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    引言

　　對(duì)連鑄機(jī)結(jié)晶器鋼水液面進(jìn)行自動(dòng)控制，是連鑄生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對(duì)于保證連鑄機(jī)的安全生產(chǎn)，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，提高鑄還的質(zhì)量與產(chǎn)量，減少溢鋼和漏鋼事故，提高煉鋼連鑄的管理水平都非常重要的。鋼水澆入結(jié)晶器內(nèi)，為了防止鋼水溢出，鋼水液面必須保持穩(wěn)定，否則在澆鑄過(guò)程中，鋼水液面波動(dòng)太大，會(huì)卷入渣子，在鑄坯表面形成皮下夾渣，影響鑄坯質(zhì)量。經(jīng)驗(yàn)表明：鋼水液面波動(dòng)在±10mm以內(nèi)，可消除皮下夾渣。同時(shí)，結(jié)晶器液面波動(dòng)﹥10mm，鑄坯表面縱裂發(fā)生率30﹪，這就是說(shuō)，鋼水液面的波動(dòng)，直接影響到鑄坯的表面質(zhì)量。所以結(jié)晶器鋼水液位的穩(wěn)定性是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中至關(guān)重要的問(wèn)題。

　　宣鋼煉鋼廠連鑄機(jī)結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)，采用鐳目公司的銫源數(shù)控塞棒控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)保證了結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)連鑄自動(dòng)控制。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、控制精度高、偏差小等特點(diǎn)。

    1. 系統(tǒng)構(gòu)成

　　本系統(tǒng)由二次儀表、接收器和Cs-137源罐組成，見(jiàn)圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖

　　源柱和接收器左右安裝在結(jié)晶器水箱中，二次儀表通過(guò)電纜與接收器相連（S為銫137罐、D接收器）。鐳目公司RAM型Cs-137鋼水液位控制儀是采用Cs-137代替Co-60的技術(shù)，使照射劑量降低22倍，壽命延長(zhǎng)6倍，熔點(diǎn)提高575℃，源罐重量輕3-5倍，極大的方便了儀器的拆裝和保護(hù)。同時(shí)，儀表接收器采用新型高靈敏度晶體，使靈敏度提高40倍，與國(guó)外Cs-137的同類產(chǎn)品比較，銫源活度減小33倍，即使用的銫源更小。

    2. 工作原理

　　Cs-137源發(fā)射的γ射線，通過(guò)水套和銅管射到接收器上，產(chǎn)生電脈沖。電脈沖通過(guò)屏蔽電纜輸入到二次儀表，經(jīng)放大、分析之后送到主機(jī)（參看圖2），形成脈沖計(jì)數(shù)n，n值隨結(jié)晶器內(nèi)實(shí)際的液面高度成比例變化。因此，可通過(guò)n值，計(jì)算出液面高度H及呈線性的電壓或電流模擬量，送到二次儀表后面板的相應(yīng)輸出插座上，用于控制塞棒位置或拉矯機(jī)的拉速，保持結(jié)晶器中的鋼水液位穩(wěn)定。控制儀的工作參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)二次儀表前面板的鍵盤(pán)進(jìn)行修改。

圖2 電路方框圖

    3.塞棒控制系統(tǒng)控制原理及組成

　　3.1系統(tǒng)工作原理

　　塞棒控制系統(tǒng)通過(guò)液面計(jì)檢測(cè)結(jié)晶器內(nèi)的鋼水液面并實(shí)時(shí)的把液面信號(hào)送給中央處理機(jī)PLC，PLC根據(jù)實(shí)際液面和設(shè)定液面比較，綜合實(shí)際拉速和塞棒開(kāi)口度，來(lái)調(diào)整塞棒的開(kāi)口度，調(diào)節(jié)鋼水的流量，從而保證結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面的穩(wěn)定。

　　二次以表采用智能化和集成化技術(shù)，通過(guò)鍵盤(pán)人機(jī)對(duì)話設(shè)置參數(shù)，大屏幕液晶實(shí)時(shí)跟蹤現(xiàn)場(chǎng)情況，具有高度的可靠性，精確度，使用更加方便。可連續(xù)測(cè)量結(jié)晶器的鋼水液面，輸出隨液面線性變化的電壓或電流模擬量，送給液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制拉坯或澆鋼速度，并且使鋼水液面穩(wěn)定的保持在預(yù)定的高度上，因此可提高連鑄機(jī)作業(yè)率，保持鋼錠的質(zhì)量，并且減輕澆鑄公認(rèn)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　3.2系統(tǒng)組成

　　塞棒控制系統(tǒng)包括：

　　由中央處理單元——PLC、

　　顯示操作界面和參數(shù)設(shè)定與修改單元——工控機(jī)

　　液面檢測(cè)單元——液面計(jì)及液面信號(hào)檢測(cè)接收器

　　現(xiàn)場(chǎng)操作單元——操作箱

　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)——數(shù)控電動(dòng)缸

　　控制系統(tǒng)框圖

    4.其他功能

　　1.具備計(jì)算機(jī)通訊功能。

　　2.塞棒軟件修復(fù)功能簡(jiǎn)單，將鐳目緊急恢復(fù)軟盤(pán)插入軟驅(qū)，然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，2分鐘后取出軟盤(pán)，重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，恢復(fù)工作完成。

　　3.高、低液位報(bào)警功能

　　4.整個(gè)系統(tǒng)在任何時(shí)均可實(shí)現(xiàn)塞棒的手動(dòng)控制，以防止意外事故，及時(shí)、準(zhǔn)確地關(guān)閉塞棒。

5.使用效果

　　1.塞棒定位準(zhǔn)確、迅速，液位控制精度較高，在正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)下液面控制精度±5mm，滿足連鑄要求。

　　2.自動(dòng)控制系統(tǒng)能適應(yīng)各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素的改變，如鋼種、斷而、拉速、中包液位等，精度控制較好。

　　3.自動(dòng)控制系統(tǒng)在澆注過(guò)程中因更換大包及水口，或因其他因素引起液位波動(dòng)時(shí)，能在很短的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定下來(lái)，具有較強(qiáng)的抗干擾性。

　　4.自動(dòng)控制系統(tǒng)安全性能好，穩(wěn)定性好、控制精度高、偏差小等特點(diǎn)。