CN1857830B - 连铸钢包浇钢末期再次检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸钢包浇注末期再次检测装置，在名称为“钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号的装置”，专利号为ZL 01 1 39020.4的发明专利的基础上，增加一个可控与非门、多个延时器及反相器组成的装置。对原装置实现反馈控制。根据钢水与熔渣的比重的明显差异，在获取到早期下渣信号之后短暂的关包，使熔渣在钢包出钢通道中上浮，然后实现二次渣检。延时时间符合连铸生产工艺特征，即在正常浇钢钢水温度下钢包出钢口不结冷钢。本发明能使连铸生产在装备下渣检测装置后，达到充分提高钢水收得率，并最大限度地阻止熔渣从钢包流出。

Description

连铸钢包浇钢末期再次检测装置

技术领域

本发明涉及非电量的电测技术，尤其涉及一种连铸钢包浇钢末期再次检测装置。

背景技术

本发明根据应用电磁感应原理的连铸钢包下渣检测装置传感器获取钢包包底出钢水口通道中开始流经熔渣的信号，更好地实现每次钢包浇钢末期获得最大的钢水收得率及最少的熔渣流出功效。

在钢包浇注未期，出钢水口中的熔流，是钢、渣混合流，并存在一个短暂的过程，即在混流中的介质，由100％的钢水向100％的熔渣转换。应该指出，这仅是一个趋向。实际上，混流中含渣量并非随时间由0％线性增加到100％，在混合流中渣含量的上升存在着波动、起伏，与渣的成份、粘度、包中渣量、水口耐材浸蚀程度有关。因此，混流以旋涡方式流出，含渣量也忽高忽低地波动，，每次浇钢都不一样，完全是一个随机过程，情况比较复杂。在实际生产中，显然存在一个矛盾，即：要求钢产量，钢包要关得迟，但渣流出就多；要求少流出熔渣，钢包要关得早，但余钢量就增加，钢水收得率就低。本发明可实现最佳关包时刻，从而更好地来解决这一矛盾。

在现有技术中，以德国AMEPA公司的产品为代表的电磁感应式下渣检测系统，可以设定下渣量达到多少百分比时关包，如20％。这种控制方式，还存在两个不足之处：1.混流中含渣量波动很大，接下来可能只有15％乃至10％，显然钢包中还留有较多余钢未浇；2.这20％的设定无法证明混流中确切的渣含量就是20％，因为既没有一种用于此处的测定仪器来测定，也无法应用人工经验判断(封闭式浇注，看不到钢、渣混合流从钢包流出)，因此不能获得理想的钢水收得率及最少的熔渣流出功效。申请人申请并获得专利权的名称为“钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号的装置”，专利号为ZL 01 1 39020.4的发明专利，已被钢厂实践证明可以实现早期下渣检测，如果采用渣量百分数来控制关包，同样存在与AMEPA系统类似的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸钢包浇注末期再次检测装置，在原专利号为ZL 01 1 39020.4的钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号的装置的基础上，增设二次检测装置，更好地来实现每次钢包浇钢，获得最大的钢水收得率及最少的熔渣流出功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括正弦波振荡器，跨导放大电路，峰值检波电路，数控电阻网络分压器，滤波放大电路，电压比较电路，双稳态触发器，单稳态触发器，RS触发器和继电器组成的钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号装置；其特征在于：还包括可控与非门N1、三个延时器、五个反相器和微分器；可控与非门N1的两个输入端，一个输入端经第1二极管接检测触点S的i端，另一个输入端接第一反相器的输出端，可控与非门N1的输出端接第一延时器的输入端，第一延时器的输出端分成两路，一路接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接第二延时器的输入端，另一路接第三反相器的输入端，第三反相器的输出端接微分器的输入端，微分器的输出端分成两路，一路接第四反相器的输入端，第四反相器的输出端接第三延时器的输入端，第三延时器的输出端接第一反相器的输入端，另一路接第五反相器的输入端，第五反相器的两个输出端，一端i1经第2二极管接检测触点S的i端，另一端o接单稳态触发器的输入端，第二延时器的输出端p接单稳态触发器的另一输入端。

本发明具有的有益效果是：在浇钢末期，根据钢水、熔渣比重的明显差异，使出钢通道钢、渣混流中的钢水与熔渣分离，为钢厂实现更好的下渣检测效果，即进一步提高钢收得率，并最大限度地阻止熔渣流出。二次渣检过程仅增加了一次滑板开启、关闭动作，在十数秒时间内即可完成，相对于100吨连铸钢包整个浇钢时间50分到一小时是极其短暂的，因此对正常连铸生产无任何不良影响。

附图说明

图1是二次渣检过程示意图；

(a)表示在浇钢后期滑板通道全开的浇注情况；

(b)表示熔渣由于旋涡，卷入水口，也即钢包开始下渣，滑板关闭出钢通道；

(c)在通道关闭时，由于熔渣比重轻，迅速上浮，钢水液面恢复平静；

(d)表示再次开启滑板通道，将余钢放出，待到下渣时，二次检渣，关闭滑板通道，结束浇钢。

图2是本发明的结构原理框图。

图3是本发明的延时器电路原理图。

图4是本发明与现有技术电路连接原理图。

具体实施方式

如图1所示是本发明的二次渣检过程示意图。图中上水口23可以更换，以免水口通道侵蚀太甚，滑动水口的固定上滑板24固定在包底，并与滑动水口的可动下滑板25组成滑动水口，滑动水口的可动下滑板25与滑动水口的固定上滑板24的相对位移，使它们的通孔错开，调节出钢流量，仍至全开，全关。下水口26、长水口27跟着可动滑板一起移动。由于上述各水口的设置，组成了一个封闭的钢水22的出钢通道。现有技术可对熔渣21实现早期下渣检测，在浇钢后期，一旦下渣，该技术装置即发出信号，驱动骨动水口的可动下滑板25，关闭钢包，终止浇钢。图1中(a)表示在浇钢后期滑板通道全开的浇注情况；(b)表示熔渣由于旋涡，卷入水口，也即钢包开始下渣，滑板关闭出钢通道；(c)在通道关闭时，由于熔渣比重轻，迅速上浮，钢水液面恢复平静；(d)表示再次开启滑板通道，将余钢放出，待到下渣时，二次检渣，关闭滑板通道，结束浇钢，以此来实现充分减少浇钢结束后包内的余钢量，同时避免熔渣的过多流出的功效。

如图2、图4所示，本发明包括正弦波振荡器1，跨导放大电路2，峰值检波电路6，数控电阻网络分压器7，滤波放大电路8，电压比较电路9，双稳态触发器10，单稳态触发器11，RS触发器12和继电器组成的钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号装置；本发明还包括可控与非门N1、三个延时器、五个反相器和微分器；可控与非门N1的两个输入端，一个输入端经第1二极管接检测触点S的i端，另一个输入端接第一反相器的输出端，可控与非门N1的输出端接第一延时器的输入端，第一延时器的输出端分成两路，一路接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接第二延时器的输入端，另一路接第三反相器的输入端，第三反相器的输出端接微分器的输入端，微分器的输出端分成两路，一路接第四反相器的输入端，第四反相器的输出端接第三延时器的输入端，第三延时器的输出端接第一反相器的输入端，另一路接第五反相器的输入端，第五反相器的两个输出端，一端i1经第2二极管接检测触点S的i端，另一端o接单稳态触发器11的输入端，第二延时器的输出端p接单稳态触发器11的另一输入端。

所述的延时器均由555集成块及外接电阻、电容元件构成，典型的图例如图3所示，图中电位器W1可用来调整延时时间。反相器与可控与非门N1均采用4011集成块构成，微分器也仅是简单的阻容微分电路。

图4是实现本发明的电路框图。图中左上端的检测触点S及输出端i属于专利号为ZL 01 1 390204的发明专利装置(以下简称“装置A”)的内部电路，i端输出渣信号，从此引出信号至本发明所述的再次检测装置的控制电路，即二次检测装置(以下简称“装置B”)。装置B的i1端、o端、及p输出端接上装置A，对装置A反馈控制，使装置A执行二次渣检功能。

当装置A获得第一次渣信号，即驱动滑动水口(图1中的滑动水口的可动下滑板25)关闭，实现了早期下渣检测。获得的第一次渣信号引入装置B的可控与非门N1，经第一延时器、第三反相器、微分器、第五反相器后输出，因为微分器输出的是正脉冲，第五反向器输出负脉冲，i1端的输出由于二极管的作用只能返回至装置A，通过装置A中的双稳态触发器10、单稳态触发器11的功能，使RS触发器12复位(即触发启动)，使晶体管T2截止，将装置A中的检测触点S打开。切断装置A的渣信号通道，直至第二次下渣信号到来之前，再闭合(下述)。由第一次获取的渣信号，经可控与非门N1、第一延时器、第二反相器、第二延时器，至p端输出，引回装置A，成为它的“触发检测”信号，通过装置A单稳态触发器11的功能，将检测触点S闭合，等待第二次渣信号的到来。因为在这一路中增加了延时器，装置A中的检测触点S必定是先打开，然后再闭合。第一次渣信号已将钢包浇钢通道关闭，为检测第二次下渣信号，随即应将滑板打开(装置A的面板操作)。微分器输出还经第四反相器、第三延时器、第一反相器输入可控与非门N1，作为它的禁止脉冲，获得的第一次渣信号，信号极性为正向，因二极管的单向导电性，i端出现的渣信号在i1端入地，只能进入可控与非门N1。此信号经可控与非门N1、第一延时器、第三反向器、微分器输出正脉冲，还经第四反相器、第三延时器、第一反相器输出负脉冲，作为可控与非门1的禁止脉冲，禁止随即来的第二次渣信号进入装置B。然而，由于装置A的“检测触点”已闭合，一旦获取到第二次渣信号，装置A立即驱动滑动水口关闭，终止钢包浇钢，结束整个浇钢过程，因此不需要第二次渣信号再如上述经装置B的信号流程。

二次渣检装置整个过程的运作时间，即从早期的第一次下渣开始的全关包时间，到第二次开包之间的时间应符合连铸钢包浇钢的工艺特点，在此期间内，滑动水口完成了关闭作业，阻止熔渣继续流出，同时熔渣在钢包内充分向钢水面上浮，以待再次开浇时，包底钢水先行流出，达到提高钢水收得率并减少熔渣流出量的目的。在正常钢水温度下，也不会因短暂的浇钢停歇而使钢包出钢口结冷钢。根据100吨连铸钢包的浇钢实际操作，可根据全关包行程时间来决定装置动作时间。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.连铸钢包浇钢末期再次检测装置，包括正弦波振荡器(1)，跨导放大电路(2)，峰值检波电路(6)，数控电阻网络分压器(7)，滤波放大电路(8)，电压比较电路(9)，双稳态触发器(10)，单稳态触发器(11)，RS触发器(12)和继电器组成的钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号装置；其特征在于：还包括可控与非门N1、三个延时器、五个反相器和微分器；可控与非门N1的两个输入端，一个输入端经第1二极管接检测触点S的i端，另一个输入端接第一反相器的输出端，可控与非门N1的输出端接第一延时器的输入端，第一延时器的输出端分成两路，一路接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接第二延时器的输入端，另一路接第三反相器的输入端，第三反相器的输出端接微分器的输入端，微分器的输出端分成两路，一路接第四反相器的输入端，第四反相器的输出端接第三延时器的输入端，第三延时器的输出端接第一反相器的输入端，另一路接第五反相器的输入端，第五反相器的两个输出端，一端i1经第2二极管接检测触点S的i端，另一端o接单稳态触发器(11)的输入端，第二延时器的输出端p接单稳态触发器(11)的另一输入端。

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