一种结晶器浇注方法技术

本发明专利技术涉及一种结晶器浇注方法，属于冶金行业炼钢生产设备技术领域。技术方案是：包含中间罐滑动水口机构（1）和中间罐滑动水口液压系统；中间罐滑动水口机构（1）包括固定滑板（2）、上水口（3）、滑块（4）、滑动滑板（6）、下水口（7）、承载框架（8）和水口座砖（9），中间罐滑动水口液压系统包含伺服液压缸（5）和设置在伺服液压缸（5）活塞杆上的伺服液压缸位移传感器,工控机控制中间罐滑动水口液压系统通过滑块（4）驱动滑动滑板（2）和固定滑板（6）之间浇注孔的错位实现结晶器的浇注。本发明专利技术的有益效果是：采用液压系统驱动中间罐滑动水口进行开度控制，能够有效减小现场各种干扰因素所造成的误差，提高结晶器液面控制精度。

A Mould Casting Method

【技术实现步骤摘要】
一种结晶器浇注方法
本专利技术涉及一种结晶器浇注方法，属于冶金行业炼钢生产设备

技术介绍
目前，各钢铁企业都采用了中间包水口快换技术的方法，将经预热的下水口送入结晶器中并定位在准备位，利用主推油缸将下水口沿滑道由结晶器的预定位置送至工作位置，并与中间包上的上水口结合，做到尽最大的可能防止事故停浇，保证在1s～2s时间内不断流、不减速、不更换中间包的正常状态下，安全、稳定地以新的水口替换已损坏的旧水口,保持正常浇铸。但是这样就会存在一个问题是：下水口更换完成后，上水口与下水口的结合部位或多或少都会粘有冷钢，不但使得结合面被划伤，还加速了结合面的氧化，造成钻钢事故，甚至发生更大的事故；而且更换的下水口是固定口径，不但不能实时调整中间罐流往结晶器中的流量，更不能实现拉钢生产的自动化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结晶器浇注方法，能够控制中间罐流往结晶器中的流量，实现结晶器液位的精确控制，解决
技术介绍
中存在的问题。本专利技术的技术方案是：一种结晶器浇注方法，包含中间罐滑动水口机构和中间罐滑动水口液压系统；所述中间罐滑动水口机构包括固定滑板、上水口、滑块、滑动滑板、下水口、承载框架和水口座砖，上水口和下水口上下布置，上水口和下水口之间设有固定滑板和滑动滑板，固定滑板和上水口固定在水口座砖上，滑动滑板通过滑块滑动连接在承载框架上；所述中间罐滑动水口液压系统包含伺服液压缸和设置在伺服液压缸活塞杆上的伺服液压缸位移传感器,工控机控制中间罐滑动水口液压系统通过滑块驱动滑动滑板和固定滑板之间浇注孔的错位实现结晶器的浇注，具体浇注方法包括以下步骤：a.工控机首先根据生产条件、所要生产钢坯的品种，生成结晶器液位期望轨迹曲线，得到期望轨迹液位高度H，同时工控机计算出要达到结晶器液位高度H伺服液压缸活塞杆的期望轨迹位移L；b.工控机通过结晶器液位检测器实时检测结晶器内钢水的液位为Ha，并通过伺服液压缸位移传感器实时检测伺服液压缸活塞杆的实际轨迹位移为La；c.如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值的绝对值大于等于设定的阈值Hv，即︱H-Ha︱≥Hv，工控机驱动伺服液压缸的活塞杆伸出实际位移La则为零，即：La=0，结晶器停止浇注并输出故障报警信号；如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值绝对值小于设定的阈值Hv，即︱H-Ha︱＜Hv，则进入步骤d；d.判断伺服液压缸的活塞杆伸出位移La与期望轨迹位移L之差是否为零，然后根据判断结果选择不同的操作：1）若L-La=0不成立，伺服液压缸的活塞杆伸出位移与期望轨迹位移L的误差△La，△La=L-La，将△La传输到工控机内的PD处理单元进行PD算法处理，由PD处理单元的输出数据对伺服阀进行调节，从而调节伺服液压缸的活塞杆伸出位移La，直至伺服液压缸的活塞杆伸出位移La与期望轨迹位移L的误差为零，即△La=L-La=0；2）若La-L=0成立：①若Ha-H=0不成立，结晶器内钢水期望的液位H与实际液位高度Ha差值△Ha，△Ha=H-Ha，将△Ha传给PID控制器，通过运算对伺服液压缸期望轨迹位移L进行调节，即为期望轨迹位移L赋新值，跳转到步骤1）；重复上述控制信号修正过程，直至结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度H误差为零，即△H=Ha-H=0；②若Ha-H=0成立，则工控机控制伺服液压缸按照要达到结晶器液位高度H时伺服液压缸活塞杆在期望轨迹位移L下的中间罐滑动水口的开度进行浇注；e.工控机实时探测结晶器浇注结束信号，如果没有探测到浇注结束信号跳转到b；f.如果工控机探测到结晶器浇注结束信号，伺服阀控制伺服液压缸推动滑板关闭水口,完成结晶器的浇注。所述中间罐滑动水口的开度为固定滑板和滑动滑板相对错开后实际浇注孔的大小；当固定滑板和滑动滑板的浇铸孔完全重合时，中间罐滑动水口的开度最大，当固定滑板和滑动滑板的浇铸孔完全错开时，中间罐滑动水口的开度最小，即为零。所述中间罐滑动水口液压系统还包含液控单向阀一、节流阀、电磁换向阀、液控单向阀二、位移传感器、伺服阀、液控单向阀三、二位四通阀换向阀、减压阀和蓄能器，液控单向阀一、节流阀和电磁换向阀通过减压阀和蓄能器串接构成伺服液压缸的应急控制单元；液控单向阀二、位移传感器、伺服阀、液控单向阀三和二位四通阀换向阀通过减压阀和蓄能器串接构成伺服液压缸的正常生产控制单元。中间罐滑动水口液压系统中由液控单向阀一、节流阀、电磁换向阀、伺服液压缸组成应急控制单元，液控单向阀一用于应急系统不工作时切断应急系统与伺服阀的管路，节流阀用于调节中间罐滑动水口关闭的速度，蓄能器用于贮存能量，提高系统的响应速度；液控单向阀二、位移传感器、伺服阀、液控单向阀三、二位四通阀换向阀和伺服液压缸组成正常生产控制单元，二位四通阀换向阀用于模式选择，模式选择分为应急控制模式和正常生产模式，液控单向阀二和液控单向阀三用于切断或打开伺服阀工作的油路，伺服阀与伺服液压缸是用于精确控制中间罐滑动水口的主要元件。本专利技术采用大闭环和小闭环双重控制，大闭环是结晶器的液位控制闭环，反馈元件为结晶器液位检测器，用于测量结晶器的钢水液位；小闭环是中间罐滑动水口位置控制闭环，反馈元件为水口伺服液压缸的位移传感器，用于检测控制伺服液压缸的位移，采用双闭环控制的设计目的为：通过控制小闭环的稳定输出，减少大闭环控制输出的振荡，提高大闭环系统的稳定性，也即提高结晶器液位的稳定性。本专利技术的有益效果是：采用液压系统驱动中间罐滑动水口进行开度控制，能够有效减小现场各种干扰因素所造成的误差，提高结晶器液面控制精度。附图说明图1为中间罐滑动水口开度控制工作原理图；图2为本专利技术结构示意图；图3为本专利技术液压原理图；图中：中间罐滑动水口机构1、固定滑板2、上水口3、滑块4、伺服液压缸5、滑动滑板6、下水口7、承载框架8、水口座砖9、液控单向阀一10、节流阀11、电磁换向阀12、液控单向阀二13、位移传感器14、伺服阀15、液控单向阀三16、二位四通阀换向阀17、减压阀18、蓄能器19。具体实施方式以下结合附图，通过实例对本专利技术作进一步说明。参照附图1、2、3，一种结晶器浇注方法，包含中间罐滑动水口机构1和中间罐滑动水口液压系统；所述中间罐滑动水口机构1包括固定滑板2、上水口3、滑块4、滑动滑板6、下水口7、承载框架8和水口座砖9，上水口3和下水口7上下布置，上水口3和下水口7之间设有固定滑板2和滑动滑板6，固定滑板2和上水口3固定在水口座砖9上，滑动滑板6通过滑块4滑动连接在承载框架8上；所述中间罐滑动水口液压系统包含伺服液压缸5和设置在伺服液压缸5活塞杆上的伺服液压缸位移传感器,工控机控制中间罐滑动水口液压系统通过滑块4驱动滑动滑板2和固定滑板6之间浇注孔的错位实现结晶器的浇注，具体浇注方法包括以下步骤：a.工控机首先根据生产条件、所要生产钢坯的品种，生成结晶器液位期望轨迹曲线，得到期望轨迹液位高度H，同时工控机计算出要达到结晶器液位高度H伺服液压缸活塞杆的期望轨迹位移L；b.工控机通过结晶器液位检测器实时检测结晶器内钢水的液位为Ha，并通过伺服液压缸位移传感器实时检测伺服液压缸活塞杆的实际轨迹位移为La；c.如果结晶器液位检测器检测结晶器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结晶器浇注方法，其特征在于：包含中间罐滑动水口机构（1）和中间罐滑动水口液压系统；所述中间罐滑动水口机构（1）包括固定滑板（2）、上水口（3）、滑块（4）、滑动滑板（6）、下水口（7）、承载框架（8）和水口座砖（9），上水口（3）和下水口（7）上下布置，上水口（3）和下水口（7）之间设有固定滑板（2）和滑动滑板（6），固定滑板（2）和上水口（3）固定在水口座砖（9）上，滑动滑板（6）通过滑块（4）滑动连接在承载框架（8）上；所述中间罐滑动水口液压系统包含伺服液压缸（5）和设置在伺服液压缸（5）活塞杆上的伺服液压缸位移传感器,工控机控制中间罐滑动水口液压系统通过滑块（4）驱动滑动滑板（2）和固定滑板（6）之间浇注孔的错位实现结晶器的浇注，具体浇注方法包括以下步骤：a.工控机首先根据生产条件、所要生产钢坯的品种，生成结晶器液位期望轨迹曲线，得到期望轨迹液位高度H，同时工控机计算出要达到结晶器液位高度H伺服液压缸活塞杆的期望轨迹位移L；b. 工控机通过结晶器液位检测器实时检测结晶器内钢水的液位为Ha，并通过伺服液压缸位移传感器实时检测伺服液压缸活塞杆的实际轨迹位移为La；c.如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值的绝对值大于等于设定的阈值Hv，即︱H‑ Ha︱≥Hv，工控机驱动伺服液压缸的活塞杆伸出实际位移La则为零，即：La=0，结晶器停止浇注并输出故障报警信号；如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值绝对值小于设定的阈值Hv，即︱H‑Ha︱＜Hv，则进入步骤d；d. 判断伺服液压缸的活塞杆伸出位移La与期望轨迹位移L之差是否为零，然后根据判断结果选择不同的操作：1）若L‑La=0不成立，伺服液压缸的活塞杆伸出位移与期望轨迹位移L的误差△La，△La=L‑La，将△La传输到工控机内的PD处理单元进行PD算法处理，由PD处理单元的输出数据对伺服阀进行调节，从而调节伺服液压缸的活塞杆伸出位移La，直至伺服液压缸的活塞杆伸出位移La与期望轨迹位移L的误差为零，即△La= L‑La=0；2）若La‑L=0成立：①若Ha‑H=0不成立，结晶器内钢水期望的液位H与实际液位高度Ha差值△Ha，△Ha= H‑Ha，将△Ha传给PID控制器，通过运算对伺服液压缸期望轨迹位移L进行调节，即为期望轨迹位移L赋新值，跳转到步骤1）；重复上述控制信号修正过程，直至结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度H误差为零，即△H= Ha‑H=0；②若Ha‑H=0成立，则工控机控制伺服液压缸按照要达到结晶器液位高度H时伺服液压缸活塞杆在期望轨迹位移L下的中间罐滑动水口的开度进行浇注；e.工控机实时探测结晶器浇注结束信号，如果没有探测到浇注结束信号跳转到b；f.如果工控机探测到结晶器浇注结束信号，伺服阀控制伺服液压缸推动滑板关闭水口,完成结晶器的浇注。...

【技术特征摘要】
1.一种结晶器浇注方法，其特征在于：包含中间罐滑动水口机构（1）和中间罐滑动水口液压系统；所述中间罐滑动水口机构（1）包括固定滑板（2）、上水口（3）、滑块（4）、滑动滑板（6）、下水口（7）、承载框架（8）和水口座砖（9），上水口（3）和下水口（7）上下布置，上水口（3）和下水口（7）之间设有固定滑板（2）和滑动滑板（6），固定滑板（2）和上水口（3）固定在水口座砖（9）上，滑动滑板（6）通过滑块（4）滑动连接在承载框架（8）上；所述中间罐滑动水口液压系统包含伺服液压缸（5）和设置在伺服液压缸（5）活塞杆上的伺服液压缸位移传感器,工控机控制中间罐滑动水口液压系统通过滑块（4）驱动滑动滑板（2）和固定滑板（6）之间浇注孔的错位实现结晶器的浇注，具体浇注方法包括以下步骤：a.工控机首先根据生产条件、所要生产钢坯的品种，生成结晶器液位期望轨迹曲线，得到期望轨迹液位高度H，同时工控机计算出要达到结晶器液位高度H伺服液压缸活塞杆的期望轨迹位移L；b.工控机通过结晶器液位检测器实时检测结晶器内钢水的液位为Ha，并通过伺服液压缸位移传感器实时检测伺服液压缸活塞杆的实际轨迹位移为La；c.如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值的绝对值大于等于设定的阈值Hv，即︱H-Ha︱≥Hv，工控机驱动伺服液压缸的活塞杆伸出实际位移La则为零，即：La=0，结晶器停止浇注并输出故障报警信号；如果结晶器液位检测器检测结晶器内钢水的液位Ha与期望液位高度差值绝对值小于设定的阈值Hv，即︱H-Ha︱＜Hv，则进入步骤d；d.判断伺服液压缸的活塞杆伸出位移La与期望轨迹位移L之差是否为零，然后根据判断结果选择不同的操作：1）若L-La=0不成立，伺服液压缸的活塞杆伸出位移与期望轨迹位移L的误差△La，△La=L-La，将△La传输到工控机内的PD处理单元进行PD算法处理，由PD处理单元的输出数据对伺服阀进行调节，从而调节伺服液压缸的活塞杆伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨高瞻，谢海深，闫卫兵，季彭飞，杨凡，任智杰，贺玉军，胡泽东，赵贝贝，
申请(专利权)人：宣化钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13