本實(shí)用新型涉及鋼水澆注領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼水澆注的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋼水采用傳統(tǒng)澆注方式進(jìn)行澆注，其澆注效果及注速控制不盡人意，而在澆注過程中，本體澆注難以控制，不便于觀察，因此澆注過程中經(jīng)常出現(xiàn)鋼水澆注速度過快或過慢，鋼錠模內(nèi)鋼水上升速度不穩(wěn)定，無法滿足鋼錠澆注要求，造成同一爐鋼水澆鑄的鋼錠內(nèi)部質(zhì)量不一致，存在較大差異，最終影響鋼錠的質(zhì)量合格率，影響生產(chǎn)周期，造成廢品，增加了生產(chǎn)成本，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。隨著煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展，對鋼錠的內(nèi)在質(zhì)量的要求越來越高，鋼水在澆鑄過程中對澆鑄時(shí)間、澆鑄重量、澆注速度等關(guān)鍵因素的控制越來越嚴(yán)?，F(xiàn)有技術(shù)中，在澆鑄過程中一般只能單一的顯示鋼水包的重量，技術(shù)人員完全憑靠經(jīng)驗(yàn)對鋼水的澆注速度進(jìn)行控制，缺少對鋼水實(shí)際流速的科學(xué)、精確的判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對鋼水的流速僅憑技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)，缺乏精確的控制手段的問題，本實(shí)用新型提出了一種鋼水澆注的控制系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種鋼水澆注的控制系統(tǒng)，包括：注速控制裝置、鋼水質(zhì)量測定裝置以及工控機(jī)；所述工控機(jī)連接所述注速控制裝置和鋼水質(zhì)量測定裝置；所述注速控制裝置與鋼水質(zhì)量測定裝置連接鋼水包；所述鋼水質(zhì)量測量裝置采集前一時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的所述鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息，并將其傳送給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)通過比較前一時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的所述鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量變化生成實(shí)時(shí)鋼水注速信息，然后將其與所述工控機(jī)內(nèi)部的澆注速度曲線進(jìn)行比較，并向所述注速控制裝置發(fā)出注速調(diào)整信號，所述注速控制裝置根據(jù)所述注速調(diào)整信號對所述鋼水包的滑動(dòng)水口的大小進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)具有控制模式輸入接口，用于調(diào)整所述工控機(jī)內(nèi)部的澆注速度曲線。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)還包括顯示器，所述顯示器用于顯示所述鋼水的注速信息、質(zhì)量信息。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)還包括存儲器，所述存儲器用于存儲所述鋼水的注速信息、質(zhì)量信息。

進(jìn)一步地，還包括連接于所述工控機(jī)的鋼水液面測定裝置。

進(jìn)一步地，還包括連接于所述工控機(jī)的報(bào)警器，當(dāng)所述實(shí)時(shí)鋼水注速信息超出所述內(nèi)部的澆注速度曲線允許的波動(dòng)范圍時(shí)，所述報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)與所述注速控制裝置和鋼水質(zhì)量測定裝置的連接方式為無線連接。

進(jìn)一步地，所述注速控制裝置包含液壓機(jī)械結(jié)構(gòu)，所述液壓機(jī)械結(jié)構(gòu)連接所述鋼水包的水口調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，所述注速控制裝置包含電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，所述電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)連接所述鋼水包的水口調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，所述注速控制裝置包括手動(dòng)控制模塊，用于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制進(jìn)行澆注速度的調(diào)整。

本實(shí)用新型的有益效果在于，通過本實(shí)用新型的鋼水澆注的控制系統(tǒng)，解決了鋼錠澆注過程中，完全依靠澆注工人憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的可重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證鋼鋼錠澆注過程中鋼水上升的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為鋼水澆鑄過程中的精確調(diào)整提供保證，同時(shí)對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全程的控制和監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)過程的精確控制，通過合理控制澆注速度，確保鋼錠澆注質(zhì)量，而且對于同一爐次不同錠重質(zhì)量不一致的現(xiàn)象基本消除，鋼錠質(zhì)量合格率提高8％。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的鋼水澆注的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的鋼水澆注的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號：

工控機(jī) 100

鋼水包 200

注速控制裝置 300

鋼水質(zhì)量測定裝置 400

鋼水液面測定裝置 500

報(bào)警器 600

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)的范圍。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的鋼水澆注的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，鋼水澆注的控制系統(tǒng)，包括：注速控制裝置300、鋼水質(zhì)量測定裝置400以及工控機(jī)100；所述工控機(jī)100連接所述注速控制裝置300和鋼水質(zhì)量測定裝置400；所述注速控制裝置300與鋼水質(zhì)量測定裝置400連接鋼水包200；所述鋼水質(zhì)量測量裝置采集前一時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的所述鋼水包200內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息，并將其傳送給所述工控機(jī)100，所述工控機(jī)100通過比較前一時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的所述鋼水包200內(nèi)鋼水的質(zhì)量變化生成實(shí)時(shí)鋼水注速信息，然后將其與所述工控機(jī)100內(nèi)部的澆注速度曲線進(jìn)行比較，并向所述注速控制裝置300發(fā)出注速調(diào)整信號，所述注速控制裝置300根據(jù)所述注速調(diào)整信號對所述鋼水包200的滑動(dòng)水口的大小進(jìn)行調(diào)整。

在鋼錠澆注過程中，鋼水質(zhì)量測定裝置400連接于鋼水包200，用于測量鋼水包200內(nèi)鋼水的質(zhì)量。在此需要說明的是，采用澆注車承載鋼水包200進(jìn)行澆注的方案時(shí)，鋼水質(zhì)量測定裝置400安置于鋼水包200與澆注車之間，采用天車懸吊鋼水包200進(jìn)行澆注的方案時(shí)，鋼水質(zhì)量測定裝置400安置于鋼水包200與懸索之間，在此不限定鋼水質(zhì)量測定裝置400的具體安裝位置，技術(shù)人員只需將鋼水質(zhì)量測定裝置400安裝于滿足穩(wěn)定稱量鋼水質(zhì)量變化的位置即可。鋼水質(zhì)量測定裝置400測量鋼水包200的質(zhì)量信息后，將其實(shí)時(shí)發(fā)送給工控機(jī)100。然后，工控機(jī)100接收不同時(shí)刻的鋼水質(zhì)量信息后，通過內(nèi)部的運(yùn)算電路比較前一時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻的所述鋼水包200內(nèi)鋼水的質(zhì)量變化生成實(shí)時(shí)鋼水注速信息。工控機(jī)100將實(shí)時(shí)鋼水注速信息與內(nèi)部含有的澆注速度曲線進(jìn)行比較，得到是否超出澆注速度曲線的比較結(jié)果，根據(jù)該比較結(jié)果向注速控制裝置300發(fā)出注速調(diào)整信號。注速控制裝置通過機(jī)械結(jié)構(gòu)連接于鋼水包的水口調(diào)節(jié)閥，在具體實(shí)施過程中，注速控制裝置包含液壓/電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，液壓/電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)連接所述鋼水包的水口調(diào)節(jié)閥。通過控制液壓/電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)鋼水包的水口調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而可以調(diào)整鋼水包水口的大小，實(shí)現(xiàn)調(diào)整鋼水澆注速度的目的。

若實(shí)時(shí)鋼水注速信息超過相應(yīng)時(shí)刻澆注速度曲線所規(guī)劃的允許波動(dòng)范圍，則注速調(diào)整信號發(fā)送至注速控制裝置300，通過其機(jī)電裝置將鋼水包200的滑動(dòng)水口逐漸調(diào)節(jié)變小，直至測量到的實(shí)時(shí)鋼水注速信息與澆注速度曲線中相應(yīng)設(shè)定值一致時(shí)，停止對鋼水包200的滑動(dòng)水口的調(diào)整，穩(wěn)定澆注速度。若實(shí)時(shí)鋼水注速信息低于相應(yīng)時(shí)刻澆注速度曲線所規(guī)劃的允許波動(dòng)范圍，則注速調(diào)整信號發(fā)送至注速控制裝置300，通過其機(jī)電裝置將鋼水包200的滑動(dòng)水口逐漸調(diào)節(jié)變大，直至測量到的實(shí)時(shí)鋼水注速信息與澆注速度曲線中相應(yīng)設(shè)定值一致時(shí)，停止對鋼水包200的滑動(dòng)水口的調(diào)整，穩(wěn)定澆注速度。如此一來，保證鋼水澆注速度的流速與預(yù)期一致。

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的鋼水澆注的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，鋼水澆注的控制系統(tǒng)，包括：注速控制裝置300、鋼水液面測定裝置500、鋼水質(zhì)量測定裝置400、報(bào)警器600以及工控機(jī)100；工控機(jī)100連接所述注速控制裝置300、鋼水質(zhì)量測定裝置400、鋼水液面測定裝置500以及報(bào)警器600；注速控制裝置300與鋼水質(zhì)量測定裝置400連接鋼水包200。

在具體實(shí)施過程中，工控機(jī)100具有控制模式輸入接口，用于調(diào)整所述工控機(jī)100內(nèi)部的澆注速度曲線。技術(shù)人員可以針對不同的鋼錠澆注需求，結(jié)合不同的澆注工藝，通過該控制模式輸入接口，調(diào)整工控機(jī)100內(nèi)部的澆注速度曲線。使用本鋼水澆注的控制系統(tǒng)可以適用于不同的澆注工藝。例如，技術(shù)人員可以針對鋼錠的開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的工藝要求分別設(shè)計(jì)澆注速度曲線，并將其通過控制模式輸入接口將該澆注速度曲線設(shè)置于工控機(jī)100內(nèi)部。

在具體實(shí)施過程中，工控機(jī)100還包括顯示器，所述顯示器用于顯示所述鋼水的注速信息、質(zhì)量信息。工控機(jī)100接收鋼水質(zhì)量測定裝置400所發(fā)送的鋼水質(zhì)量信息，并且向注速控制裝置300發(fā)送注速調(diào)整信號。為了方便技術(shù)人員對鋼水澆注的控制系統(tǒng)的掌握，不同時(shí)刻的鋼水質(zhì)量信息、注速調(diào)整信號等有關(guān)鋼水澆注的信息，可以通過工控機(jī)100的顯示器進(jìn)行顯示，并且技術(shù)人員可以對顯示信息進(jìn)行過濾或者增加。

在具體實(shí)施過程中，工控機(jī)100還包括存儲器，所述存儲器用于存儲所述鋼水的注速信息、質(zhì)量信息。工控機(jī)100接收鋼水質(zhì)量測定裝置400所發(fā)送的鋼水質(zhì)量信息，并且向注速控制裝置300發(fā)送注速調(diào)整信號。為了方便技術(shù)人員對鋼水澆注過程的記錄，不同時(shí)刻的鋼水質(zhì)量信息、注速調(diào)整信號等有關(guān)鋼水澆注的信息，可以通過工控機(jī)100的存儲器進(jìn)行存儲，并且技術(shù)人員可以對存儲信息進(jìn)行讀取與修訂。

在具體實(shí)施過程中，鋼水澆注的控制系統(tǒng)還包括連接于所述工控機(jī)100的鋼水液面測定裝置500。該鋼水液面測定裝置500用于測量鋼水液面信息，通過測量鋼水模具中的液面在整個(gè)澆注過程中不同時(shí)刻的高度變化。在此說明的是，該鋼水液面測量裝置可以安置于鋼水包200或者模具的上方，在此不限定鋼水液面測定裝置500的具體安裝位置，技術(shù)人員只需將鋼水液面測定裝置500安裝于滿足穩(wěn)定測量鋼水液面變化的位置即可。鋼水液面測量裝置將所測量的鋼水液面信息發(fā)送給工控機(jī)100，工控機(jī)100結(jié)合內(nèi)部設(shè)定的模具型腔數(shù)據(jù)，對不同高度下模具的橫截面積進(jìn)行計(jì)算，生成不同時(shí)刻下的對應(yīng)澆注體積，在結(jié)合不同時(shí)刻測量鋼水液面信息的時(shí)間間隔，計(jì)算出實(shí)時(shí)鋼水注速信息。然后，結(jié)合工控機(jī)100內(nèi)部的澆注速度曲線，控制注速控制裝置300對鋼水包200的滑動(dòng)水口進(jìn)行調(diào)整。在此說明的是，通過該鋼水液面測定裝置500生成的實(shí)時(shí)鋼水注速信息與通過鋼水質(zhì)量測定裝置400生成的實(shí)時(shí)鋼水注速信息，工控機(jī)100可以同時(shí)采用兩者進(jìn)行計(jì)算，增加鋼水澆注的控制系統(tǒng)對鋼水澆注的精確度，或者優(yōu)先采用其中之一進(jìn)行計(jì)算，另外的信息作為備用，在鋼水質(zhì)量測定裝置400或鋼水液面測定裝置500中有一個(gè)損壞的條件下，繼續(xù)完成澆注生產(chǎn)。在具體實(shí)施中，鋼水液面測量裝置可以使用激光測距儀、超聲波測距儀等非接觸類測量設(shè)備。

在具體實(shí)施過程中，還包括連接于所述工控機(jī)100的報(bào)警器600，當(dāng)所述實(shí)時(shí)鋼水注速信息超出所述內(nèi)部的澆注速度曲線允許的波動(dòng)范圍時(shí)，所述報(bào)警器600進(jìn)行報(bào)警。為了方便技術(shù)人員對澆注過程的掌控，當(dāng)實(shí)時(shí)鋼水注速信息超出所述內(nèi)部的澆注速度曲線允許的波動(dòng)范圍時(shí)，報(bào)警器600發(fā)出光、聲音信號提醒技術(shù)人員澆注過程有不穩(wěn)定因素，以便技術(shù)人員對影響因素進(jìn)行排查。

在具體實(shí)施過程中，所述注速控制裝置300包括手動(dòng)控制模塊，用于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制進(jìn)行澆注速度的調(diào)整。在鋼水澆注的控制系統(tǒng)本身作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，該注速控制裝置300的手動(dòng)控制模塊用作鋼水澆注的控制系統(tǒng)的備用裝置，可以在鋼水澆注的控制系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障的條件下，實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員手動(dòng)控制注速控制裝置300，完成鋼水包200的滑動(dòng)水口的大小的調(diào)節(jié)。

在具體實(shí)施過程中，鋼水包200的水口可以為三板式滑動(dòng)水口、插板式滑板機(jī)構(gòu)或旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)水口等。水口的驅(qū)動(dòng)方式可以為液壓、電動(dòng)或者氣動(dòng)，并且，注速控制裝置300、鋼水液面測定裝置500、鋼水質(zhì)量測定裝置400、報(bào)警器600以及工控機(jī)100之間的通信方式可以為有線通信或者無線通信。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際工況的需要選擇鋼水包200的水口類型以及系統(tǒng)的通信類型。

本實(shí)用新型的有益效果在于，通過本實(shí)用新型鋼水澆注的控制系統(tǒng)，解決了鋼錠澆注過程中，完全依靠澆注工人憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的可重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證鋼鋼錠澆注過程中鋼水上升的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為鋼水澆鑄過程中的精確調(diào)整提供保證，同時(shí)對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全程的控制和監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)過程的精確控制，通過合理控制澆注速度，確保鋼錠澆注質(zhì)量，而且對于同一爐次不同錠重質(zhì)量不一致的現(xiàn)象基本消除，鋼錠質(zhì)量合格率提高8％。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。