CN1241702C - 一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 - Google Patents
一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1241702C CN1241702C CN 200410016564 CN200410016564A CN1241702C CN 1241702 C CN1241702 C CN 1241702C CN 200410016564 CN200410016564 CN 200410016564 CN 200410016564 A CN200410016564 A CN 200410016564A CN 1241702 C CN1241702 C CN 1241702C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- computer
- freezing interface
- control system
- heating element
- stepping motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统。它由1)熔池的加热元件和温度传感器通过数字式温控表连接计算机，2)结晶器的加热元件和温度传感器通过数字式温控表连接计算机，3)设置冷却器位置控制子系统连接计算机，4)设置凝固界面检测装置连接计算机，5)设置铸坯牵引机构控制子系统连接计算机，形成闭环控制回路。本发明克服了现有技术中热型连铸仅凭经验判断凝固界面状况的问题，提高了凝固界面控制的精度和热型连铸产品的质量和工艺稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种热型连铸凝固界面检测与控制系统。
背景技术
众所周知，热型连铸由于可以铸造单晶金属棒、线、丝等普通连铸无法铸造的特殊功能材料，受到人们的重视、研究与应用。热型连铸技术成功的关键在于准确控制金属凝固界面位于结晶器出口处某一狭小区域内，由于热型连铸过程凝固界面的位置与熔池内金属液温度、结晶器温度、冷却器位置以及铸坯牵引速度等多个工艺参数密切相关。现有的热型连铸技术中均采用恒定量单变量控制系统分别控制多个工艺参数于一个比较优化参数范围，从而实现凝固界面的开环控制。其缺点是：未直接检测凝固界面位置，也未建立凝固界面与几个工艺参数间的控制数学模型，无法形成反馈闭环控制，因而该控制系统的精度较差，抗干扰能力弱，容易导致单晶控制失败等问题。
发明内容
本发明的目的主要是克服所述热型连铸技术中凝固界面控制存在的问题，提供一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统，提高热型连铸生产的稳定性和控制精度。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
实现本发明目的的技术方案如下：一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统，包括熔池的加热元件和温度传感器、结晶器的加热元件和温度传感器、冷却器和冷却器位置移动机构、铸坯的牵引机构及计算机，其特征在于：
1)熔池的加热元件和温度传感器通过一个数字式温控表连接计算机；
2)结晶器的加热元件和温度传感器通过一个数字式温控表连接计算机；
3)设置一个冷却器位置控制子系统连接计算机；
4)设置一个凝固界面检测装置，该凝固界面检测装置是一个红外表面温度检测仪通过一个凝固界面位置换算器连接计算机；
5)设置一个铸坯牵引机构的控制子系统连接计算机。
上述的冷却器位置控制子系统的结构是：冷却器上部固定连接一个螺套，而下部固定一个滑块，滑块与一个固定导轨滑动配合，螺套与一个步进电动机输出轴连接的螺杆旋配，螺套上固定安装一个位置传感器，位置传感器和步进电动机通过一个步进电动机驱动控制器连接计算机。
上述的凝固界面检测与计算机控制系统，其特征在于凝固界面检测装置的结构是：一个微型电动机输出轴上固定一个锥形齿轮与一个滚动光栅筒上的固定锥形齿轮啮合，滚动光栅筒上有轴向分布的光栅孔，对准光栅孔的出口安置一个检测铸坯表面温度的红外表面温度检测仪，该红外表面温度检测仪通过一个凝固界面位置换算器连接计算机。
上述的铸坯牵引机构控制子系统的结构是：一个步进电动机输出轴上固定一根蜗杆，一对牵引辊的主动辊上同轴固定连接一个蜗轮，蜗杆与蜗轮啮合，主动辊轴上安装一个牵引速度检测仪；步进电动机和牵引速度检测仪通过一个数字滤波器连接计算机。
由于采用上述技术方案，本发明以铸坯表面红外表面温度检测仪配合旋转光栅作为检测装置，红外检测仪是一种经改装的非接触性的高精度表面测温仪，根据每个时间间隔通过旋转光栅的红外线直接测量连铸坯表面上若干个固定点的温度，然后由换算器计算出铸坯某区段的温度分布从而计算出铸坯每个时间间隔的凝固界面的位置并反馈到中央控制系统，实现对凝固界面位置的自动检测。本发明的计算机控制系统是以非接触式的红外表面温度检测仪测量结晶器出口外铸坯上某几点表面温度，并通过温度分布函数换算，获得凝固界面位置，以该凝固界面位置作为受控参数，反馈到计算机，并通过计算机中神经网络控制算法，以冷却器位置、铸坯牵引速度、结晶器温度和熔池温度作为控制参数，以冷却器位置驱动电机、牵引辊驱动电机、结晶器与熔池加热元件为执行元件，形成凝固界面位置的闭环控制回路。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：本发明中采用的凝固界面位置自动检测装置，克服了现有技术中热型连铸仅凭经验判断凝固界面状况的问题，采用了计算机闭环控制回路，与现有技术中热型连铸过程中凝固界面的开环控制相比，提高了凝固界面控制的精度和热型连铸产品的质量和工艺稳定性。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图
图2是本发明另一实施例的结构示意图
图3是图1示例中的凝固界面红外表面温度检测装置结构示意图
具体实施方式
本发明的一个优选实施例是：参见图1，本热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统为水平布局结构，它包含有熔池2的加热元件1和温度传感器3、结晶器7的加热元件6和温度传感器8、冷却器14、铸坯25的牵引机构及计算机26，其特征在于：
1)熔池2的加热元件1和温度传感器3通过一个数字式温控表4连接计算机26；
2)结晶器7的加热元件6和温度传感器8通过一个数字式温控表9连接计算机26；
3)设置一个冷却器14的位置控制子系统连接计算机26；
4)设置一个凝固界面检测装置，该凝固界面检测装置是一个红外表面温度检测仪10通过一个凝固界面位置换算器5连接计算机26；
5)设置一个铸坯牵引机构的控制子系统连接计算机26。
上述的冷却器位置控制子系统的结构是：冷却器14上部固定连接一个螺套13，而下部固定一个滑块15，滑块15与一个固定导轨16滑动配合，螺套13与一个步进电动机18输出轴连接的螺杆19旋配，螺套13上固定安装一个位置传感器12，位置传感器12和步进电动机18通过一个步进电动机驱动控制器17连接计算机26。
参见图3，上述的凝固界面检测装置的结构是：一个微型电动机27输出轴上固定一个锥形齿轮28与一个滚动光栅筒11上的固定锥形齿轮啮合，滚动光栅筒11上有轴向分布的光栅孔30，对准光栅孔30的出口安置一个检测铸坯表面温度的红外表面温度检测仪10，该红外表面温度检测仪10通过一个凝固界面换算器5连接计算机26。
参见图1，上述的铸坯牵引机构控制子系统的结构是：一个步进电动机23输出轴上固定一根蜗杆24，一对牵引辊的主动辊20上同轴固定连接一个蜗轮，蜗杆24与蜗轮啮合，主动辊20轴上安装一个牵引速度检测仪21；步进电动机23和牵引速度检测仪21通过一个数字滤波器22连接计算机26。
本发明的另一实施例是：参见图2，本热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统为竖直布置结构。它的系统结构完全与上述实施例相同。
Claims (4)
1.一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统，包括熔池(2)的加热元件(1)和温度传感器(3)、结晶器(7)的加热元件(6)和温度传感器(8)、冷却器(14)、铸坯(25)的牵引机构(20、21、23、24)及计算机(26)，其特征在于：
a.熔池(2)的加热元件(1)和温度传感器(3)通过一个数字式温控表(4)连接计算机(26)；
b.结晶器(7)的加热元件(6)和温度传感器(8)通过一个数字式温控表(9)连接计算机(26)；
c.设置一个冷却器(14)的位置控制子系统连接计算机(26)；
d.设置一个凝固界面检测装置，该凝固界面检测装置是一个红外表面温度检测仪(10)通过一个凝固界面位置换算器(5)连接计算机(26)；
e.设置一个铸坯牵引机构(20、21、23、24)的控制子系统连接计算机(26)。
2.根据权利要求1所述的热型连铸凝固界面检测与计算机控制系统，其特征在于冷却器位置控制子系统的结构是：冷却器(14)固定连接在一个螺套(13)上，而下部固定一个滑块(15)，滑块(15)与一个固定导轨(16)滑动配合，螺套(13)与一个步进电动机(18)输出轴连接的螺杆(19)旋配，螺套(13)上固定安装一个位置传感器(12)，位置传感器(12)和步进电动机(18)通过一个步进电动机驱动控制器(17)连接计算机(26)。
3、根据权利要求1所述的热型连铸凝固界面检测与计算机控制系统，其特征在于凝固界面检测装置的结构是：一个微型电动机(27)输出轴上固定一个锥形齿轮(28)与一个滚动光栅筒(11)上的固定锥形齿轮啮合，滚动光栅筒(11)上有轴向分布的光栅孔(30)，对准光栅孔(30)的出口安置一个检测铸坯表面温度的红外表面温度检测仪(10)，该红外表面温度检测仪(10)通过一个凝固界面位置换算器(5)连接计算机(26)。
4、根据权利要求1所述的热型连铸凝固界面检测与计算机控制系统，其特征在于铸坯牵引机构控制子系统的结构是：一个步进电动机(23)输出轴上固定一根蜗杆(24)，一对牵引辊的主动辊(20)上同轴固定连接一个蜗轮，蜗杆(24)与蜗轮啮合，主动辊(20)轴上安装一个牵引速度检测仪(21)；步进电动机(23)和牵引速度检测仪(21)通过一个数字滤波器(22)连接计算机(26)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410016564 CN1241702C (zh) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | 一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410016564 CN1241702C (zh) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | 一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1559724A CN1559724A (zh) | 2005-01-05 |
| CN1241702C true CN1241702C (zh) | 2006-02-15 |
Family
ID=34440536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410016564 Expired - Fee Related CN1241702C (zh) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | 一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1241702C (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100501616C (zh) * | 2006-12-15 | 2009-06-17 | 杭州沃富电子技术有限公司 | 一种嵌入式闭环控制模具保护系统及保护方法 |
| CN101716430B (zh) * | 2009-12-07 | 2011-06-15 | 江苏红光仪表厂有限公司 | 机械化澄清槽氨水焦油界面仪及测量控制方法 |
| JP5924246B2 (ja) * | 2012-11-22 | 2016-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | 引上式連続鋳造装置、引上式連続鋳造方法、及び凝固界面検出装置 |
| CN105855524A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-17 | 安徽鑫佳铜业有限公司 | 一种铸铜冷却余热再利用设备 |
-
2004
- 2004-02-26 CN CN 200410016564 patent/CN1241702C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1559724A (zh) | 2005-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1241702C (zh) | 一种热型连铸凝固界面的检测与计算机控制系统 | |
| DE2757052C3 (de) | Vorrichtung zur Niveauüberwachung und -steuerung der Metallschmelze in einer Stranggieß-Kokille | |
| CN102019377B (zh) | 一种结晶器内钢液流动状态的检测装置及方法 | |
| CN1258411C (zh) | 连铸金属带材的方法和设备 | |
| CN110160477B (zh) | 基于单目视觉的接触网导高和拉出值检测装置及方法 | |
| US4413667A (en) | Supervising the inclination of mold sides | |
| EP2143514A1 (en) | Tilting type automatic pouring control method and medium storing tilting control program for ladle | |
| CN107643316A (zh) | 一种快速凝固传热性能综合测试装置和测试方法 | |
| CN1857829A (zh) | 簿带连铸带厚控制方法和装置 | |
| US6539273B1 (en) | Method of and apparatus for automatically controlling operation of a continuous casting plant | |
| US5258148A (en) | Process for controlling the degree of orientation of tubular films | |
| CN104571142A (zh) | 一种大气参数跟踪测量系统 | |
| CN201120461Y (zh) | 设有凝固界面位置在线检测装置的热型连铸系统 | |
| US3459949A (en) | Detection of the level of the metal bath in the moulds for continuous casting | |
| CN1331617A (zh) | 检测和调整结晶器内液态金属料位高度的方法 | |
| CN1011388B (zh) | 双辊式连铸机 | |
| CN102059263A (zh) | 一种拉丝机控制系统 | |
| JP3047162B2 (ja) | 連続圧延鋳造機を始動するための方法および装置 | |
| CN2504015Y (zh) | 连铸机冷却喷嘴间距调节装置 | |
| JP4232878B2 (ja) | 注湯装置の制御方法及びその制御装置 | |
| JPH0976050A (ja) | モールドパウダー厚の制御方法および装置 | |
| CN1072067C (zh) | 优化铸件表面质量的方法 | |
| CN106984785A (zh) | 一种用3d摄像或照相来监测结晶器内液面波动的方法 | |
| US3817311A (en) | Method and apparatus for controlling a continuous casting machine | |
| CN2635254Y (zh) | 桥式伺服电机牵引铜材上引连铸机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060215 Termination date: 20130226 |