專利名稱：一種液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬電渣重熔技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制 裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制方法，主要是先對鋼水或熔渣液面進(jìn)行測量， 再根據(jù)測量的鋼水或熔渣液面位置進(jìn)行熔煉控制，現(xiàn)有的液面位置測量方法主要有熱電偶 法、電磁法和射線法。熱電偶法采用的控制裝置由熱電偶和測量電路組成，熱電偶放在固定位置上，當(dāng) 它接觸到渣池液面時(shí)，就會(huì)檢測到溫度變化，從確定液面位置，由于溫度檢測比較滯后，使 其反映液面的變化不夠及時(shí)，測量精度又很低，從而使熔煉渣池液面控制精度也很低，且在 測控過程中需要不斷更換熱電偶，使其材料消耗很大；電磁法采用的控制裝置由左、右線圈組成，左線圈通上固定電流用以產(chǎn)生固定磁 場，右線圈作為接收器，當(dāng)渣池液面下的鋼液面上下移動(dòng)時(shí)，右線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，用電 流的變化計(jì)算渣池液面的變化，其精度受現(xiàn)場干擾信號(hào)的影響很大，且投資較大，該方法的 使用有較大的局限性；射線法采用的控制裝置由放射源和接收器組成，放射源的射線穿過渣池液面下的 鋼液面時(shí)會(huì)產(chǎn)生射線能量的變化，接收器接收到能量變化后，計(jì)算得到渣池液面的變化，其 檢測精度雖高，但由于使用了放射源對操作人員有人身傷害，不環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制方法的不足，本發(fā)明提供一種液態(tài)電 渣連鑄渣池液面的控制裝置及方法，可以及時(shí)準(zhǔn)確地控制液態(tài)電渣連鑄熔煉過程中渣池的 液面變化，而且整個(gè)裝置環(huán)保、維護(hù)費(fèi)用很低。本發(fā)明液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置包括有交流供電電源、大電流水冷電 纜、大電流檢測元件、上結(jié)晶器、下結(jié)晶器、絕緣層、支撐平臺(tái)、支撐立柱、引錠導(dǎo)電底水箱、 抽錠平臺(tái)、抽錠電機(jī)和控制器；該裝置的連接是支撐平臺(tái)安裝在支撐立柱上，支撐平臺(tái)為外方內(nèi)圓結(jié)構(gòu)，支撐平 臺(tái)內(nèi)側(cè)安裝圓筒形的下結(jié)晶器，下結(jié)晶器上方安裝圓筒形的上結(jié)晶器，下結(jié)晶器和上結(jié)晶 器之間用圓環(huán)形的絕緣層隔開，下結(jié)晶器的下方安裝抽錠平臺(tái)，抽錠平臺(tái)為圓形平板，下結(jié) 晶器的軸線能夠穿過抽錠平臺(tái)的圓心，抽錠平臺(tái)外圓周設(shè)置有滾輪，抽錠平臺(tái)上安裝引錠 導(dǎo)電底水箱，引錠導(dǎo)電底水箱為圓形平板，引錠導(dǎo)電底水箱的半徑尺寸與下結(jié)晶器內(nèi)側(cè)半 徑尺寸相同，抽錠平臺(tái)的下方安裝抽錠電機(jī)，交流供電電源通過大電流水冷電纜將一端連 接到上結(jié)晶器上，另一端連接到引錠導(dǎo)電底水箱上，控制器與大電流檢測元件和抽錠電機(jī) 電連接。采用上述裝置進(jìn)行控制的方法，包括如下步驟
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步驟1、當(dāng)熔渣上升到與上結(jié)晶器接觸時(shí)，通過大電流檢測元件采集由大電流水冷 電纜、上結(jié)晶器、熔渣、鋼錠及引錠導(dǎo)電底水箱構(gòu)成一個(gè)供電回路上的電流變化值；步驟2、將采集到的電流變化值送入控制器當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)；步驟3、控制器將預(yù)先設(shè)定的電流值作為正信號(hào)，并用正信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的差值 通過抽錠電機(jī)瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)的上下位置，使供電回路上的電流與控制器中設(shè)定的電流 值保持相等，控制熔煉過程中的渣池液面保持在熔煉最佳位置上。該控制裝置及方法的工作過程在進(jìn)行生產(chǎn)熔煉過程中，將澆注中間包通過中包 支架安裝在支撐平臺(tái)上，澆注中間包中心位置設(shè)有一個(gè)圓孔，鋼水從圓孔流出，進(jìn)入上結(jié)晶 器和下結(jié)晶器，經(jīng)引錠導(dǎo)電底水箱，形成鋼錠，熔渣上浮在鋼錠表面。當(dāng)熔渣上升到與上結(jié) 晶器接觸時(shí)，交流供電電源通過大電流水冷電纜、上結(jié)晶器、熔渣、鋼錠及引錠導(dǎo)電底水箱 構(gòu)成一個(gè)供電回路，因?yàn)樯辖Y(jié)晶器是固定不動(dòng)的，當(dāng)熔渣接觸上結(jié)晶器的位置上下變化時(shí)， 會(huì)使回路上的電流發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣大電流檢測元件就會(huì)馬上檢測到整個(gè)回路上的電 流變化，并將實(shí)時(shí)檢測到的電流值送入控制器當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)，控制器將預(yù)先設(shè)定的 電流值作為正信號(hào)，并用正信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的差值通過抽錠電機(jī)瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)的上 下位置，使供電回路上的電流與控制器中設(shè)定的電流值保持相等，從而實(shí)現(xiàn)控制一個(gè)電流 設(shè)定值對應(yīng)一個(gè)液態(tài)電渣連鑄渣池液面的目的，最終控制熔煉過程中的渣池液面保持在熔 煉最佳位置上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以及時(shí)準(zhǔn)確地反映出鋼水液面的變化情況，而且可以準(zhǔn)確的控 制液態(tài)電渣連鑄渣池的液面，其控制過程簡單、直接，整個(gè)裝置環(huán)保、維護(hù)費(fèi)用很低。


圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的裝置俯視示意圖；圖中，1.澆注中間包，2.中包支架，3.鋼水，4.大電流水冷電纜，5.交流供電電源， 6.下結(jié)晶器，7.大電流檢測元件，8.鋼錠，9.引錠導(dǎo)電底水箱，10.抽錠平臺(tái)，11.控制器， 12.熔渣，13.上結(jié)晶器，14.絕緣層，15.支撐平臺(tái)，16.支撐立柱，17抽錠電機(jī)，18滾輪。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置及方法結(jié)合實(shí)施例和附圖加以說 明。本實(shí)施例中澆注中間包選取型號(hào)ZBO1，中包支架選取型號(hào)ZBJO1，大電流水冷電 纜選取型號(hào)WCCB，下結(jié)晶器選取型號(hào)DCYC，大電流檢測元件選取型號(hào)HAL，引錠導(dǎo)電底水箱 選取型號(hào)DWT，控制器選取型號(hào)ESRLM-CV10. 02，上結(jié)晶器選取型號(hào)UCYC，抽錠電機(jī)選取型 號(hào) Y180M。本發(fā)明液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置如圖1和圖2所示，包括有交流供電電 源5、大電流水冷電纜4、大電流檢測元件7、上結(jié)晶器13、下結(jié)晶器6、絕緣層14、支撐平臺(tái) 15、支撐立柱16、引錠導(dǎo)電底水箱9、抽錠平臺(tái)10、抽錠電機(jī)17和控制器11 ；該裝置的連接是支撐平臺(tái)15安裝在支撐立柱16上，支撐平臺(tái)15為外方內(nèi)圓結(jié) 構(gòu)，圓環(huán)形支撐平臺(tái)15內(nèi)側(cè)安裝圓筒形的下結(jié)晶器6，下結(jié)晶器6上方安裝圓筒形的上結(jié)晶器13，下結(jié)晶器6和上結(jié)晶器13之間用圓環(huán)形的絕緣層14隔開，下結(jié)晶器6的下方安 裝抽錠平臺(tái)10，抽錠平臺(tái)10為圓形平板，下結(jié)晶器6的軸線能夠穿過抽錠平臺(tái)10的圓心， 抽錠平臺(tái)10外圓周設(shè)置有滾輪18，抽錠平臺(tái)10上安裝引錠導(dǎo)電底水箱9，引錠導(dǎo)電底水箱 9為圓形平板，引錠導(dǎo)電底水箱9的半徑尺寸與下結(jié)晶器6內(nèi)側(cè)半徑尺寸相同，抽錠平臺(tái)10 的下方安裝抽錠電機(jī)17，交流供電電源5通過大電流水冷電纜4將一端連接到上結(jié)晶器13 上，另一端連接到引錠導(dǎo)電底水箱9上，控制器11與大電流檢測元件7和抽錠電機(jī)17電連 接。采用上述裝置進(jìn)行控制的方法，包括如下步驟步驟1、當(dāng)熔渣上升到與上結(jié)晶器13接觸時(shí)，通過大電流檢測元件7采集由大電流 水冷電纜4、上結(jié)晶器13、熔渣12、鋼錠8及引錠導(dǎo)電底水箱9構(gòu)成一個(gè)供電回路上的電流 變化值；步驟2、將采集到的電流變化值送入控制器11當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)；步驟3、控制器11將預(yù)先設(shè)定的電流值作為正信號(hào)，并用正信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的 差值通過抽錠電機(jī)17瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)10的上下位置，使供電回路上的電流與控制器11 中設(shè)定的電流值保持相等，控制熔煉過程中的渣池液面保持在熔煉最佳位置上。該控制裝置及方法的工作過程在進(jìn)行生產(chǎn)熔煉過程中，將澆注中間包1通過中 間支架2安裝在支撐平臺(tái)15上，澆注中間包1中心位置設(shè)有一個(gè)圓孔，鋼水3從圓孔流出， 進(jìn)入上結(jié)晶器13和下結(jié)晶器6，經(jīng)引錠導(dǎo)電底水箱9，形成鋼錠8，熔渣12上浮在鋼錠8表 面。當(dāng)熔渣12上升到與上結(jié)晶器13接觸時(shí)，交流供電電源5通過大電流水冷電纜4、上結(jié) 晶器13、熔渣12、鋼錠8及引錠導(dǎo)電底水箱9構(gòu)成一個(gè)供電回路，因?yàn)樯辖Y(jié)晶器13是固定不 動(dòng)的，當(dāng)熔渣12接觸上結(jié)晶器13的位置上下變化時(shí)，會(huì)使回路上的電流發(fā)生相應(yīng)的變化， 這樣大電流檢測元件7就會(huì)馬上檢測到整個(gè)回路上的電流變化，并將實(shí)時(shí)檢測到的電流值 送入控制器11當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)，控制器11將預(yù)先設(shè)定的電流值作為正信號(hào)，并用正信 號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的差值通過抽錠電機(jī)17瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)10的上下位置，使供電回路上 的電流與控制器11中設(shè)定的電流值保持相等，從而實(shí)現(xiàn)控制一個(gè)電流設(shè)定值對應(yīng)一個(gè)液 態(tài)電渣連鑄渣池液面的目的，最終控制熔煉過程中的渣池液面保持在熔煉最佳位置上。
權(quán)利要求
一種液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置，其特征在于該裝置包括有交流供電電源、大電流水冷電纜、大電流檢測元件、上結(jié)晶器、下結(jié)晶器、絕緣層、支撐平臺(tái)、支撐立柱、引錠導(dǎo)電底水箱、抽錠平臺(tái)、抽錠電機(jī)和控制器；該裝置的連接是支撐平臺(tái)安裝在支撐立柱上，支撐平臺(tái)內(nèi)側(cè)安裝圓筒形的下結(jié)晶器，下結(jié)晶器上方安裝圓筒形的上結(jié)晶器，下結(jié)晶器和上結(jié)晶器之間用圓環(huán)形的絕緣層隔開，下結(jié)晶器的下方安裝抽錠平臺(tái)，抽錠平臺(tái)上安裝引錠導(dǎo)電底水箱，抽錠平臺(tái)的下方安裝抽錠電機(jī)，交流供電電源通過大電流水冷電纜將一端連接到上結(jié)晶器上，另一端連接到引錠導(dǎo)電底水箱上，控制器與大電流檢測元件和抽錠電機(jī)電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置，其特征在于所述的支撐 平臺(tái)為外方內(nèi)圓結(jié)構(gòu)；所述的抽錠平臺(tái)為圓形平板，下結(jié)晶器的軸線能夠穿過抽錠平臺(tái)的 圓心，抽錠平臺(tái)外圓周設(shè)置有滾輪；所述的引錠導(dǎo)電底水箱為圓形平板，引錠導(dǎo)電底水箱的 半徑尺寸與下結(jié)晶器內(nèi)側(cè)半徑尺寸相同。
3.采用權(quán)利要求1所述的液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置的控制方法，其特征在 于包括如下步驟步驟1、當(dāng)熔渣上升到與上結(jié)晶器接觸時(shí)，通過大電流檢測元件采集由大電流水冷電 纜、上結(jié)晶器、熔渣、鋼錠及引錠導(dǎo)電底水箱構(gòu)成一個(gè)供電回路上的電流變化值；步驟2、將采集到的電流變化值送入控制器當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)；步驟3、控制器將預(yù)先設(shè)定的電流值作為正信號(hào)，并用正信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的差值通過 抽錠電機(jī)瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)的上下位置，使供電回路上的電流與控制器中設(shè)定的電流值保 持相等，控制熔煉過程中的渣池液面保持在熔煉最佳位置上。
全文摘要
一種液態(tài)電渣連鑄渣池液面的控制裝置及方法，屬于金屬電渣重熔技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括交流供電電源、大電流水冷電纜、大電流檢測元件、上結(jié)晶器、下結(jié)晶器、絕緣層、支撐平臺(tái)、支撐立柱、引錠導(dǎo)電底水箱、抽錠平臺(tái)、抽錠電機(jī)和控制器；該裝置的控制方法，包括如下步驟步驟1、采集電流變化值；步驟2、將電流變化值送入控制器當(dāng)中作為負(fù)反饋信號(hào)；步驟3、控制器將預(yù)先設(shè)定的電流值作為正信號(hào)，并用正信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的差值通過抽錠電機(jī)瞬時(shí)調(diào)整抽錠平臺(tái)的上下位置，使供電回路上的電流與控制器中設(shè)定的電流值保持相等。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以及時(shí)準(zhǔn)確地反映出鋼水液面變化情況，而且準(zhǔn)確的控制渣池的液面位置，其控制過程簡單、直接，整個(gè)裝置環(huán)保、維護(hù)費(fèi)用很低。
文檔編號(hào)B22D23/10GK101905296SQ20101025780
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者姜周華, 臧喜民, 鄧鑫 申請人:東北大學(xué);沈陽東大材料先進(jìn)制備技術(shù)工程研究中心