CN211464778U - 一种连铸机大包下渣检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连铸机大包下渣检测装置，包括U型检测传感机构、称重传感器、信号分析机构和控制器，所述的称重传感器安装在大包回转台的托臂顶部，所述的U型检测传感机构设置在大包出口旁，所述的U型检测传感机构上设置有使其移入或移出大包浇铸口的移动机构，所述的信号分析机构和控制器设置在大包回转台旁，所述的U型检测传感机构与一激励信号发生器电路连接，所述的控制器分别连接称重传感器、移动机构、激励信号发生器以及信号分析机构。本实用新型的一种连铸机大包下渣检测装置能够自动检测防止钢渣进入中间包，提高中间包利用率及铸坯的质量，具有检测精准、自动化效率高、使用安全的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁感应技术领域，更具体地说，尤其涉及一种连铸机大包下渣检测装置。
背景技术
连铸是即连续浇铸，是钢铁生产过程中的重要环节。连铸工艺是将液态钢水浇铸成固态钢坯的过程，钢水从钢包流入中间包内，钢水通过中间包流入结晶器内，通过结晶器冷却、扇形段冷却、矫直、切割等一系列工序形成等长的钢坯。因此连铸的品质将直接影响后期钢材的质量。在钢包向中包车浇铸过程中，在浇铸将要完成的时候，会有钢渣伴随着钢水进入到结晶器，钢渣不仅会造成水口堵塞影响浇铸的连续性，并且钢渣渗入到连铸坯内还会严重影响后期钢材热轧和冷轧产品的质量。由此可见，及时的检测出大包下渣是防止钢渣进入连铸坯的关键手段，最初检测大包下渣是通过人眼识别的方式，这种识别方式不仅效率低下，而且长期处在高温、高噪声、强光的环境中工作还会严重影响工人的身体健康，随着科技的发展，基于电磁感应、称重及振动原理的检测方式相继出现，但在实际应用中往往需要对大包水口进行改造，这不仅影响生产这种接触式的检测手段还会严重影响传感器的使用寿命。因此有必要开发一种用于连铸过程，既脱离人工操作，也不影响生产且安全系数高，准确度高的大包下渣检测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种连铸机大包下渣检测装置，该检测装置能够自动检测防止钢渣进入中间包，提高中间包利用率及铸坯的质量，具有检测精准、自动化效率高、使用安全的特点。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种连铸机大包下渣检测装置，包括U型检测传感机构、称重传感器、信号分析机构和控制器，所述的称重传感器安装在大包回转台的托臂顶部，所述的U型检测传感机构设置在大包出口旁，所述的U型检测传感机构上设置有使其移入或移出大包浇铸口的移动机构，所述的信号分析机构和控制器设置在大包回转台旁，所述的U型检测传感机构与一激励信号发生器电路连接，所述的控制器分别连接称重传感器、移动机构、激励信号发生器以及信号分析机构电路连接
进一步的，所述的U型检测传感机构包括U型支架、感应线圈和响应线圈，所述的感应线圈和响应线圈分别设置在U型支架的两端，所述感应线圈和响应线圈的磁场方向均与大包浇铸口的浇铸方向相同，所述的感应线圈与激励信号发生器电路连接，所述的响应线圈与信号分析机构电路连接。
进一步的，所述的U型支架中设有风管分别通过感应线圈和响应线圈，所述风管的入风口连接外部送风设备。
进一步的，所述U型支架的中部设有连接杆，所述连接杆与移动机构的动力输出端连接。
进一步的，所述的移动机构为六轴机器臂，所述的六轴机器臂的前端夹持U型支架的连接杆。
进一步的，所述的信号分析机构包括依次电路连接的滤波电路、信号放大电路、数模转换电路以及信号分析器，所述的滤波电路的信号输入端连接响应线圈的信号输出端。
进一步的，所述的U型支架的U型孔之间的距离为210mm，U型外壁长度为260mm。
进一步的，所述称重传感器的称重范围为10～200吨，测量精度为±1‰。
进一步的，所述的激励信号发生器具有任意波形编辑功能和标准波形发生功能，最大输出频率为16MHz。
进一步的，所述六轴机器臂的臂展范围为2.6m，前段夹持能力为200Kg。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
本实用新型的一种连铸机大包下渣检测装置，包括U型检测传感机构、称重传感器、信号分析机构和控制器，所述的称重传感器安装在大包回转台的托臂顶部，所述的U型检测传感机构设置在大包出口旁，所述的U型检测传感机构上设置有使其移入或移出大包浇铸口的移动机构，所述的信号分析机构和控制器设置在大包回转台旁，所述的U型检测传感机构与一激励信号发生器电路连接，所述的控制器分别连接称重传感器、移动机构、激励信号发生器以及信号分析机构。电路连接当钢水从钢包流入中间包时，利用U型检测传感机构对流出大包浇铸口的钢水进行检测，通过信号分析机构对检测信号进行分析，若发现有钢渣渗入，通过控制器提醒操作人员停止浇铸钢渣，有效防止有钢渣进入中间包，提高中间包利用率及铸坯的质量，检测精准，自动化效率更高，减少了操作人员在连铸机浇铸区域的工作时间和工作强度，使用更安全。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的信号框图；
图中：2.称重传感器；3.信号分析机构；4.控制器；5.移动机构；6.激励信号发生器；11.U型支架；12.感应线圈；13.响应线圈；31.滤波电路；32.信号放大电路；33.数模转换电路；34.信号分析器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。
参照图1和2所示，本实用新型的一种连铸机大包下渣检测装置，其中，包括U型检测传感机构、称重传感器2、信号分析机构和控制器4，所述的称重传感器2安装在大包回转台的托臂顶部，所述的U型检测传感机构设置在大包出口旁，所述的U型检测传感机构上设置有使其移入或移出大包浇铸口的移动机构5，所述的信号分析机构3和控制器4设置在大包回转台旁，所述的U型检测传感机构与一激励信号发生器6电路连接，所述的控制器4分别连接称重传感器2、移动机构5、激励信号发生器6以及信号分析机构3电路连接。在连铸机浇铸钢水过程中，钢水从大包流入中间包，由称重传感器2检测大包的重量，称重传感器2将检测到的大包即时重量值发送至控制器4，控制器4将接收到的大包即时重量值与设定好的剩余钢水重量最低限定值进行比较，当大包即时重量值低于剩余钢水重量最低限定值时，控制器4控制移动机构5将U型检测传感机构移动至大包浇铸口，同时打开激励信号发生器6，向U型检测传感机构发送检测信号，利用U型检测传感机构对流出大包浇铸口的钢水进行检测，再通过信号分析机构对检测返回信号进行分析，当钢水中夹杂了钢渣时，U型检测传感机构得到的检测返回信号会发送变化，信号分析机构将异常结果发送至控制器4，当控制器4接收到信号分析机构发出的异常结果时，发出提示信号提醒操作人员停止浇铸钢渣，这样可以有效防止有钢渣进入中间包，提高中间包利用率及铸坯的质量，检测精准，也减少了钢水出口的堵塞几率。并且，自动化效率更高，减少了操作人员在连铸机浇铸区域的工作时间和工作强度，在提高工作效率的同时减少了事故发生率，使用更安全。再者，通过利用U型检测传感机构进行检测，不需要对大包的浇铸口进行改造，最大限度的减少了对正常生产的影响。进一步的，通过利用移动机构5，在大包即时重量值低于设置好的剩余钢水重量最低限定值时，才将U型检测传感机构移动至大包的浇铸口，U型检测传感机构不必长时间的在高温、高辐射环境中工作，从而可以提高U型检测传感机构的使用寿命。
所述的U型检测传感机构包括U型支架11、感应线圈12和响应线圈13，所述的感应线圈12和响应线圈13分别设置在U型支架11的两端，所述感应线圈12和响应线圈13的磁场方向均与大包浇铸口的浇铸方向相同，所述的感应线圈12与激励信号发生器6电路连接，所述的响应线圈13与信号分析机构3电路连接。利用激励信号发生器6工作使感应线圈12产生和钢水浇铸方向一致的激励磁场，此时钢水作为铁芯将磁场传递给响应线圈13并产生感应电动势，当钢水浇铸过程中夹杂钢渣时，感应线圈12中产生的激励磁场发生变化，此时响应线圈13的感应电动势也随之发生变化，信号分析机构3检测到响应线圈13的感应电动势的变化后将得出异常结果。优选的，U型支架11采用9 9式氧化铝陶瓷材料，能够更好的固定感应线圈12和响应线圈13，感应线圈12和响应线圈13采用Nisil合金材料的导磁性更优。
所述的U型支架11中设有风管分别通过感应线圈12和响应线圈13，所述风管的入风口连接外部送风设备，利用风管对感应线圈12和响应线圈13进行降温，防止感应线圈12和响应线圈13的温度过高造成损坏。
所述U型支架11的中部设有连接杆，所述连接杆与移动机构5的动力输出端连接，通过连接杆使U型支架11与移动机构5连接，使移动机构5能够将U型支架11移入或移出大包浇铸口。所述的移动机构5为六轴机器臂，所述的六轴机器臂的前端夹持U型支架11的连接杆，六轴机器臂能够更加准确的移动U型支架11。所述六轴机器臂的臂展范围为2.6m，前段夹持能力为200Kg。所述的控制器4具有工业以太网通讯协议。
所述的信号分析机构包括依次电路连接的滤波电路31、信号放大电路32、数模转换电路33以及信号分析器34，所述的滤波电路31的信号输入端连接响应线圈13的信号输出端，通过滤波电路31对响应线圈13的反馈信号进行滤波后，在通过信号放大电路32进行放大处理，最后利用数模转换电路33转化成数字信号输出至信号分析器34中分析处理，这样信号分析机构的分析会更精准。所述的激励信号发生器6具有任意波形编辑功能和标准波形发生功能，最大输出频率为16MHz。
所述的U型支架11的U型孔之间的距离为210mm，U型外壁长度为260mm，U型支架11的结构即方便其移入大包浇铸口，还能保证检测结果的准确。
所述称重传感器2的称重范围为10～200吨，测量精度为±1‰，以确保检测结果的精准度。优选的，称重传感器2采用两台SBN公司型号为SBN(G)-100t-D-VOD的传感器，移动机构5采用ABB公司IRB 67000-200/2.6序列号为6700-508610，控制器4采用ABB公司的IRC5，激励信号发生器6采用Tektonix AFG310 Arbitrary Generator，信号分析器34采用Keysight N9000B-513。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，包括U型检测传感机构、称重传感器(2)、信号分析机构和控制器(4)，所述的称重传感器(2)安装在大包回转台的托臂顶部，所述的U型检测传感机构设置在大包出口旁，所述的U型检测传感机构上设置有使其移入或移出大包浇铸口的移动机构(5)，所述的信号分析机构(3)和控制器(4)设置在大包回转台旁，所述的U型检测传感机构与一激励信号发生器(6)电路连接，所述的控制器(4)分别连接称重传感器(2)、移动机构(5)、激励信号发生器(6)以及信号分析机构(3)电路连接。
2.根据权利要求1所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的U型检测传感机构包括U型支架(11)、感应线圈(12)和响应线圈(13)，所述的感应线圈(12)和响应线圈(13)分别设置在U型支架(11)的两端，所述感应线圈(12)和响应线圈(13)的磁场方向均与大包浇铸口的浇铸方向相同，所述的感应线圈(12)与激励信号发生器(6)电路连接，所述的响应线圈(13)与信号分析机构(3)电路连接。
3.根据权利要求2所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的U型支架(11)中设有风管分别通过感应线圈(12)和响应线圈(13)，所述风管的入风口连接外部送风设备。
4.根据权利要求2所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述U型支架(11)的中部设有连接杆，所述连接杆与移动机构(5)的动力输出端连接。
5.根据权利要求4所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的移动机构(5)为六轴机器臂，所述的六轴机器臂的前端夹持U型支架(11)的连接杆。
6.根据权利要求1所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的信号分析机构包括依次电路连接的滤波电路(31)、信号放大电路(32)、数模转换电路(33)以及信号分析器(34)，所述的滤波电路(31)的信号输入端连接响应线圈(13)的信号输出端。
7.根据权利要求2至4任一所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的U型支架(11)的U型孔之间的距离为210mm，U型外壁长度为260mm。
8.根据权利要求1所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述称重传感器(2)的称重范围为10～200吨，测量精度为±1‰。
9.根据权利要求1所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述的激励信号发生器(6)具有任意波形编辑功能和标准波形发生功能，最大输出频率为16MHz。
10.根据权利要求5所述的连铸机大包下渣检测装置，其特征在于，所述六轴机器臂的臂展范围为2.6m，前段夹持能力为200Kg。
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| CN114659599A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-24 | 承德石油高等专科学校 | 一种无温漂钢包秤称重装置、称重方法及系统 |
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