CN217166416U - 一种连铸浸入式水口插入深度控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于炼钢连铸工段技术领域，具体涉及一种连铸浸入式水口插入深度控制装置。该浸入式水口插入深度控制装置包括测量组件和调整组件；测量组件具有第一竖直段、第二竖直段和水平段，水平段的两端分别与第一竖直段和第二竖直段固定连接，测量组件用于对浸入式水口插入深度进行测量；调整组件包括中间包升降油缸、位移传感器、PLC控制器和限位检测开关，调整组件用于对浸入式水口插入深度进行调整。本实用新型的连铸浸入式水口插入深度控制装置可解决或缓解目前连铸工序中，浸入式水口插入深度不易稳定、会对产品质量造成不利影响的问题。

Description

一种连铸浸入式水口插入深度控制装置

技术领域

本实用新型属于炼钢连铸工段技术领域，具体涉及一种连铸浸入式水口插入深度控制装置。

背景技术

浸入式水口(submerged nozzle)是连续铸钢设备中安装在中间罐底部并插入结晶器钢液面以下的浇注用耐火套管。浸入式水口的主要功能是防止中间罐注流的二次氧化和钢水飞溅等；避免结晶器保护渣卷入钢液；改善注流在结晶器内的流动状态和热流分布。并从而促使结晶器内坯壳的均匀生长，有利于钢中气体和夹杂物的排除。由于浸入式水口对提高铸坯质量、改善劳动条件、稳定连铸操作、防止铸坯表面缺陷等方面，都有显著成效，因而在连铸工序几乎都采用这种水口进行浇铸。

在钢铁冶金连铸工序，为了实现稳定产品质量，通常对结晶器流场进行模拟，反馈到日常操作管理上，即通过稳定浸入式水口插入深度实现。

现有技术中浸入式水口的插入深度测量方式不能较精确地被测量，使得结晶器流场不易稳定，容易出现产品质量问题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连铸浸入式水口插入深度控制装置，以解决或缓解目前连铸工序中，浸入式水口插入深度不易稳定、会对产品质量造成不利影响的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种连铸浸入式水口插入深度控制装置，所述浸入式水口设置在中间包底部，所述中间包设置在中包车上，所述浸入式水口插入深度控制装置包括测量组件和调整组件；所述测量组件具有第一竖直段、第二竖直段和水平段，所述水平段的两端分别与所述第一竖直段和第二竖直段固定连接，所述测量组件用于对浸入式水口插入深度进行测量；所述调整组件包括中间包升降油缸、位移传感器、PLC控制器和限位检测开关，所述调整组件用于对浸入式水口插入深度进行调整；所述中间包升降油缸具有固定端和伸缩端，所述固定端固定于所述中包车上，所述伸缩端与中间包固定连接，所述中间包升降油缸的伸缩端在与所述第一竖直段和/或第二竖直段平行的方向上升降，所述浸入式水口与所述中间包升降油缸的伸缩端的位移同步；所述位移传感器与所述PLC控制器信号连接，所述位移传感器用于检测所述浸入式水口的位移；所述限位检测开关与所述PLC控制器信号连接，所述限位检测开关在所述中包车位于结晶器上方时信号发生变化。

优选地，所述位移传感器设置于所述中包车上，所述位移传感器与所述中间包升降油缸相连，用于对所述中间包升降油缸的伸缩端的位移进行实时监测，以由PLC控制器确定所述浸入式水口的位移和/或所述浸入式水口的插入深度。

优选地，所述中间包升降油缸上设有手动控制阀和电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器信号连接。

优选地，所述位移传感器与所述PLC控制器通过4-20mA信号连接。

优选地，所述调整组件还包括操作电脑，所述操作电脑与PLC控制器信号连接。

优选地，所述测量组件还包括手柄，所述手柄与所述水平段反向平行。

优选地，所述测量组件为铁制测量组件和/或铜制测量组件，所述测量组件的径向横截面呈圆形且所述圆形的直径为1mm。

优选地，所述中包车上设有中包车控制开关，所述中包车控制开关具有手动控制工作位和自动控制工作位。

优选地，所述中包车控制开关与所述PLC控制器信号连接。

优选地，所述浸入式水口上设有水平标尺线，所述水平标尺线用于与所述水平段配合，测量所述浸入式水口插入深度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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。其中：

图1为本实用新型实施例的连铸浸入式水口插入深度控制装置中的调整组件与中间包和中包车的位置关系结构示意图；

图2为本实用新型实施例的连铸浸入式水口插入深度控制装置中的调整组件的控制逻辑结构示意图；

图3为本实用新型实施例的连铸浸入式水口插入深度控制装置中的测量组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的连铸浸入式水口插入深度控制装置中的测量组件的工作状态结构示意图；

附图标记：

1-中间包；2-中包车；3-测量组件；

11-浸入式水口；111-水平标尺线；A-第一竖直段的长度；B-水平标尺线与浸入式水口下口之间的距离；C-第一竖直段插入钢水的部分的长度；X-浸入式水口插入深度；

31-第一竖直段；32-第二竖直段；33-水平段；34-手柄；

41-中间包升降油缸；411-电磁阀；42-位移传感器；43-限位检测开关；44-PLC控制器；45-操作电脑；

51-中包车控制开关；52-手动控制阀。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

针对目前浸入式水口插入深度难以确定，使得结晶器流场不易稳定，容易出现产品质量缺陷等问题，本实用新型提出一种连铸浸入式水口插入深度控制装置。

如图1-4所示，一种连铸浸入式水口插入深度控制装置，浸入式水口11设置在中间包1底部，中间包1设置在中包车2上，浸入式水口插入深度控制装置包括测量组件和调整组件；测量组件具有第一竖直段31、第二竖直段32和水平段33，水平段33的两端分别与第一竖直段31和第二竖直段32固定连接，测量组件用于对浸入式水口插入深度进行测量；调整组件包括中间包升降油缸41、位移传感器42、PLC控制器44和限位检测开关43，调整组件用于对浸入式水口11插入深度进行调整；中间包升降油缸41具有固定端和伸缩端，固定端固定于中包车2上，伸缩端与中间包1固定连接，中间包升降油缸41的伸缩端在与第一竖直段31和/或第二竖直段32平行的方向上升降，浸入式水口11与中间包升降油缸41的伸缩端的位移同步；位移传感器42与PLC控制器44信号连接，位移传感器42用于检测浸入式水口11的位移；限位检测开关43与PLC控制器44信号连接，限位检测开关43在中包车2位于结晶器上方时信号发生变化(图1中的“未落位”是指浸入式水口11插入深度未到达设置值时中间包1的状态；“已落位”是指浸入式水口11插入深度到达设置值时中间包1的状态)。

本实用新型的连铸浸入式水口插入深度控制装置，包括测量组件3和调整组件，测量组件3的设置使得可对浸入式水口插入深度进行准确测量；调整组件中的PLC控制器44则可根据测量组件3测量的结果，和位移传感器42、限位检测开关43传递的信号，对中间包升降油缸41的升降进行调控，直至浸入式水口插入深度达到设定要求(设定值)，实现浸入式水口插入深度的自动控制，减少操作人员重复操作。此外，还可有效避免或缓解由于个人差异或误操作造成的浸入式水口插入深度不同进一步导致的产品质量不稳定的问题。

其中，本实用新型中的“信号连接”可以为采用信号线连接(即有线连接)，也可以为通过局部网络信号连接(即无线连接)，此处不做限制，均在本实用新型的保护范围之内。测量组件3的材质可为铁和/或铜，例如，测量组件3可为铁丝或铜丝(直径可为1mm)等，也可根据实际需要制成其他形状(例如，板状、条状、棒状等)，此处不做具体限定。

本实用新型优选实施例中，位移传感器42安装在中包车2上，位移传感器42与中间包升降油缸41相连(具体地，位移传感器42上设有感应磁石滑块421，感应磁石滑块421通过固定连杆(图中未示出)与中间包升降油缸41的伸缩活动段(图中未示出)相连)，用于对中间包升降油缸41的伸缩端的位移进行实时监测，以由PLC控制器44确定浸入式水口11的位移和/或浸入式水口11的插入深度。

本实用新型优选实施例中，中间包升降油缸41上设有手动控制阀52(手动控制中间包升降油缸41的升、降)和电磁阀411，电磁阀411与PLC控制器44信号连接。其中，手动控制阀52的设置使得可手动调整中间包升降油缸41的升降，便于在对浸入式水口插入深度进行初次检测时，操作工可手动操作；电磁阀411的设置，则使得PLC控制器44可根据接收到的信号和设定程序，自动实现中间包升降油缸41的升和/或降，进而可实现浸入式水口插入深度的自动控制和调整。

本实用新型优选实施例中，中间包升降油缸41为液压升降油缸。

本实用新型优选实施例中，位移传感器42与PLC控制器44通过4-20mA信号连接。

本实用新型优选实施例中，调整组件还包括操作电脑45，操作电脑45与PLC控制器44信号连接。操作电脑45的设置使得操作人员可以在操作电脑45上设置初始设定值，用于控制中间包1的自动落位。

本实用新型优选实施例中，测量组件还包括手柄34，手柄34与水平段33反向平行。通过设置手柄34，使得在使用测量组件对浸入式水口的插入深度进行手动测量时，可手持手柄34进行，提高测量组件使用的安全性。

本实用新型优选实施例中，测量组件为铁制测量组件和/或铜制测量组件，测量组件的径向横截面呈圆形且圆形的直径为1mm。本实用新型优选实施例中，中包车2上设有中包车控制开关51，中包车控制开关51具有手动控制工作位和自动控制工作位；中包车控制开关51与PLC控制器44信号连接。在实际应用过程中，中包车2上还可设置有制动系统，当中包车控制开关51处于自动控制位时，中包车2的制动系统与PLC控制器44信号连接，以便于中包车控制开关51处于自动控制位时，中包车2的制动系统与PLC控制器44信号连接，使得当限位检测开关43检测到中包车2位于结晶器上方时，PLC控制器接收到限位检测开关43检测到的信号(表明中包车2已达到设定位置)，可控制中包车2的制动系统工作，使中间包1于该位置处停止运动。

本实用新型优选实施例中，浸入式水口11上设有水平标尺线111，水平标尺线111用于与水平段33配合，测量浸入式水口11插入深度。即，在使用测量组件时，使水平段33与水平标尺线111重合，可有效避免由于测量组件放置的位置的偏移，造成的测量结果误差。其中，水平标尺线111的位置应当是确定的。例如，在实际应用过程中，可将水平标尺线111设置在距离浸入式水口11的下口(浸入结晶器的钢水中的一端)250mm位置处(也可设置在其他位置处，对于实际使用者来说，能够确认水平标尺线111的位置即可)。

本实用新型的连铸浸入式水口插入深度控制装置的使用方法如下：采用如上所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置控制浸入式水口11的插入深度，包括下述步骤：(1)接收限位检测开关43于中间包1位于结晶器上方时发出的电信号；(2)手动控制中间包1的升降至根据测量组件测量结果计算得到的浸入式水口11插入深度为设定值(其中，设定值可以是具体数据；也可以是数据范围——即设定值为数据范围内任意数据均可)，位移传感器42检测浸入式水口11的位移值(位移传感器42直接检测到的位移值为中间包升降油缸41的伸缩端的位移值，但由于浸入式水口11的位移值＝中间包1的位移值＝中间包升降油缸41的伸缩端的位移值，因此，在实际检测过程中，可以将位移传感器42检测到的位移值作为浸入式水口11的位移值)；(3)接收位移传感器42传递的位移值；(4)接收限位检测开关43于中间包1位于结晶器上方以外的位置处时发出的电信号(当中包车2位于结晶器上方以外的位置处时，限位检测开关43检测到的信号会发生变化并将该信号传递给PLC控制器44，表明此时中包车2离开了结晶器上方，PLC控制器44接收到该信号后，不会再控制中间包升降油缸41等的工作)；(5)接收限位检测开关43于中间包1位于结晶器上方时发出的电信号(表明中包车2此时位于需要将浸入式水口11插入到结晶器内部的位置处)，控制中间包升降油缸41的升降至位移传感器42检测到的位移值等于步骤(3)中的位移值。

具体地，步骤(2)之前，还包括将中包车控制开关51调整至手动控制工作位的步骤；步骤(5)之前，还包括将中包车控制开关51调整至自动控制工作位的步骤。

具体地，测量组件测量浸入式水口11插入深度时，包括下述步骤：

(a)使水平段33与水平标尺线111重合，并将第一竖直段31(与浸入式水口11贴合)插入到结晶器的钢水内；

(b)将第一竖直段31从钢水中取出，测量第一竖直段31插入到钢水中的部分的长度；

(c)计算浸入式水口11插入深度。

其中，如图4所示，步骤(a)中第一竖直段31的长度为A，水平标尺线111与浸入式水口11下口之间的距离为B(A和B可以在测量组件使用前测量得到)，将第一竖直段31从钢水中取出后测得第一竖直段31插入钢水的部分的长度为C，则浸入式水口插入深度X＝B-(A-C)。

测量组件的材质可为铁或铜，由于测量组件的第一竖直段31插入到钢水中，再将其从钢水中取出的步骤可以在较短时间内完成(例如，第一竖直段31在钢水中停留几秒即可)，使得第一竖直段31不会被钢水化掉，且与钢水接触的部分(即第一竖直段31插入钢水的部分，长度为C)的表面附着有红色的冷钢，便于测量其长度C。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连铸浸入式水口插入深度控制装置，所述浸入式水口设置在中间包底部，所述中间包设置在中包车上，其特征在于，所述浸入式水口插入深度控制装置包括测量组件和调整组件；

所述测量组件具有第一竖直段、第二竖直段和水平段，所述水平段的两端分别与所述第一竖直段和第二竖直段固定连接，所述测量组件用于对浸入式水口插入深度进行测量；

所述调整组件包括中间包升降油缸、位移传感器、PLC控制器和限位检测开关，所述调整组件用于对浸入式水口插入深度进行调整；

所述中间包升降油缸具有固定端和伸缩端，所述固定端固定于所述中包车上，所述伸缩端与中间包固定连接，所述中间包升降油缸的伸缩端在与所述第一竖直段和/或第二竖直段平行的方向上升降，所述浸入式水口与所述中间包升降油缸的伸缩端的位移同步；

所述位移传感器与所述PLC控制器信号连接，所述位移传感器用于检测所述浸入式水口的位移；

所述限位检测开关与所述PLC控制器信号连接，所述限位检测开关在所述中包车位于结晶器上方时信号发生变化。

2.如权利要求1所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述位移传感器设置于所述中包车上，所述位移传感器与所述中间包升降油缸相连，用于对所述中间包升降油缸的伸缩端的位移进行实时监测，以由PLC控制器确定所述浸入式水口的位移和/或所述浸入式水口的插入深度。

3.如权利要求1所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述中间包升降油缸上设有手动控制阀和电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器信号连接。

4.如权利要求1所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述位移传感器与所述PLC控制器通过4-20mA信号连接。

5.如权利要求1所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述调整组件还包括操作电脑，所述操作电脑与PLC控制器信号连接。

6.如权利要求5所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述测量组件还包括手柄，所述手柄与所述水平段反向平行。

7.如权利要求5所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述测量组件为铁制测量组件和/或铜制测量组件，所述测量组件的径向横截面呈圆形且所述圆形的直径为1mm。

8.如权利要求1所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述中包车上设有中包车控制开关，所述中包车控制开关具有手动控制工作位和自动控制工作位。

9.如权利要求8所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述中包车控制开关与所述PLC控制器信号连接。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的连铸浸入式水口插入深度控制装置，其特征在于，所述浸入式水口上设有水平标尺线，所述水平标尺线用于与所述水平段配合，测量所述浸入式水口插入深度。

Images