Система контроля уровня в кристаллизаторе непрерывного литья заготовок MLC-V235

Обзор

Автоматический контроль уровня расплавленной стали в кристаллизаторе является одной из ключевых технологий непрерывнолитого производства. Очень важно снизить трудоемкость рабочих, повысить эффективность производства, улучшить качество и выход литой заготовки, уменьшить перелив и прорыв стали и улучшить уровень управления сталеплавильным производством и непрерывной разливкой.

Расплавленная сталь заливается в кристаллизатор. Чтобы предотвратить перелив, уровень расплавленной стали должен поддерживаться стабильным. В противном случае, если в процессе литья уровень будет колебаться слишком сильно, будет вовлечен шлак, образуя поверхностные шлаковые включения на поверхности литой заготовки, что повлияет на качество заготовки. Испытание показывает, что связь между колебанием уровня и глубиной шлаковых включений на поверхности литой заготовки следующая:

Опыт показал, что поверхностные шлаковые включения можно устранить, когда колебание уровня находится в пределах ±10 мм. В то же время, если колебание уровня составляет более 10 мм, скорость образования продольных трещин на поверхности литейной заготовки составляет 30%. Это означает, что колебание уровня напрямую влияет на качество поверхности литейной заготовки.

Принцип работы системы

Уровнемер расплавленной стали вихретокового типа является ключом к системе. Система работает надежно и имеет отличные характеристики: высокую термостойкость, сильную помехоустойчивость, быстрый динамический отклик (время задержки <0,10 с), высокую точность обнаружения (<±05 мм) и большой диапазон измерения (0-150 мм). Выбранная частота электромагнитного поля гарантирует, что зонд обнаружения уровня обнаруживает только изменение уровня кристаллизатора и не обнаруживает флюс кристаллизатора или слой стального шлака. Система имеет преимущества простоты эксплуатации и отсутствия проблем с радиационной защитой. Система нечувствительна к продувке аргоном, а ее датчики могут быть установлены на тележке промежуточного ковша или на платформе.

Датчик охлаждается сжатым воздухом во время использования.

Принцип показан на рисунке

Высокочастотная возбуждающая обмотка установлена ​​над поверхностью расплавленной стали кристаллизатора. Высокочастотное магнитное поле, создаваемое высокочастотной возбуждающей обмоткой, индуцирует вихревые токи на поверхности расплавленной стали, образуя магнитное поле. Магнитное поле, создаваемое индуцированным вихревым током, имеет противоположное направление по отношению к магнитному полю, создаваемому высокочастотной возбуждающей обмоткой, что изменяет импеданс высокочастотной возбуждающей обмотки. При условии, что материал и структура обмотки, марка стали, температура остаются неизменными, изменение импеданса катушки имеет только однозначную функциональную связь с высотой уровня расплавленной стали. Пока обнаруживается изменение импеданса высокочастотной обмотки, изменение уровня расплавленной стали в кристаллизаторе может быть преобразовано.

Компоненты системы

Система автоматического контроля уровня кристаллизатора непрерывной разливки состоит из вихретокового датчика уровня расплавленной стали, контроллера и цифрового привода для регулировки открытия стопора промежуточного ковша.

Конец обнаружения системы автоматического контроля уровня формы — это ① датчик смещения вихревых токов, который использует эффект взаимной индукции вихревых токов между возбужденной катушкой и металлическим проводником для определения расстояния. Эффективный сигнал датчика вихревых токов усиливается и линеаризуется схемой ② датчика уровня формы, который преобразует изменение уровня расплавленной стали в форме на 0-150 мм в стандартный сигнал 4-20 мА постоянного тока, а затем передает его на ③ управляющий компьютер для завершения обработки данных и функций управления системой. Мы также можем управлять приводом вручную и автоматически через ④панель управления дисплеем на месте, а открытие стопора контролируется приводом ⑤ для реализации автоматического контроля уровня расплавленной стали.

1 Датчик вихревых токов;

2 Датчик уровня формы;

3 управляющий компьютер;

4 Панель управления дисплеем на месте;

5 цифровой привод;

Принцип управления системой

Система может быть настроена на четыре режима управления: автоматический, полуавтоматический, ручной и муфта двигателя. Автоматический режим представляет собой замкнутую систему управления уровнем расплавленной стали и управляет открытием стопора с помощью цифрового привода; полуавтоматический режим использует задатчик степени открытия и цифровой привод для ручной установки открытия стопора; ручной режим заключается в открытии и закрытии кнопки напрямую для управления открытием стопора; режим муфты двигателя быстро переключается с любого из вышеперечисленных методов управления на ручную работу стопора.

Функции системы также включают: отображение и запись уровня расплавленной стали, открытия сопла и скорости литья; установка уровня расплавленной стали и открытия сопла; сигнализация предельного значения уровня расплавленной стали и т. д.

Помимо того, что определение уровня расплавленной стали является основным сигналом обратной связи системы управления, система управления также учитывает различныеs факторы помех, которые влияют на контроль уровня. Эти факторы помех включают:

1. Влияние изменения характеристик потока на систему управления после потери расплава стопора

2. Влияние изменения веса расплавленной стали в промежуточном ковше на систему управления

3. Влияние изменения скорости разливки машины непрерывного литья на систему управления

4. Влияние изменения ширины кристаллизатора (ширина кристаллизатора регулируется) на систему управления

5. Влияние частоты и амплитуды вибрации кристаллизатора на уровнемер расплавленной стали

Функция и программная реализация

Чтобы преодолеть эти помехи, стратегия контроля уровня кристаллизатора принимает ПИД-регулирование. И на основе ПИД-регулирования вводятся самоадаптивная коррекция и управление с прямой связью для формирования усовершенствованной системы управления. Контроль уровня является основным контуром, и имеется пропорциональное усиление основного контроллера контура. Согласно самоадаптивной коррекции изменения ширины формы и компенсации прямой связи скорости литья, чтобы еще больше уменьшить и устранить колебания уровня жидкости, вызванные регулировкой ширины формы и изменениями скорости литья.

Для того чтобы уменьшить частое действие стопора, система принимает изменение времени интергарантирования контроллера и автоматически выбирает более длительное время интергарантирования, когда уровень расплавленной стали колеблется незначительно. И система выберет более короткое время интергарантирования, когда уровень расплавленной стали колеблется значительно. Таким образом, подавляется колебание контролируемого объекта, вызванное частым действием стержня стопора.

При обработке сигнала уровнемера расплавленной стали добавляется соответствующая фильтрующая связь, и синхронный фильтр частоты вибрации используется для обработки фильтрации, что может преодолеть помехи частоты вибрации формы и изменения амплитуды.

Технические индексы

Wuhan CenterRise M&C Engineering CO., Ltd.
more info, please contact
sales@whzfy.com
wuhancenterrise@gmail.com Читать далее