【摘  要】介紹了宣鋼連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測及中間包液位控制系統(tǒng)工作原理及特點
      【關鍵詞】連鑄 鋼包下渣 中間包液位控制
      前言
      宣鋼煉鋼廠連鑄生產(chǎn)中，鋼包中的鋼水在注入中間包的過程中，如果不采取保護措施，鋼水就會受到二次氧化,而鋼水受到二次氧化勢必會影響鋼材質(zhì)量。目前我廠在致力于提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須進行保護澆注，使鋼水在從鋼包進入到中間包的過程中，始終處于長水口保護套管的保護狀態(tài)，同時加上氬氣保護，從而避免鋼水裸露在大氣中而達到無氧澆注的目的。在一包鋼水的澆注末期，浮在鋼水表面的鋼渣會逐漸流入中間包，過多的中間包鋼渣會使鋼水的潔凈度降低，加快中間包襯的侵蝕，降低連澆爐數(shù)，影響鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)過程，嚴重時會導致拉漏事故。因此，必須在澆注末期對鋼水下渣進行監(jiān)測和控制。

      ⒈系統(tǒng)工作原理
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測系統(tǒng)通過感受機械操作臂的振動來檢測連鑄過程中的下渣。在鋼水澆注過程中，鋼水流經(jīng)長水口注入中間包時，鋼水沖擊長水口壁引起用來支撐長水口的機械操作臂振動。由于鋼渣比重不到鋼水比重的一半，浮在鋼水表面，在一包鋼水即將澆注完畢時，鋼渣才出現(xiàn)，此時由于鋼渣輕，粘度大，流動性也差，鋼水與鋼渣的混流對長水口壁的沖擊作用力與純鋼水的沖擊作用力存在較大的差異。因此本系統(tǒng)主要通過測量分析機械操作臂的振動差異監(jiān)測連鑄鋼包的下渣。
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜（MCU）、前端控制單元（FCU）、中間包液面自動控制單元（ACMU）、傳感器及前級調(diào)理放大模塊、下渣報警喇叭、下渣報警等和按鈕控制盒等組成，如圖1所示。

 
圖1 VSD2000連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測系統(tǒng)原理圖

      振動信號通過安裝在操作桿中部的傳感器經(jīng)前級調(diào)理放大模塊連入系統(tǒng)控制柜的電器控制單元，并經(jīng)處理后輸出至工控機進行運算分析；系統(tǒng)檢測出的下渣信號由系統(tǒng)控制柜輸出至前端控制單元，再控制報警喇叭及報警燈工作，或者發(fā)出指令，關閉大包水口。

      ⒉系統(tǒng)技術特性
       VSD2000連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測系統(tǒng)具有如下特點：
      ⒈ 安裝方便，對現(xiàn)場設備基本不做改造，安裝不影響生產(chǎn)。
      ⒉ 傳感器離鋼水較遠，采用多層全鋼保護結(jié)構，并對其實施24小時氣體冷卻，因此有較長的使用壽命。
      ⒊ 采用特別的信號處理方法獲取鋼包下渣的振動特征參數(shù)，用大量實驗數(shù)據(jù)形成的知識庫來推理判斷下渣，使得系統(tǒng)具有很高的下渣報警準確度。
      ⒋ 系統(tǒng)采用先進的模塊化設計思想，保證系統(tǒng)更可靠的運行，并最大限度的隔離故障，方便維護。
      ⒌ 系統(tǒng)具備最近兩包澆鑄時間記錄對比功能，方便現(xiàn)場操作人員對澆鑄時間的控制。
      ⒍ 現(xiàn)場使用多級柱狀燈，直觀表示鋼水與鋼渣流動狀態(tài)。
      ⒎ 下渣時可選擇自動關閉大包水口或者聲光同時報警，提示現(xiàn)場操作人員。
      ⒏ 功能完善的下渣檢測軟件，能夠?qū)崟r的顯示鋼水流動狀態(tài)，并在界面上提供中間包重量信號的實時曲線以及記錄開關水口動作。
      ⒐ 對鋼種進行分級處理，能夠根據(jù)不同的鋼種調(diào)整特征參數(shù)的范圍，從而適應不同鋼種的要求。
      ⒑ 系統(tǒng)自動存儲運行數(shù)據(jù)，每天生成一個文件；用戶可通過歷史數(shù)據(jù)回放軟件瀏覽系統(tǒng)運行以來任何時候的歷史數(shù)據(jù)。
      ⒒ 系統(tǒng)可以自動控制大包水口，從而保證中間包液面穩(wěn)定在一個合理的水平；系統(tǒng)設置人工開關水口動作的優(yōu)先級高于自動控制。

      ⒊中間包液位自動控制系統(tǒng)
      中間包液面自動控制單元是本系統(tǒng)的輔助模塊，與下渣檢測系統(tǒng)互聯(lián)，通過自動控制大包水口開度，可以使中間包液面穩(wěn)定在合理的水平。
中間包液位的穩(wěn)定對提高下渣檢測的有效性具有重要意義，同時中包液面的穩(wěn)定也是提高連鑄坯質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)的中包液面自動控制系統(tǒng) （ACMU）即實現(xiàn)了中間包鋼水液面的自動控制。
      當中間包液面在合理的水平時，現(xiàn)場工人可以通過水口閥操作按鈕盒啟動中間包液面自動控制系統(tǒng)，此后中間包液面便維持在啟動自動控制時刻的液面水平，直到系統(tǒng)檢測到下渣。當系統(tǒng)檢測到下渣并發(fā)出聲光警報后，ACMU可自動關閉中間包水口，或者由工人聽到提示后人工關閉。人工操作水口開關的優(yōu)先級高于自動控制，即當中間包液面自動控制系統(tǒng)啟動后，工人任意對水口的動作（開大或關閉水口）都會導致自動控制失效，以防止突發(fā)事件的發(fā)生。按中間包水口閥操作按鈕盒的“自動”按鈕可重新啟動中間包液面自動控制。
      結(jié)束語
      隨著宣鋼煉鋼廠連鑄鋼包下渣自動監(jiān)測及中間包液位控制系統(tǒng)的使用，有效降低中間包渣厚，防止鋼水二次氧化，從而提高連鑄中間坯質(zhì)量；鋼包下渣量降低，中間包渣量得到有效控制，從而使鋼渣對中間包耐火材料的侵蝕減少，鋼包滑動水口的擴徑減小，滑板使用次數(shù)提高；為了防止鋼包下渣，經(jīng)驗缺乏的操作工不得不提前關閉水口，尤其是在澆注優(yōu)質(zhì)品種鋼時更是如此，這樣就會造成鋼包中剩余鋼水量增加。采用VSD2000鋼包下渣檢測技術后，能夠及時預報鋼包下渣，關閉滑動水口，鋼包余鋼減少，鋼水成坯率提高。