CN114323222A - 一种钢包下渣检测的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢包下渣检测的新方法，通过实时监测钢水重量信号和钢渣的电导率的变化信号，经过二次仪表和工控机分析处理后发出控制信号和报警信号来控制钢包下渣量；装在钢包底部水口外的下渣检测传感器是电磁线圈组成，当初级线圈通以激励电流时，该电流产生的磁场将在钢包通过水口流往中包的钢柱流中感应出涡电流，当钢包的钢水浇注接近终点时，钢水携带钢渣进入水口，由于钢渣的导电率约为钢水导电率的1/1000，所以，水口含渣的钢柱流的涡电流将发生变化，进而影响电磁场的改变，这种电磁场的改变由感应次级线圈的输出电压发生变化反应出来，变化的电压送入无线仪表，当钢包钢水净重≤100t，激活下渣检测监控系统，实现多次报警。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢包下渣检测的新方法。
背景技术
连铸生产是钢材生产中的必要环节，对钢材品质有重要影响。在钢水连铸生产过程中，氧化剂和钢水中的杂质混合形成液体钢渣，钢渣比重较轻，只有纯钢水比重的三分之一左右，以油状或微粒状浮于钢水表面，当熔体从连铸包注入到中间包时，钢渣层随钢水液面高度的减少而下降，由于熔体积累的能量尤其是环绕容器的动能在液面降低时容易失稳，形成微小旋涡，称为汇流旋涡。随着小旋涡的不断延伸，很快旋涡的前锋进入水口，此时漂浮在钢包上部的钢渣被卷进中间包，此过程俗称卷渣。炉渣从钢包流入中间包以后，会造成钢水中铝、钛等易氧化合金元素的烧损，产生氧化铝夹杂物，影响钢水的纯净度。钢水和渣中的Si02、FeO和MnO以及炉衬耐火材料之间的多元反应造成夹杂物成分复杂，并对冷轧板和涂层板的表面造成腐蚀。钢渣中的氧化铝还会造成中间包水口堵塞，影响连铸多炉连浇。中间包的钢渣进入结晶器会降低铸坯洁净度，影响钢坯质量，甚至造成拉漏事故，使连铸生产的正常进行受到很大影响。如能较好的使用钢水连铸下渣的检测系统，及时判断微小的下渣，对下渣量进行严格控制，则能保证并提高钢水质量，带来极大的经济效益。
目前我厂钢包下渣检测的手段是称重与人工肉眼观察相结合的方法。通过称重判断对秤的精度要求高，同时钢包中的渣层厚度每炉钢都存在差异，实际操作过程中难以精确的判断出钢包下渣情况。品种钢对下渣量有严格控制，通过称量系统和钢包及渣的重量来进行留钢水1.5吨操作，实际过程操作过程中受秤的精度与钢包内渣层厚度的影响存在偏差，不能完全防止钢包下渣情况的发生，同时也存在将大量的钢水浪费的现象。因此，导致大量品种钢钢水残留，收得率低。有时钢包下渣，导致中间包内钢水质量恶化。在普通钢浇铸对下渣量控制不严格时，工人以尽量浇尽钢包钢水为准则，这样会导致中间包钢渣量增加，而高温下钢渣对中间包的耐火材料有很大的浸蚀作用，会缩短中间包耐火材料的寿命，同时滑动水口滑板的寿命亦会缩短。工人注视中包钢水液面时，高温下钢水热辐射使面部特别是眼睛受到极大的伤害。
检索以下文献：张志伟，电磁式大包下渣检测系统在柳钢的应用，认为电磁式大包下渣检测系统可以有效的检测到钢渣混合物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢包下渣检测的新方法，可以实现钢包双水口的下渣检测，极大的改善了中包内钢水质量。
本发明的目的是这样实现的：一种钢包下渣检测的新方法，
1、通过实时监测钢水重量信号和钢渣的电导率的变化信号， 经过二次仪表和工控机分析处理后发出控制信号和报警信号来控制钢包下渣量；
2、装在钢包底部水口外的下渣检测传感器是电磁线圈组成，当初级线圈通以激励电流时，该电流产生的磁场将在钢包通过水口流往中包的钢柱流中感应出涡电流，当钢包的钢水浇注接近终点时，钢水携带钢渣进入水口， 由于钢渣的导电率约为钢水导电率的1/1000，所以，水口含渣的钢柱流的涡电流将发生变化，进而影响电磁场的改变， 这种电磁场的改变由感应次级线圈的输出电压发生变化反应出来，变化的电压送入无线仪表， 这些信号1经过无线仪表和工控机智能化处理送出控制信号，控制滑板机构和报警信号， 工控机同时接收钢包称重信号，信号2，预先设定的钢包称重值作为该检测系统程序的启动信号，当信号1和信号2同时满足时下渣检测报警，钢包上有两个滑动水口，安装两组传感器分别在进行监控，实际生产过程中钢包下渣检测只要任意一个报警就进行钢包停浇操作；
3、通过对50炉下渣检测技术投入前，连铸正常浇铸完毕钢包的重量、渣量以及注余钢水重量的统计分析，下渣检测称重报警信号值设定为90t：留余钢报警钢包重量=钢包皮重+留钢重量+钢渣重量+留余钢修正值；
4、当钢包钢水净重≤100t，激活下渣检测监控系统，下渣量≥设置下渣报警上限值 SH20，输出下渣报警信息，系统根据钢包重量将测量过程分为 4 个阶段：显示、监测、检渣、报警，系统能够区分卷渣和下渣，实现多次报警。
采用本发明方法，下渣检测率由92%提高到98%，钢包内钢水残留重量平均由3.3t降低至0.5t。本发明方法实现了钢包双水口的下渣检测，极大的改善了中包内钢水质量。
具体实施
一种钢包下渣检测的新方法，
1、通过实时监测钢水重量信号和钢渣的电导率的变化信号， 经过二次仪表和工控机分析处理后发出控制信号和报警信号来控制钢包下渣量；
2、装在钢包底部水口外的下渣检测传感器是电磁线圈组成，当初级线圈通以激励电流时，该电流产生的磁场将在钢包通过水口流往中包的钢柱流中感应出涡电流，当钢包的钢水浇注接近终点时，钢水携带钢渣进入水口， 由于钢渣的导电率约为钢水导电率的1/1000，所以，水口含渣的钢柱流的涡电流将发生变化，进而影响电磁场的改变， 这种电磁场的改变由感应次级线圈的输出电压发生变化反应出来，变化的电压送入无线仪表， 这些信号1经过无线仪表和工控机智能化处理送出控制信号，控制滑板机构和报警信号， 工控机同时接收钢包称重信号，信号2，预先设定的钢包称重值作为该检测系统程序的启动信号，当信号1和信号2同时满足时下渣检测报警，钢包上有两个滑动水口，安装两组传感器分别在进行监控，实际生产过程中钢包下渣检测只要任意一个报警就进行钢包停浇操作；
3、通过对50炉下渣检测技术投入前，连铸正常浇铸完毕钢包的重量、渣量以及注余钢水重量的统计分析，下渣检测称重报警信号值设定为90t：留余钢报警钢包重量=钢包皮重+留钢重量+钢渣重量+留余钢修正值；当钢包钢水净重≤100t，激活下渣检测监控系统，下渣量≥设置下渣报警上限值 SH20，输出下渣报警信息，系统根据钢包重量将测量过程分为 4 个阶段：显示、监测、检渣、报警，系统能够区分卷渣和下渣，实现多次报警。
实施例：以一台150*150mm²断面小方坯连铸机为例。
选取一炉钢水，毛重250t，正常浇注过程，
1、显示：钢包重量在 100t以上，系统采集数据但不做分析；
2、监测：钢包重量在 90 t与 100t之间，系统采集数据，调零，但不做分析；
3、检渣：钢包重量在90t以下，且调零成功，开始下渣检测；
4、报警：检渣阶段下，当渣含量>渣上限SH（20）进入报警，一次报警后再次进入检渣直到一炉结束进入显示。
Claims (1)
1.一种钢包下渣检测的新方法，其特征在于：
1）、通过实时监测钢水重量信号和钢渣的电导率的变化信号， 经过二次仪表和工控机分析处理后发出控制信号和报警信号来控制钢包下渣量；
2）、装在钢包底部水口外的下渣检测传感器是电磁线圈组成，当初级线圈通以激励电流时，该电流产生的磁场将在钢包通过水口流往中包的钢柱流中感应出涡电流，当钢包的钢水浇注接近终点时，钢水携带钢渣进入水口， 由于钢渣的导电率约为钢水导电率的 1/1000，所以，水口含渣的钢柱流的涡电流将发生变化，进而影响电磁场的改变， 这种电磁场的改变由感应次级线圈的输出电压发生变化反应出来，变化的电压送入无线仪表，这些信号1经过无线仪表和工控机智能化处理送出控制信号，控制滑板机构和报警信号，工控机同时接收钢包称重信号，信号2，预先设定的钢包称重值作为该检测系统程序的启动信号，当信号1和信号2同时满足时下渣检测报警，钢包上有两个滑动水口，安装两组传感器分别在进行监控，实际生产过程中钢包下渣检测只要任意一个报警就进行钢包停浇操作；
3）、下渣检测称重报警信号值设定为90t：留余钢报警钢包重量=钢包皮重+留钢重量+钢渣重量+留余钢修正值；当钢包钢水净重≤100t,激活下渣检测监控系统，下渣量≥设置下渣报警上限值 SH20，输出下渣报警信息，实现多次报警。
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