CN110202107A - 中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,通过中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统实现,系统包括依次连接的信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元;方法为信息检测单元根据h1、h2、h3计算出浸入式水口浸入深度h,传至计算机控制单元,根据浸入式水口浸入深度h、浸入深度调整范围、调整幅度、调整频率,控制动作执行单元通过升降运动带动浸入式水口进行升降,实现浸入式水口浸入深度的调节;当动作执行单元升降行程不一致时,检查单元会自动报警,通知工作人员进行手动调整。本发明避免了人工调整操作的不稳定性和结晶器液面高度变化对结晶器热流密度的影响,提高了浸入式水口的使用寿命。
Description
技术领域
本专利申请属于炼钢连铸设备技术领域,更具体地说,是涉及一种中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法。
背景技术
浸入式水口是连接中间包和结晶器的重要管道,具有引流、防止钢液喷溅和二次氧化等重要作用。为保证连铸工序的顺利进行,浸入式水口需要具有良好的抗钢液、抗熔渣侵蚀、防堵塞,满足多炉连浇,保证结晶器钢液流动稳定等性能。但在实际生产中,由于为了调节保护渣的物化性能,需要在保护渣中添加含有剧烈侵蚀浸入式水口耐材的碱性成分及氟化物,这使得钢液态熔渣对浸入式水口的侵蚀加快。为提高浸入式水口的使用寿命,冶金工作者采用了在浸入式水口的渣线部分改用耐侵蚀的ZrO2 -C复合质材料,以及调节渣线位置的方法。即在连铸机开浇后,根据浇铸时间,通过手动调节浸入式水口浸入深度的方法,实现液渣对渣线的分散侵蚀,由于为手动调节,存在调节时间不准确、调节浸入深度不精确等问题,这容易导致个别部位侵蚀严重甚至断裂,浸入深度过深或过浅进而发生结晶器液面结壳或卷渣,处理不好还会发生卷渣漏钢的事故隐患。专利申请号为201520445204.6 的专利仅公开了通过在浸入式水口黏贴浸入深度参照标识的方法确定浸入深度,避免浸入过深或过浅,对于如何实现浸入深度的自动调节并未提及;专利申请号为201510118936.9的专利公开了一种自动调节板坯连铸机渣线的方法及装置,该方法通过调整结晶器内钢液液面高度的方法实现渣线位置的变化,该方法虽然可以调整浸入式水口的渣线位置,但容易导致结晶器内钢液面过低,存在漏钢风险;专利申请号为201020059348.5的专利公开的板坯连铸浸入式水口变渣线控制装置也是通过调整液面高度的方法调整浸入式水口浸入深度,同样存在结晶器热流密度变化大,漏钢风险加大的问题。因此,发明一种不改变结晶器钢液面高度,又能够自动调节浸入式水口浸入深度的方法很有必要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,目的是在不改变结晶器液面高度的前提下,实现浸入式水口浸入深度的自动调节,以提高浸入式水口使用寿命。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:
一种中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,通过中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统实现,中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统包括依次连接的信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元,其中:
信息检测单元,安装于中间包的底部、浸入式水口的上方,用于实时检测浸入式水口浸入深度h,并将检测到的深度信息传送至计算机控制单元;
计算机控制单元,位于主控室内,其根据信息检测单元提供的浸入式水口浸入深度h,结合调整幅度、调整频率后经计算、分析后向动作执行单元发出控制指令;
动作执行单元,安装于中间包车上,其根据计算机控制单元的指令,进行升降运动实现浸入式水口浸入深度h的变化;
检查单元,安装于中间包上并位于动作执行单元旁边,其用于检查动作执行单元升降运动的同步性,当动作执行单元升降幅度不一致时,会自动发出报警信号,通知操作人员进行手动干预,进而调整动作执行单元的升降幅度。
本发明技术方案的进一步改进在于:信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元之间通过PLC进行连接。
本发明技术方案的进一步改进在于:信息检测单元包括安装于中间包底部并与浸入式水口对应的感应装置Ⅰ,计算机控制单元包括计算机分析控制模块,动作执行单元包括安装于中间包车上并与中间包连接的若干个升降装置,检查单元包括安装于升降装置旁边的中间包上的感应装置Ⅱ、与感应装置Ⅱ连接的报警装置。
本发明技术方案的进一步改进在于:感应装置Ⅰ和感应装置Ⅱ均为红外线传感器,升降装置为液压缸、且数量为2~4个,报警装置为声光报警器。
本发明技术方案的进一步改进在于:浸入式水口包括本体、与本体上部配合并与中间包嵌入式密封连接的上水口、对称倾斜布置在本体下部的两个分流孔、位于两个分流孔上方的本体上的渣线,上水口和本体的内腔均为圆柱体。
本发明技术方案的进一步改进在于:上水口与本体的接触处为滑动平面密封。
本发明技术方案的进一步改进在于:两个分流孔与水平面的倾斜角度为15°~30°,上水口和本体的材质是A1-C型耐火材料;渣线材质是Cr2O3耐火材料。
本发明技术方案的进一步改进在于:包括如下步骤:
步骤1:连铸机开浇后,信息检测单元根据中间包底至浸入式水口上沿的距离h1、浸入式水口长度h2、浸入式水口上沿至结晶器钢液面的距离h3计算出浸入式水口浸入深度h,并通过PLC传送至计算机控制单元;
步骤2:计算机控制单元根据浸入式水口浸入深度h、浸入深度调整范围,结合人工输入的调整幅度、调整频率进行计算、分析后,给动作执行单元发出指令,控制动作执行单元的动作;
步骤3:动作执行单元根据计算机控制单元指令,通过升降运动实现中间包的升降,进而带动浸入式水口进行升降,实现浸入式水口浸入深度的调节;
步骤4:检查单元安装在中间包的动作执行单元旁边,当动作执行单元升降行程不一致时,检查单元会自动报警,通知工作人员进行手动调整。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤1中,浸入式水口浸入深度h=中间包底至浸入式水口上沿的距离h1+浸入式水口长度h2-浸入式水口上沿至结晶器钢液面的距离h3。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤2中,浸入深度调整范围在120~180mm之间,调整幅度在3~5mm/次,调整频率为3~5次/小时。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的有益效果是:
本发明通过实时检测并获取浸入式水口浸入深度的信息,进而通过中间包车的自动升降实现浸入式水口浸入深度的自动调整,避免了人工调整操作的不稳定性和结晶器液面高度变化对结晶器热流密度的影响,提高了浸入式水口的使用寿命,本发明具有操作简单,推广性强的特点。
附图说明
图1是本发明的浸入式水口浸入深度示意图;
图2是本发明实施例的浸入式水口浸入深度自动调整方法控制示意图;
图3是本发明的检查单元安装位置示意图;
其中:1、中间包,2、浸入式水口,21、上水口,22、分流孔,23、本体,3、结晶器,4、渣线,5、钢液面,6、感应装置Ⅱ,7、升降装置,8、感应装置Ⅰ、9、中间包车。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,通过中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统实现,参见图1、图3,中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统包括依次连接的信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元,其中:
信息检测单元,安装于中间包1的底部、浸入式水口2的上方,用于实时检测浸入式水口2浸入深度h,并将检测到的深度信息传送至计算机控制单元;
计算机控制单元,位于主控室内,其根据信息检测单元提供的浸入式水口2浸入深度h,结合调整幅度、调整频率后经计算、分析后向动作执行单元发出控制指令;
动作执行单元,安装于中间包车9上,其根据计算机控制单元的指令,进行升降运动实现浸入式水口2浸入深度h的变化;
检查单元,安装于中间包1上并位于动作执行单元旁边,其用于检查动作执行单元升降运动的同步性,当动作执行单元升降幅度不一致时,会自动发出报警信号,通知操作人员进行手动干预,进而调整动作执行单元的升降幅度。
信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元之间通过PLC进行连接。
信息检测单元包括安装于中间包1底部并与浸入式水口2对应的感应装置Ⅰ8,计算机控制单元包括计算机分析控制模块,动作执行单元包括安装于中间包车9上并与中间包1连接的若干个升降装置7,检查单元包括安装于升降装置7旁边的中间包1上的感应装置Ⅱ6、与感应装置Ⅱ6连接的报警装置。
感应装置Ⅰ8和感应装置Ⅱ6均为红外线传感器,升降装置7为液压缸、且数量为2~4个(本实施例为四个),报警装置为声光报警器。
浸入式水口2包括本体23、与本体23上部配合并与中间包1嵌入式密封连接的上水口21、对称倾斜布置在本体23下部的两个分流孔22、位于两个分流孔22上方的本体23上的渣线4,上水口21和本体23的内腔均为圆柱体。浸入式水口2的上水口21与中间包1密封连接,浸入式水口2的下部均匀倾斜布置两个对称分流孔22。
上水口21与本体23的接触处为滑动平面密封,浸入式水口的两个分流孔与水平面的倾斜角度为15°~30°,上水口和浸入式水口2的本体23的材质是A1-C型耐火材料;渣线材质是Cr2O3耐火材料。
中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,利用了上述的自动调节系统,参见图2,包括如下步骤:
步骤1:连铸机开浇后,信息检测单元根据中间包1底至浸入式水口2上沿的距离h1、浸入式水口2长度h2、浸入式水口2上沿至结晶器3钢液面的距离h3计算出浸入式水口2浸入深度h,并通过PLC传送至计算机控制单元;
步骤2:计算机控制单元根据浸入式水口2浸入深度h、浸入深度调整范围,结合人工输入的调整幅度、调整频率进行计算、分析后,给动作执行单元发出指令,控制动作执行单元的动作;
步骤3:动作执行单元根据计算机控制单元指令,通过控制液压缸的给油状况,实现中间包1的升降,进而带动浸入式水口2进行升降,实现浸入式水口2浸入深度的调节;
步骤4:检查单元安装在中间包1的动作执行单元旁边,当动作执行单元(四个液压缸)升降行程不一致时,检查单元会自动报警,通知工作人员进行手动调整。
步骤1中,浸入式水2浸入深度h=中间包1)底至浸入式水口2上沿的距离h1+浸入式水口2长度h2-浸入式水口2上沿至结晶器3钢液面的距离h3。
步骤2中,浸入深度调整范围在120~180mm之间,调整幅度在3~5mm/次,调整频率为3~5次/小时。
具体应用时,中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法的信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元间通过PLC连接进行连接。信息检测单元包括由红外线检测装置(传感器)组成感应装置Ⅰ8,安装于中间包1的底部,用于实时检测浸入式水口2浸入深度,并将检测到的深度信息转化为PLC信号传送至计算机控制单元;计算机控制单元主要由计算机分析控制模块组成,位于主控室内,其根据信息检测单元检测的浸入式水口2浸入深度、调整幅度、调整频率自动计算、分析后向动作执行单元发出指令;动作执行单元主要包括中间包车9的四个液压缸7,其安装于中间包车9上,该单元主要根据计算机控制单元的指令,通过中间包车四个液压缸7的升降实现浸入式水口2浸入深度的变化;检查单元包括由红外线感应装置6组成的感应装置Ⅱ,安装于中间包四个液缸7压旁边,主要用于检查四个液压缸7运动的同步性,当四个液压缸7升降幅度不一致时,会自动发出报警信号,通知操作人员进行手动干预,进而调整液压缸7升降幅度。
本发明使用时,当浸入式水口2浸入深度位于上限时,计算机控制单元会自动控制浸入式水口2向上运动;当浸入式水口2浸入深度位于下限时,计算机控制单元会自动控制浸入式水口2向下运动;当浸入式水口2浸入深度大于行程的1/2时,计算机控制单元会自动控制浸入式水口2向上运动;当浸入式水口2浸入深度小于行程的1/2时,计算机控制单元会自动控制浸入式水口2向下运动。
Claims (10)
1.一种中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:通过中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统实现,中间包浸入式水口浸入深度自动调节系统包括依次连接的信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元,其中:
信息检测单元,安装于中间包(1)的底部、浸入式水口(2)的上方,用于实时检测浸入式水口(2)浸入深度h,并将检测到的深度信息传送至计算机控制单元;
计算机控制单元,位于主控室内,其根据信息检测单元提供的浸入式水口(2)浸入深度h,结合调整幅度、调整频率后经计算、分析后向动作执行单元发出控制指令;
动作执行单元,安装于中间包车(9)上,其根据计算机控制单元的指令,进行升降运动实现浸入式水口(2)浸入深度h的变化;
检查单元,安装于中间包(1)上并位于动作执行单元旁边,其用于检查动作执行单元升降运动的同步性,当动作执行单元升降幅度不一致时,会自动发出报警信号,通知操作人员进行手动干预,进而调整动作执行单元的升降幅度。
2.根据权利要求1所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:信息检测单元、计算机控制单元、动作执行单元、检查单元之间通过PLC进行连接。
3.根据权利要求2所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:信息检测单元包括安装于中间包(1)底部并与浸入式水口(2)对应的感应装置Ⅰ(8),计算机控制单元包括计算机分析控制模块,动作执行单元包括安装于中间包车(9)上并与中间包(1)连接的若干个升降装置(7),检查单元包括安装于升降装置(7)旁边的中间包(1)上的感应装置Ⅱ(6)、与感应装置Ⅱ(6)连接的报警装置。
4.根据权利要求3所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:感应装置Ⅰ(8)和感应装置Ⅱ(6)均为红外线传感器,升降装置(7)为液压缸、且数量为2~4个,报警装置为声光报警器。
5.根据权利要求4所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:浸入式水口(2)包括本体(23)、与本体(23)上部配合并与中间包(1)嵌入式密封连接的上水口(21)、对称倾斜布置在本体(23)下部的两个分流孔(22)、位于两个分流孔(22)上方的本体(23)上的渣线(4),上水口(21)和本体(23)的内腔均为圆柱体。
6.根据权利要求5所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:上水口(21)与本体(23)的接触处为滑动平面密封连接。
7.根据权利要求6所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:两个分流孔(22)与水平面的倾斜角度为15°~30°,上水口(21)和本体(23)的材质是A1-C型耐火材料,渣线(4)材质是Cr2O3耐火材料。
8.根据权利要求7所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1:连铸机开浇后,信息检测单元根据中间包(1)底至浸入式水口(2)上沿的距离h1、浸入式水口(2)长度h2、浸入式水口(2)上沿至结晶器(3)钢液面的距离h3计算出浸入式水口(2)浸入深度h,并传送至计算机控制单元;
步骤2:计算机控制单元根据浸入式水口(2)浸入深度h、浸入深度调整范围,结合人工输入的调整幅度、调整频率进行计算、分析后,给动作执行单元发出指令,控制动作执行单元的动作;
步骤3:动作执行单元根据计算机控制单元指令,通过升降运动实现中间包(1)的升降,进而带动浸入式水口(2)进行升降,实现浸入式水口(2)浸入深度的调节;
步骤4:检查单元安装在中间包(1)的动作执行单元旁边,当动作执行单元升降行程不一致时,检查单元会自动报警,通知工作人员进行手动调整。
9.根据权利要求8所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:步骤1中,浸入式水口(2)浸入深度h=中间包(1)底至浸入式水口(2)上沿的距离h1+浸入式水口(2)长度h2-浸入式水口(2)上沿至结晶器(3)钢液面的距离h3。
10.根据权利要求9所述的中间包浸入式水口浸入深度自动调节方法,其特征在于:步骤2中,浸入深度调整范围在120~180mm之间,调整幅度在3~5mm/次,调整频率为3~5次/小时。
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