CN111496212A - 一种中间包液位自动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间包液位自动控制系统，包括PLC控制器、智控终端、大包、中间包、长水管、大包滑板、结晶器，大包滑板设置在大包底部的出液口处，其上设置有脉冲开关，中间包下端两侧对称设置一组称重头，中间包底部设置浇液管，该浇液管内设置一比例阀，下方设置一结晶器；还包括：与称重头适配的，用于实现中间包重量测量的一组压力传感器；用于举起称重头，使得称重头与压力传感器分离的液压伸缩杆；用于改变钢水进入中间包角度的倾斜板，倾斜板设置在中间包的内顶面上的进液口的一侧，与内顶面呈45°；用于实现大包滑板位置和角度改变的蛇形机械臂；用于实现将钢液从中间包浇入铸坯内的浇液头。本发明可以有效的消除钢包的漩涡卷渣。

Description

一种中间包液位自动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及连铸领域，具体涉及一种中间包液位自动控制方法及系统。

背景技术

在连铸的生产过程中，随着浇铸后期钢水液面的下降，由于受地球偏向力(科氏力)的作用，会在钢包中钢-渣界面产生汇流旋涡，旋涡容易造成卷渣，当钢液高度低于旋涡临界高度时，旋涡甚至卷入气体，凹涡越来越明显，旋流速度也越来越大，直至贯通水口，这时的液面高度称为贯通高度，导致大量的炉渣进入水口，对洁净钢的生产十分不利。

目前，现有的中间包液位控制系统普遍存在以下缺陷：

1）重力传感器始终处于被挤压状态，容易损坏的同时，容易产生较大的误差；

2）单一的通过监测中间包重量的方式干扰钢包中旋涡的产生，效果较差；

3）大包滑板的可调角度有限。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种中间包液位自动控制方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种中间包液位自动控制系统，包括PLC控制器、智控终端、大包、中间包、长水管、大包滑板、结晶器，大包滑板设置在大包底部的出液口处，其上设置有脉冲开关，大包底部的出液口通过长水管与中间包相连接，中间包下端两侧对称设置一组称重头，中间包底部设置浇液管，该浇液管内设置一比例阀，下方设置一结晶器；还包括：

与称重头适配的，用于实现中间包重量测量的一组压力传感器；

用于举起称重头，使得称重头与压力传感器分离的液压伸缩杆；

用于改变钢水进入中间包角度的倾斜板，倾斜板设置在中间包的内顶面上的进液口的一侧，与内顶面呈45°；

用于实现大包滑板位置和角度改变的蛇形机械臂；

用于实现将钢液从中间包浇入铸坯内的浇液头；

所述压力传感器与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端与脉冲开关、比例阀、液压伸缩杆、蛇形机械臂相连。

进一步地，倾斜板一端与中间包的进液口的下端的一端边缘固接，另一端与中间包的进液口的下端的另一端竖直对齐。

进一步地，所述压力传感器安装在底座的上顶面上，液压伸缩杆一端插入称重头的下底面的限位槽，另一端穿过传感器中心处设置的通孔与底座的上顶面固接。

进一步地，所述浇液头包括一镂空盘以及和圆盘一体成型的锥形罩，镂空盘由一实心圆盘、以及若干圆环焊接而成，若干圆环依次套设在实心圆盘外，内径从内往外依次增大，锥形罩上边缘与从外往内数第二个圆环的下底面固接。

本发明还提供了一种中间包液位自动控制方法，包括如下步骤：

S1、在大包内部注入足够量的钢水，同时通过调节液压伸缩杆，使得称重头与压力传感器相抵；

S2、通过PLC控制器开启大包滑板，使得大包中的钢水通过底部的出液口经长水管注入中间包内，在注入钢水的过程中，通过压力传感器实时监测中间包的重量；

S3、PLC控制器接收压力传感器发送的重量信号，并实现重量信号的评估，根据评估结果控制比例阀、蛇形机械手、脉冲开关实现开浇时间、向中间包注入钢水的速度的控制；

S4、完成浇筑后，PLC控制器控制液压伸缩杆复位，使得压力传感器与称重头分离。

本发明具有以下有益效果：

1）设置在中间包的内顶面上的进液口的一侧的倾斜板，可以实现钢水落入中间包角度的干预，从而可以干扰钢包中旋涡的产生，协同中间包中钢水重量的精确控制，可以有效的消除钢包的漩涡卷渣，以提高钢水纯净度，无需提前关闭钢包的浇注，进而提高了金属收得率。

2）蛇形机械手的设置一方面可以简化现有大包滑板控制结构，另一方面大大增大了大包滑板可调角度范围，从而可以更加灵活的控制向中间包注入钢液的速度；

3）压力传感器与称重头采用可分离设计，方便压力传感器更换维修的同时，可以延长压力传感器的寿命，并避免由于长期挤压给压力传感器带来的检测误差。

4）通过浇液头结构的设计，使得钢液可以从两边进入铸坯，实现了钢液的搅拌，从而可以提高铸坯质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明实施例一种中间包液位自动控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中压力传感器的结构示意图。

图3为本发明实施例中液压伸缩柱的安装结构示意图。

图4为本发明实施例中镂空盘的结构示意图。

图5为本发明实施例一种中间包液位自动控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

如图1-4所示，本发明实施例提供了一种中间包液位自动控制系统，包括PLC控制器1、智控终端2、大包5、中间包6、长水管7、大包滑板8、结晶器9，大包滑板8设置在大包5底部的出液口处，其上设置有脉冲开关，大包5底部的出液口通过长水管7与中间包6相连接，中间包6下端两侧对称设置一组称重头12，中间包6底部设置浇液管，该浇液管内设置一比例阀，下方设置一结晶器9；还包括：

与称重头12适配的，用于实现中间包重量测量的一组压力传感器13；

用于举起称重头12，使得称重头12与压力传感器13分离的液压伸缩杆10；

用于改变钢水进入中间包6角度的倾斜板3，倾斜板3设置在中间包6的内顶面上的进液口的一侧，与内顶面呈45°；

用于实现大包滑板8位置和角度改变的蛇形机械臂11；

用于实现将钢液从中间包浇入铸坯10内的浇液头4；

所述压力传感器13与PLC控制器1的输入端相连，PLC控制器1的输出端与脉冲开关、比例阀、液压伸缩杆10、蛇形机械臂11相连。

本实施例中，倾斜板3一端与中间包6的进液口的下端的一端边缘固接，另一端与中间包6的进液口的下端的另一端竖直对齐。

本实施例中，所述压力传感器13安装在底座15的上顶面上，液压伸缩杆10一端插入称重头12的下底面的限位槽，另一端穿过传感器13中心处设置的通孔14与底座15的上顶面固接。

本实施例中，所述浇液头4包括一镂空盘41以及和圆盘一体成型的锥形罩，镂空盘41由一实心圆盘42、以及若干圆环43焊接而成，若干圆环依次套设在实心圆盘42外，内径从内往外依次增大，锥形罩上边缘与从外往内数第二个圆环43的下底面固接。

实施例2

如图5所示，本发明实施例提供了一种中间包液位自动控制方法，包括如下步骤：

S1、在大包5内部注入足够量的钢水，同时通过调节液压伸缩杆，使得称重头与压力传感器13相抵；

S2、通过PLC控制器开启大包滑板8，使得大包5中的钢水通过底部的出液口经长水管7注入中间包6内，在注入钢水的过程中，通过压力传感器实时监测中间包6的重量；

S3、PLC控制器接收压力传感器发送的重量信号，并实现重量信号的评估，根据评估结果控制比例阀、蛇形机械手、脉冲开关实现开浇时间、向中间包6注入钢液的速度的控制；

S4、完成浇筑后，PLC控制器控制液压伸缩杆复位，使得压力传感器与称重头分离。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种中间包液位自动控制系统，包括PLC控制器（1）、智控终端（2）、大包（5）、中间包（6）、长水管（7）、大包滑板（8）、结晶器（9），大包滑板（8）设置在大包（5）底部的出液口处，其上设置有脉冲开关，大包（5）底部的出液口通过长水管（7）与中间包（6）相连接，中间包（6）下端两侧对称设置一组称重头（12），中间包（6）底部设置浇液管，该浇液管内设置一比例阀，下方设置一结晶器（9）；其特征在于：还包括：

与称重头（12）适配的，用于实现中间包重量测量的一组压力传感器（13）；

用于举起称重头（12），使得称重头（12）与压力传感器（13）分离的液压伸缩杆（10）；

用于改变钢水进入中间包（6）角度的倾斜板（3），倾斜板（3）设置在中间包（6）的内顶面上的进液口的一侧，与内顶面呈45°；

用于实现大包滑板（8）位置和角度改变的蛇形机械臂（11）；

用于实现将钢液从中间包浇入铸坯（10）内的浇液头（4）；

所述压力传感器（13）与PLC控制器（1）的输入端相连，PLC控制器（1）的输出端与脉冲开关、比例阀、液压伸缩杆（10）、蛇形机械臂（11）相连。

2.如权利要求1所述的一种中间包液位自动控制系统，其特征在于：倾斜板（3）一端与中间包（6）的进液口的下端的一端边缘固接，另一端与中间包（6）的进液口的下端的另一端竖直对齐。

3.如权利要求1所述的一种中间包液位自动控制系统，其特征在于：所述压力传感器（13）安装在底座（15）的上顶面上，液压伸缩杆（10）一端插入称重头（12）的下底面的限位槽，另一端穿过传感器（13）中心处设置的通孔与底座（15）的上顶面固接。

4.如权利要求1所述的一种中间包液位自动控制系统，其特征在于：所述浇液头（4）包括一镂空盘（41）以及和圆盘一体成型的锥形罩，镂空盘（41）由一实心圆盘（42）、以及若干圆环（43）焊接而成，若干圆环依次套设在实心圆盘（42）外，内径从内往外依次增大，锥形罩上边缘与从外往内数第二个圆环（43）的下底面固接。

5.如权利要求1所述的一种中间包液位自动控制系统，其特征在于：所述蛇形机械臂由若干呈首尾连接的机械单元及位于机械单元之间的舵机组件构成，每个机械单元内均安装有一三维数字罗盘，三维数字罗盘与PLC控制器的输入端相连。

6.如权利要求1所述的一种中间包液位自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器为每一种钢水配置一种自动控制算法。

7.一种中间包液位自动控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在大包（5）内部注入足够量的钢水，同时通过调节液压伸缩杆，使得称重头与压力传感器（13）相抵；

S2、通过PLC控制器开启大包滑板（8），使得大包（5）中的钢水通过底部的出液口经长水管（7）注入中间包（6）内，在注入钢水的过程中，通过压力传感器实时监测中间包（6）的重量；

S3、PLC控制器接收压力传感器发送的重量信号，并实现重量信号的评估，根据评估结果控制比例阀、蛇形机械手、脉冲开关实现开浇时间、向中间包（6）注入钢液的速度的控制；

S4、完成浇筑后，PLC控制器控制液压伸缩杆复位，使得压力传感器与称重头分离。

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