CN201969857U

CN201969857U - 用于连铸机扇形段辊缝的调节装置

Info

Publication number: CN201969857U
Application number: CN2011200562941U
Authority: CN
Inventors: 陈开义; 江中块; 朱家驹; 兰顺舟; 田建良; 李卫东; 陈志平
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd; Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-03-04

Abstract

本实用新型涉及一种用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，包括与各扇形段一一对应的扇形段控制器；各扇形段控制器包括液压控制阀组、辊缝传感器组、段控制处理器、及就地操作箱；液压控制阀组包括并联的、数量与液压缸数量相等的辊缝控制电磁阀；辊缝传感器组包括并联的、数量与液压缸数量相等的辊缝传感器；辊缝控制电磁阀的受控端与段控制处理器的控制接口连接；辊缝传感器的数据输入输出端与段控制处理器的数据输入输出接口连接；就地操作箱的指令输出端与段控制处理器的指令接口连接。本实用新型动态调节性能优越，控制精度高，能很好地根据生产工艺要求调节连铸机各扇形段的辊缝收缩量。

Description

用于连铸机扇形段辊缝的调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种调节装置，尤其是一种用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，属于连铸机技术领域。

背景技术

在钢铁生产企业，扇形段是现代连铸机的核心设备，扇形段的辊缝是连铸机的重要参数。现有连铸机中，一种类型(辊缝固定型)是在浇铸前预先设定好辊缝，然后按照设定的拉速和工艺条件进行浇铸，在浇铸过程中所有扇形段辊缝始终保持不变；另一种类型(辊缝调节型)是在浇铸过程中随着液芯凝固终点的位置变化及时地调整部分或所有扇形段辊缝及辊缝收缩量，并利用铸机扇形段对带液芯的铸坯进行适量压下，可以减小铸坯中心宏观偏析及疏松，大大改善铸坯内部质量，以满足工艺要求。目前，后一种类型是近几年发展最快的板坯连铸机技术之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有的辊缝调节型连铸机，提出一种用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，实现生产中动态调节辊缝。

为了达到以上目的，本实用新型的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置包括与各扇形段一一对应的扇形段控制器；其特征是，所述各扇形段控制器包括用以控制相应扇形段液压缸运动及停止的液压控制阀组、用以测量扇形段辊缝实际值的辊缝传感器组、用以比较辊缝实际值与辊缝设定值并控制所述液压控制阀组的段控制处理器、及用以向所述段控制处理器发出控制指令的就地操作箱；所述液压控制阀组包括并联的、数量与所述液压缸数量相等的辊缝控制电磁阀；所述辊缝传感器组包括并联的、数量与所述液压缸数量相等的辊缝传感器；所述辊缝控制电磁阀的受控端与段控制处理器的控制接口连接；所述辊缝传感器的数据输入输出端与段控制处理器的数据输入输出接口连接；所述就地操作箱的指令输出端与段控制处理器的指令接口连接。

该结构中，扇形段控制器可以实现手动和自动调节辊缝两种功能，具体实现过程如下：操作人员通过就地操作箱向段控制处理器发出控制指令，段控制处理器通过控制液压控制阀组的辊缝控制电磁阀，使扇形段液压缸发生相应的运动，实现手动调节辊缝功能；辊缝传感器组实时测量扇形段辊缝实际值，并传送至段控制处理器，段控制处理器比较辊缝实际值与辊缝设定值，然后通过辊缝控制电磁阀对扇形段辊缝进行调节，实现自动调节辊缝功能。

优选地，还包括一公用系统，所述公用系统与各扇形段控制器分别连接；所述公用系统包括用以控制各扇形段控制器的主控制处理器、及用以向所述主控制处理器发出所设参数的具有人机交互界面的第一参数设置单元；所述主控制处理器经总线接口与各扇形段控制器的段控制处理器的系统接口连接；所述主控制处理器还经通讯接口外接上位机或外部控制系统；所述第一参数设置单元的数据输入输出端与主控制处理器连接。

该优选结构中，公用系统通过各个扇形段控制器统一控制对各个扇形段辊缝的调节，可减少操作人员的工作量，提高工作效率。

该优选结构可实现的功能如下：

1、在上位机正常使用时，公用系统接收上位机下发的辊缝设定值，并由公用系统的主控制处理器对各扇形段状态进行逻辑判断，将辊缝设定值分别下发至与满足条件扇形段相对应的扇形段控制器的段控制处理器，段控制处理器将辊缝设定值与辊缝实际值进行比较，并通过液压控制阀组的辊缝控制电磁阀实现对连铸机扇形段辊缝的实时在线控制；同时，各扇形段控制器的段控制处理器将相应的扇形段辊缝实际值发送给公用系统的主控制处理器，再由主控制处理器发送给上位机及本区域的其它控制系统用于跟踪反馈。

2、在上位机因故障离线时，通过公用系统即可独立工作，保持生产继续进行。

3、此外，在生产准备及维护状态下，还可对扇形段辊缝进行标定。

优选地，所述液压控制阀组还包括与所述辊缝控制电磁阀并联的软夹紧电磁阀和紧急停止电磁阀；所述软夹紧电磁阀和紧急停止电磁阀的受控端与段控制处理器的控制接口连接。

该优选结构中，软夹紧电磁阀和紧急停止电磁阀可分别实现软压紧和紧急停止设备的保护功能。

优选地，所述辊缝控制电磁阀具有得电时控制辊缝增大的第一线圈、及得电时控制辊缝减小的第二线圈，所述第一、第二线圈并联连接，所述第一、第二线圈的受控端与辊缝控制电磁阀的受控端重合；所述软夹紧电磁阀具有得电时控制液压缸压力降低的第三线圈，所述第三线圈的受控端与软夹紧电磁阀的受控端重合；所述紧急停止电磁阀具有失电时切断辊缝控制电磁阀供电的第四线圈，所述第四线圈的受控端与紧急停止电磁阀的受控端重合。

优选地，所述就地操作箱包括并联的七个常开开关和一个常闭开关，所述各常开开关和常闭开关的指令输出端与就地操作箱的指令输出端重合；所述各常开开关分别为远程方式开关、就地方式开关、增大辊缝开关、减小辊缝开关、标定方式开关、标定开关、及标定结束开关；所述常闭开关为紧急停止开关。

优选地，所述就地操作箱还包括用以向所述段控制处理器发出所设参数的、具有LCD显示屏的第二参数设置单元，所述第二参数设置单元的数据输入输出端与段控制处理器的参数接口连接。

本实用新型动态调节性能优越，控制精度高，能很好地根据生产工艺要求调节连铸机各扇形段的辊缝收缩量，从而生产出符合规格和质量要求的产品；易于标定和维护，安全可靠，便于推广应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1实施例扇形段控制器的电路示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置基本结构如图1-2所示，包括与各扇形段1-N一一对应的扇形段控制器1#-N#；各扇形段控制器包括用以控制相应扇形段液压缸运动及停止的液压控制阀组11、用以测量液压缸行程的辊缝传感器组12、用以控制液压控制阀组11的段控制处理器13、及用以向段控制处理器13发出控制指令的就地操作箱14；液压控制阀组11包括数量与液压缸数量相等的、并联的辊缝控制电磁阀111；辊缝传感器组12包括数量与液压缸数量相等的、并联的辊缝传感器121(本实施例中的各扇形段均有四个液压缸，所以各扇形段控制器包括四个辊缝控制电磁阀111、及四个辊缝传感器121)；辊缝控制电磁阀111的受控端与段控制处理器13的控制接口X5连接；辊缝传感器121的数据输入输出端与段控制处理器13的数据输入输出接口X4连接；就地操作箱14的指令输出端与段控制处理器13的指令接口X3连接。

本实施例装置还包括一公用系统15，该公用系统15与各扇形段控制器分别连接；公用系统15包括用以控制各扇形段控制器的主控制处理器16、及用以向主控制处理器16发送所设参数的具有人机交互界面的第一参数设置单元17；主控制处理器16经总线接口K1与各扇形段控制器的段控制处理器13的系统接口(图中未示)连接；主控制处理器16还经通讯接口K2(本实施例中为TCP/IP接口)外接上位机或外部控制系统；第一参数设置单元17的数据输入输出端与主控制处理器16连接。

液压控制阀组11还包括与辊缝控制电磁阀111并联的软夹紧电磁阀112和紧急停止电磁阀113；软夹紧电磁阀112和紧急停止电磁阀113的受控端与段控制处理器13的控制接口X5连接。

辊缝控制电磁阀111具有得电时控制辊缝增大的第一线圈a、及得电时控制辊缝减小的第二线圈b，第一、第二线圈a和b并联连接，第一、第二线圈a和b的受控端与辊缝控制电磁阀111的受控端重合；软夹紧电磁阀112具有得电时控制液压缸压力降低的第三线圈c，第三线圈c的受控端与软夹紧电磁阀112的受控端重合；紧急停止电磁阀113具有失电时切断辊缝控制电磁阀供电的第四线圈d，第四线圈d的受控端与紧急停止电磁阀的受控端重合。

就地操作箱14包括并联的七个常开开关和一个常闭开关，各常开开关和常闭开关的指令输出端与就地操作箱14的指令输出端重合；七个常开开关分别为远程方式开关S1、就地方式开关S2、增大辊缝开关S3、减小辊缝开关S4、标定方式开关S5、标定开关S6、及标定结束开关S7；常闭开关为紧急停止开关S8。

就地操作箱14用以向段控制处理器13发送所设参数的、具有LCD显示屏的第二参数设置单元18，该第二参数设置单元18的数据输入输出端与段控制处理器13的参数接口X1连接。

本实施例装置还包括向扇形段控制器1#-N#供电的电源(即图2中的1P24+、1P24-)。

段控制处理器13的电源接口X2与电源连接。

段控制处理器13和主控制处理器16可选用PLC、单片机等。

辊缝传感器121可选用总线型的数字传感器，例如型号为MTSTemposonics(RH-M-0200M-D63-1-P102)的传感器。

本实施例装置的功能实现过程如下：

一)接口功能

公用系统15的主控制处理器16通过TCP/IP接口K2与上位机通讯、并与连铸机主控制系统进行信息的实时交换。

二)辊缝调节功能

1、就地-手动方式

选定要调节的扇形段，然后选定与该扇形段相对应的扇形段控制器，接通该扇形段控制器的就地操作箱14的就地方式开关S2，即可用“就地-手动方式”调节该扇形段的辊缝。调节过程如下：

(1)按住增大辊缝开关S3，段控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第一线圈a得电，液压缸开始运动使得扇形段可活动的上辊部分向上移动，从而增大辊缝；断开增大辊缝开关S3，段控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第一线圈a失电，液压缸停止运动；

(2)按住减小辊缝开关S4，段控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第二线圈b得电，液压缸开始运动使得扇形段可活动的上辊部分向下移动，从而减小辊缝；断开减小辊缝开关S3，主控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第二线圈b失电，液压缸停止运动。

2、就地-标定方式

选定要标定的扇形段，然后选定与该扇形段相对应的扇形段控制器，接通该扇形段控制器的就地操作箱14的标定方式开关S5，即可用“就地-标定方式”标定该扇形段的辊缝。标定过程如下：

(1)按下减小辊缝开关S4，段控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第二线圈b得电，液压缸开始运动使得扇形段可活动的上辊部分向下移动，直至液压缸机械位置；

(2)按下标定开关S6，分别在就地操作箱14的第二参数设置单元18的LCD显示屏、参数设置单元17的人机交互界面上实时显示辊缝实际值；

(3)在就地操作箱14的第二参数设置单元18上设定辊缝标定值，按下增大辊缝开关S3，段控制处理器13控制液压控制阀组11的各缝控制电磁阀111的第一线圈a得电，液压缸开始运动使得扇形段可活动的上辊部分向上移动，当实时显示的辊缝实际值达到辊缝标定值时，液压缸停止运动；

(4)用辊缝测量仪测量辊缝测量值计算出与设定值的偏差量，并手动输入至第二参数设置单元18，按下标定结束开关S7，偏差量经段控制处理器13发送至辊缝传感器组12的各辊缝传感器121存储，标定过程结束。

3、远程-自动方式

选定要调节的扇形段，然后选定与该扇形段相对应的扇形段控制器，接通该扇形段控制器的就地操作箱14的远程方式开关S1，并在公用系统15的第一参数设置单元17上选择自动方式，即可用“远程-自动方式”根据浇注速度和预先存储在主控制处理器16中的设定值调节该扇形段的辊缝。

4、远程-模型方式

选定要调节的扇形段，然后选定与该扇形段相对应的扇形段控制器，接通该扇形段控制器的就地操作箱14的远程方式开关S1，并在公用系统15的第一参数设置单元17上选择模型方式，即可用“远程-模型方式”根据上位机模型设定值调节该扇形段的辊缝。

三)辊缝调节策略

由扇形段控制器的段控制处理器13定时对辊缝传感器组12的各辊缝传感器121进行扫描读取测量的辊缝实际值，并与当前的辊缝实际值进行比较。如果偏差超出预先设定的范围，段控制处理器13输出指令到液压控制阀组11的辊缝控制电磁阀111的相应线圈，使得实际辊缝值回到要求的精度。

在调节过程中，段控制处理器13对各辊缝传感器121测量的辊缝值进行比较，发现有辊缝值异常时即停止同步调节，在对异常的辊缝值进行修正后，再开始正常的同步控制。

当辊缝实际值和设定值偏差超出预先设定值t1时，段控制处理器13产生一个报警信息发送至第一参数设置单元17和第二参数设置单元18，同时封锁对辊缝控制电磁阀111各线圈的输出(即使其失电，下同)。

当辊缝实际值和设定值偏差超出预先设定值t2时，段控制处理器13产生一个故障信息发送至第一参数设置单元17和第二参数设置单元18，同时封锁对辊缝控制电磁阀111各线圈的输出，并停止对紧急停止电磁阀的第四线圈d的输出。该故障需人工确认才能解除。

紧急停止功能：正常状态下段控制处理器13保持紧急停止电磁阀的第四线圈d的输出。当就地操作箱14上紧急停止开关S8、上位机或主控制系统发送紧急停止指令时，段控制处理器13产生一个故障信息，封锁对辊缝控制电磁阀111各线圈的输出，并停止对紧急停止电磁阀的第四线圈d的输出。该紧急停止需人工确认才能解除。

软加紧功能：正常状态下段控制处理器13封锁对软夹紧电磁阀112的第三线圈c的输出。在实施软夹紧功能时，软夹紧电磁阀112的第三线圈c得电，将液压缸的供油切换到压力较小的回路，以保障设备安全。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims

1.一种用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，包括与各扇形段一一对应的扇形段控制器；其特征是，所述各扇形段控制器包括用以控制相应扇形段液压缸运动及停止的液压控制阀组、用以测量扇形段辊缝实际值的辊缝传感器组、用以比较辊缝实际值与辊缝设定值并控制所述液压控制阀组的段控制处理器、及用以向所述段控制处理器发出控制指令的就地操作箱；所述液压控制阀组包括并联的、数量与所述液压缸数量相等的辊缝控制电磁阀；所述辊缝传感器组包括并联的、数量与所述液压缸数量相等的辊缝传感器；所述辊缝控制电磁阀的受控端与段控制处理器的控制接口连接；所述辊缝传感器的数据输入输出端与段控制处理器的数据输入输出接口连接；所述就地操作箱的指令输出端与段控制处理器的指令接口连接。

2.根据权利要求1所述的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，其特征是，还包括一公用系统，所述公用系统与各扇形段控制器分别连接；所述公用系统包括用以控制各扇形段控制器的主控制处理器、及用以向所述主控制处理器发出所设参数的具有人机交互界面的第一参数设置单元；所述主控制处理器经总线接口与各扇形段控制器的段控制处理器的系统接口连接；所述主控制处理器还经通讯接口外接上位机或外部控制系统；所述第一参数设置单元的数据输入输出端与主控制处理器连接。

3.根据权利要求2所述的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，其特征是，所述液压控制阀组还包括与所述辊缝控制电磁阀并联的软夹紧电磁阀和紧急停止电磁阀；所述软夹紧电磁阀和紧急停止电磁阀的受控端与段控制处理器的控制接口连接。

4.根据权利要求3所述的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，其特征是，所述辊缝控制电磁阀具有得电时控制辊缝增大的第一线圈、及得电时控制辊缝减小的第二线圈，所述第一、第二线圈并联连接，所述第一、第二线圈的受控端与辊缝控制电磁阀的受控端重合；所述软夹紧电磁阀具有得电时控制液压缸压力降低的第三线圈，所述第三线圈的受控端与软夹紧电磁阀的受控端重合；所述紧急停止电磁阀具有失电时切断辊缝控制电磁阀供电的第四线圈，所述第四线圈的受控端与紧急停止电磁阀的受控端重合。

5.根据权利要求4所述的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，其特征是，所述就地操作箱包括并联的七个常开开关和一个常闭开关，所述各常开开关和常闭开关的指令输出端与就地操作箱的指令输出端重合；所述各常开开关分别为远程方式开关、就地方式开关、增大辊缝开关、减小辊缝开关、标定方式开关、标定开关、及标定结束开关；所述常闭开关为紧急停止开关。

6.根据权利要求5所述的用于连铸机扇形段辊缝的调节装置，其特征是，所述就地操作箱还包括用以向所述段控制处理器发出所设参数的、具有LCD显示屏的第二参数设置单元，所述第二参数设置单元的数据输入输出端与段控制处理器的参数接口连接。