结晶器振动装置的应用与发展 郭春香 （包头北雷连铸工程技术有限公司,包头014010） 摘要：介绍了结晶器振动装置在连续铸钢中的重要作用，两种振动方式（正弦振动与非正弦振动）的特点及采用的实现机构，分别分析了三种振动机构的特点、原理及应用。 关键词：结晶器振动装置；正弦振动；非正弦振动；四连杆振动机构；四偏心振动机构；液压振动机构Application and Development of the Mold Oscillation Equipment Guo Chunxiang (Baotou Beilei Continuous Casting Engineering and Research Corporation,Baotou014010) Abstract:Mold oscillation equipment is very important for CC.Distinguishing feature between sinusoidal oscillation and non-sinusoidal oscillation was introduced,and introduced main device to achieve.Distinguishing feature,fundamentals and applications of three kind oscillation mechanism was analyzed individually. Keywords:mold oscillation equipment;sinusoidal oscillation;non-sinusoidal oscillation;four-bar linkage oscillation mechanism;four-eccentric oscillation mechanism;hydraulic oscillation mechanism 1概述 结晶器是连续铸钢中的铸坯成型设备，是连铸机的核心部件，称之为连铸机的心脏设备。它是一个水冷的钢锭模，功能是将连续不断地注入其内腔的高温钢水通过水冷铜壁强烈冷却，导出其热量，使之逐渐凝固成为具有所要求断面形状和坯壳厚度的铸坯。并使这种芯部仍为液态的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出，为其在以后的二次冷却区域内完全凝固创造条件。由于凝固过程是在坯壳与结晶器壁连续、相对运动下进行的，所以为防止坯壳与结晶器壁粘结而采用的结晶器振动装置是连铸过程中的一个非常重要的生产装置。 结晶器振动装置可用来支撑结晶器，其主要功能是使结晶器上下往复振动，确切地说，是使结晶器按给定的振幅、频率和波形偏斜特性沿连铸机半径作仿弧运动，使脱模更为容易。具体来说，连铸过程中，当铸坯与结晶器壁发生粘结时，如果结晶器是固定的，就可能出现坯壳被拉断造成漏钢。而当结晶器向上振动时，粘结部分和结晶器一起上升，坯壳被拉裂，未凝固的钢水立即填充到断裂处，开始形成新的凝固层；等到结晶器向下振动，且振动速度大于拉坯速度时，坯壳处于受压状态，裂纹被愈合，重新连接起来，同时铸坯被强制消除粘结，得到“脱模”。同时，由于结晶器上下振动，周期性地改变液面与结晶器壁的相对位置，有利于用于结晶器润滑的润滑油和保护渣向结晶器壁与坯壳间的渗漏，因而改善了润滑条件，减少拉坯摩擦阻力，防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜壁发生粘结而被拉裂，从而出现粘结漏钢事故。 2结晶器振动方式 目前，结晶器振动主要有正弦振动和非正弦振动两种方式。 正弦振动，即振动的速度与时间的关系为一条正弦曲线，如图1中点划线所示。正弦振动方式的上下振动时间相等，上下振动的最大速度也相同。在整个振动周期中，铸坯与结晶器之间始终存在相对运动，而且结晶器下降过程中，有一小段下降速度大于拉坯速度，因而可以防止和消除坯壳与结晶器内壁间的粘结，并能对被拉裂的坯壳起到愈合作
汽轮机除氧器水位控制逻辑优化 随着当今社会的迅速发展，人们对电力能源的需求不论在工作方面还是生活方面都是不可或缺的。而在我国电力能源的主要产出方式还是以火力发电为主，在火电厂的发电过程中，除氧器是其重要的辅机设备，其工作状态以及水位是否在其正常的工作范围，将直接决定火力电厂发电机组的运行是否安全和稳定。因此，对汽轮机除氧器水位控制逻辑的优化是保证电厂发电机组合理运行的必要手段。 标签：除氧器水位控制逻辑优化 前言 电厂发电机组的安全稳定性的要求决定汽轮机除氧器水位的控制在一定合理的范围内，除氧器能够对锅炉的给水進行合理有效地除氧和去不凝结气体处理，从而提高了锅炉给水的品质，保证给水中没有氧气，避免含氧对所接触的金属设备造成腐蚀影响，从而对设备性能产生影响。所以，本文主要针对汽轮机除氧器水位控制逻辑优化进行分析，从而推动发电机组的稳定发电。 一、汽轮机除氧器水位控制的现状 1.汽轮机除氧器水位调节阀控制 汽轮机除氧器水位控制主要有其相关调节阀进行水位的正常控制，调节阀采用一主一辅的方式进行控制，当汽轮机除氧器的水位发生较大变化时，调节阀就会根据变化的程度是增高还是降低的一定范围，进行合理的调节作用。在启停机的过程中，需要根据发电机组具体的参数变化和工况进行汽轮机除氧器水位的合理控制，当发电机组启机时间，先启动辅助调节阀进行调节，并网运行后再选择主调节阀进行调节。往往在汽轮机除氧器调节阀控制中有手动调节和自动调节两种方式，在运行调节过程中，要保证手动调节和自动调节互不干扰影响，而在其自动调节的自动化水平还有待提高，所以手动调节的运用比较频繁。 2.汽轮机除氧器具有复杂性 在火力发电机组中，对汽轮机除氧器水位的控制是重要任务。除氧器具有很强的复杂性，它的状态会随着运行时间的变化而变化，而且没有一定的规律，多种变量也对其存在影响，因此传统的控制方法对它来说存在一定的局限性，所系需要引进先进的控制理念和技术优化。在火电厂发电中，就有用到除氧器水位多变量模糊PID控制和除氧器水位多变量神经元PID控制，就很有效地解决了传统除氧器PID控制的弊端和存在的不足，因此可以看出这两种先进控制技术具有很好的前景和潜力[1]。 二、汽轮机除氧器水位控制意义
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/419319336.html, PLC在连铸机结晶器液位控制中的应用 作者：魏哲明陈洁 来源：《数字化用户》2013年第04期 【摘要】介绍了唐钢方坯连铸机结晶器液位控制系统的组成、功能特点以及应用情况， 以及基于西门子S7系列PLC的液位闭环过程控制的功能图软件设计方法。由于不同的连铸机结晶器液位控制的思路是类似的，因此不同的系统控制程序修改后是可以移植的。采用功能阁的方法编制PLC的程序具有思路清晰，逻辑严谨，可移植性高等特点。采用PID串级控制器井按照功能图方法编写的程序经过工程实践，结晶器液位在稳定工作时其控制精度在左3mm 以内，系统响应速度快，运行自定可靠，同时减少了编程开发调试时间。 【关键词】连铸结晶器液位控制 PLC 自动控制 一、引言 在我国的钢铁连铸领域，特别是方坯连铸机领域中，自动化水平是相对较低的，在科技快速发展的今天，技术水平落后已经尤为突出。连铸自动化水平的提高，直接关系到对保证铸坯质量、提高连铸机的劳动生产率、增加连铸机的金属收得率起着非常重要的作用。为了提高产品的市场竞争力以及与世界接轨，是世界冶金生产的发展方向。因此，实现PLC自动控制系统在连铸生产过程中非常重要。结晶器液位控制是连铸生产中的重要环节。稳定的液位有利于使铸坯初期坯壳生成，提高凝固坯壳生长的均匀性，有助于液相穴内的杂物上浮，降低铸坯纵裂纹指数，减少表面夹渣，提高铸坯质量，同时大大减少连铸机生产中的拉漏、溢钢事故。 二、自动控制系统设计 结晶器内的液位控制采用流量控制，通过调节中间包裹棒与水口之间的缝隙控制钢水流量，以达到控制结晶器内液位目的。控制器设计为串级控制，共有两个控制器，包括塞棒开度控制和液位控制两个控制环，其中开度环采用P控制器，塞棒位置传感器检测塞棒的实际位置，通过控制器控制液压缸的伺服阀从而控制塞棒位置。液位控制采用PID控制器，将液位检测信号反馈到液位控制器，经调节算法进行运算，得到塞棒调节的位移量，再将位置量传送到开度P控制器。P控制器最终输出信号控制比例阀。开度按制作为内环，液位作为主控制器，这种控制器结构能够改善系统的动态特性，提高系统的工作频率。 三、自动控制系统构成 连铸机的自动控制系统由公用PLC、流用PLC、液位PLC、火切机PLC、电磁搅拌PLC 组成。液位PLC的控制是在正常浇钢条件的情况下，为每个流的液位和拉速控制。
天津冶金职业技术学院 毕业课题 结晶器液位控制系统探析 系别机械工程 专业机电一体化 班级 09机械 学生姓名徐冀峰 指导教师张秋菊 2011年9月27日
摘要 连铸是炼钢生产的核心设备。当代高端大型连铸机大多采用多流园弧形连铸机，连铸控制采用二级自动控制系统，即PLC控制和过程控制。在整个系统中，结晶器液位控制是关键技术。液位控制有很多方式，普遍采用的是钴-６０液位控制。本文将对钴-６０液位控制系统进行探析。 关键词：结晶器，液位控制，过程控制系统
目录 摘要-------------------------------------------------------Ⅰ 1.概述---------------------------------------------1 2.结晶器液位控制原理---------------------------------1 2.1.基础自动化部分---------------------------------------------1 2.2.检测部分--------------------------------------------1 2. 3.结晶器液位控制器------------------------------------1 2. 4.伺服执行机构-------------------------------------2 2.5.液位显示部分-----------------------------------------2 3.系统的组成---------------------------------------2 3.1.基础自动化-P L C系统-----------------------------------2 3.2.液面位置检测部分---------------------------------------3 3.3.结晶器液位控制器-----------------------------------------4 3.4.伺服执行机构---------------------------------5 4.自动浇铸-------------------------------7 4.1.前馈控制-------------------------------8 4.2.比例参数重新调正----------------------------------------8 5.结束语-----------------------------9 6.参考文献：-----------------------------9
除氧器水位急剧下降的事故处理预案 一、事故前工况： 凝泵单台工作，除氧器水位自动调节正常，两台电泵工作，汽包水位自动调节正常，机组运行正常。 二、除氧器水位急剧下降事故现象： 1、除氧器OS画面水位、电接点水位、就地水位计水位一个或全部指示降低。 2、凝汽器水位可能升高，汽包水位可能升高。 3、水位降到OS画面水位低报警发出。 4、水位降到水位低II值时，将使给水泵掉闸。 5、凝泵电流、出口压力、流量、给水泵转速、给水流量可能发生大幅变化。 三、除氧器水位急剧下降事故原因： (一)、凝水系统有故障，包括： 1、主凝水调门机构故障使调门关闭。 2、除氧器水位自动调节系统失灵。 3、A凝泵跳闸(或变频器故障跳闸)备用B泵未及时联起。 4、加热器跳闸后水侧阀门动作不正常使凝水中断。 5、凝水启动再循环门、凝水再循环门误开，自动调整跟踪不及时或除氧器水位设定块误设定时。 (二)、给水系统扰动，包括： 1、给水泵故障，转速飞升，除氧器水位跟踪不及时。 2、其他故障使锅炉需水量急剧增加，除氧器水位跟踪不及时。 (三)、除氧器系统有故障，包括： 1、除氧器溢流阀、事故放水阀误开不关或联开后不关。
2、水位测量部分故障，发水位假信号。 3、机组启动过程中，操作不当使除氧器与凝汽器连通。 4、高负荷时高加事故疏水开启，凝水补充不及时。 四、除氧器水位急剧下降事故处理： 1、发现除氧器水位急剧下降，应首先根据两个OS画面水位和一个电接点水位的变化情况进行故障确认，如为控制用变送器故障，应退出除氧器水位自动调节改为手动调整，如为指示用变送器故障应加强监视通知热工，如为电接点故障，应联系热工短接闭锁电泵启动接点并及时处理。 2、如所有水位计指示均急剧下降，应根据凝水主调门开度(变频器控制块开度)、凝泵电流、出口压力、凝水流量进行判断，迅速查明原因，进行相应处理。如为主调门故障关闭，表现为凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降等，此时应立即开启主调门旁路电动门补水，观察凝水流量，使用凝水再循环辅助调整流量，必要时手动调整旁路电动门;如为加热器故障跳闸，水侧阀门切换不正常引起断水，则故障阀门闪黄，凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降，此时应就地手动开启故障电动门维持上水;如为除氧器水位自动调节失灵，应立即改为手动调节;如变频器跳闸或A凝泵电机跳闸备用泵未及时联起，应手起备用泵;如为系统阀门误开应检查关闭，设定操作失误应汇报机长立即恢复;如为炉侧扰动，应以炉侧为主，必要时启动备用泵上水，防止事故扩大;除氧器系统阀门误开等原因引起的水位下降，应及时关闭，如为溢流阀故障应关闭手动门;启动过程中应认真检查除氧循环泵系统阀门及凝水启动循环门位置，防止除氧水箱的水窜到凝汽器，一旦发生水位下降现象应立即进行系统隔离;高负荷时高加事故疏水开启应根据情况适当减负荷使事故疏水关闭，否则通知热工关闭。 3、处理除氧器水位急降事故过程中，炉侧应进行减负荷操作以减缓水位下降速度，同时可以暂时减小锅炉上水量。如果处理不及时水位下降到保护值应按炉灭火处理，以防止损坏设备。 一、事件经过 ×年×月×日，××发电有限责任公司，夜班时,某值运行值班员在设定除氧气水位时,本想设定为2260mm，却误设定为2600mm，当时并没有发现。运行工况:负荷指令450MW,四台磨煤机运行，两台汽泵运行，电泵处于热备用，除氧器供汽由四抽带，除氧器压力0.51Mpa，温度154℃，滑压运行。 误设定值后水位上升，发了除氧器水位高Ⅰ值报警（大于2530mm），检查除氧器水位已经达到2540mm，除氧器溢流阀没有开。除氧器上水调门开度52%比正常是大（正常是约为40%），除氧器上水流量增大，除氧器水温下降，低加水位开关发高Ⅰ报警，凝结水泵出口压力降低为2.9MPa，凝汽器水位降低到650mm,凝汽器补水调门已经全开。经检查除氧器水位设定值位2600mm，且除氧器水位有升高的趋势，立刻解除水位设定自动，关小。处理如下： 1. 除氧器水位高Ⅰ值(大于2530mm)，发报警，联开溢流阀。高Ⅱ值(大于2640mm)联开危机疏水门，除氧器事故疏水门开启后，要注意放水管路的振动情况。高Ⅲ值（大于2900mm）会引起保护关四段抽汽逆止门,由于小机也由四抽供汽。因此若除氧器水位高Ⅲ值，注意给水泵汽源由四抽供汽自动切为冷再供汽，由于冷再压力较高，此时小机有可能发生转速上升甚至超速，引起汽包水位过高，应对汽包水位及时调整，做好小机超速引起RB、汽包水位高MFT、甚至汽机进水的预想；
结晶器液位检测系统的设计与应用 摘要：在现代冶金行业中，结晶器液位控制在连铸系统中已经显得越来越重要，它对优质钢种的质量品质、浇铸的安全平稳、操作人员的人力资源的合理优化都有着重要的意义。但由于在结晶器液位控制的过程中存在许多不确定扰动因素，其扰动可能随时不断变化，并且绝大多数的扰动因素都是非线性的，因此无法建立准确的模型，很难使用常规的控制方法，本文介绍的是马钢新区连铸机的结晶器液位自动控制系统。 关键词：结晶器液位检测自动控制系统结晶器液位控制 一、结晶器液位控制系统 在连铸的生产过程中，通常使用塞棒来控制进结晶器的液位，但是塞棒经过钢水的腐蚀和冲刷，头部逐渐变形，因此塞棒位置与钢水流量的特性也在这个过程中产生不断的变化，这种变化通常是非线性的，因此无法用常规PID控制的方法来进行有效调节。针对以上情况，SMS-DEMAG公司运用现代智能控制技术模糊控制和运动控制的思想，通过控制软件控制塞棒开度达到控制液位的目的。 图1塞棒位置与钢水流量的特性关系 通过结晶器液位控制系统，在自动开浇和在浇铸时可以保持铸机结晶器内的钢水液面在一个预定的恒定液位值。如果反馈值与设定液面值有偏差，通过调节中包塞棒位置来改变从中包进入结晶器的钢水流量来补偿这个偏差使液位保持平稳。 结晶器液位控制系统包括： -Measurement(levelgauge)测量单元（VUHZ液位计）
-Controlsystem控制系统 -Stopperrodactuatingsystem塞棒执行系统 图2VUHZ液位控制系统示意图 1.1VUHZ液位计 VUHZ检测单元实际上是电磁式的传感器，它通过测量钢水通过磁场时产生的电流来确定钢液面的高度，测量范围为0～300mm。该测量系统集成于结晶器的设计中。安装于结晶器内弧侧的顶部。用于结晶器液位控制系统冷却系统采用直接用铸机的一次冷却水闭环冷却，安装简便快捷。 工作原理：VUHZ系统用于检测实际的结晶器液面，由电磁线圈在通电后产生一个静态的电磁场，电磁场分布取决于传感器的安装位置，当不同液面高度的钢水进入磁场时，会在传感器的二次线圈中感应出不同大小的电压，感应电压由经过放大器进行放大，通过计算单元的处理器进行处理。计算单元系将原来的电压信号转变成4-20mA的模拟量信号，结晶器液位控制采用闭环控制，系统的逻辑控制功能在运动控制器（motioncontroller）内完成。 图3传感器内部基本结构原理 该传感器由励磁线圈S和检测线圈L和检测线圈R组成。励磁采用峰值15V频率800HZ的信号。励磁产生的电磁信号可以穿透非金属的保护渣层，但不能穿透铜板，因此在传感器的其使用
内蒙古科技大学 实习论文 题目：结晶器振动技术姓名 学号： 班级 日期：
目录 内蒙古科技大学煤炭学院 (1) 目录 (2) 一、摘要 (3) 二、前言 (3) 三、结晶器振动技术 (5) 3.1正弦振动 (5) 3.2非正弦振动 (6) 3.4结晶器振动参数设置 (9) 3.5振动伺服阀 (10) 3.6结论 (10)
一、摘要 连铸连轧结晶器振动技术的发展历史和现状，简单分析了结晶器正弦振动和非正弦振动形式，并讨论了结晶器振动和润滑的关系。 关键词：结晶器；振动；润滑；振动参数；振动伺服阀； 二、前言 结晶器振动是连铸技术的一个基本特征。连铸过程中，结晶器和坯壳间的相互作用影响着坯壳的生长和脱膜，其控制因素是结晶器的振动和润滑。连铸在采用固定结晶器浇注时，连铸直接从结晶器向下拉出，由于缺乏润滑，易与结晶器发生粘结，从而导致出现拉不动或者拉漏事故，很难进行浇注。结晶器振动对于改善铸坯和结晶器界面间的润滑是非常有效的，振动结晶器的发明引进，工业上大规模应用连铸技术才得以实现。可以说，结晶器振动是浇注成功的先决条件，十年来发展的重要里程碑。近年来，冶金工业的迅速发展，要求连铸提高拉速和增加连铸机的生产能力，人们对结晶器振动的认识也在不断深入和发展。 连铸机结晶器振动的目的是防止拉坯时坯壳与结晶器黏结,同时获得良好的铸坯表面。结晶器向上运动时,减少新生坯壳与铜壁产生黏着,以防止坯壳受到较大的应力,使铸坯表面出现裂纹;而当结晶器向下运动时,借助摩擦,在坯壳上施加一定的压力,愈合结晶器上升时拉出的裂痕,要求向下运动的速度大于拉坯速度,形成负滑脱。结晶器壁与运动坯壳之间存在摩擦力,此摩擦力被认为是撕裂坯壳进而限制浇注速度的基本因素。在初生坯壳与结晶器壁之间存在液体渣膜,此处的摩擦为黏滞摩擦,即摩擦力大小正比于相对运动速度,渣膜黏度,反比于渣膜厚度。在结晶器振动正滑脱期间摩擦力及其引起的对坯壳的拉应力就较大,可能将初生坯壳拉裂,为此开发了采用负滑脱的非正弦振动技术来减小这一摩擦力。理论研究及模拟实验表明,适当选择非正弦振动参数(偏斜率)可减小摩擦力50% ~60%。在结晶器液压伺服非正弦振动出现之前都是采用机械式振动装置的,机械
七、除氧器水位急剧下降的事故处理预案 一、事故前工况： 凝泵单台工作，除氧器水位自动调节正常，两台电泵工作，汽温汽压自动调节正常，机组运行正常。 二、除氧器水位急剧下降事故现象： 1、除氧器DCS画面水位、电接点水位、就地水位计水位一个或全部指示降低。 2、凝汽器水位可能升高，汽温汽压可能升高。 3、水位降到DCS画面水位低报警发出。 4、水位降到水位低II值时，将使给水泵掉闸。 5、凝泵电流、出口压力、流量、给水泵转速、给水流量可能发生大幅变化。 三、除氧器水位急剧下降事故原因： （一）、凝水系统有故障，包括： 1、主凝水调门机构故障使调门关闭。 2、除氧器水位自动调节系统失灵。 3、A凝泵跳闸（或变频器故障跳闸）备用B泵未及时联起。 4、加热器跳闸后水侧阀门动作不正常使凝水中断。 5、凝水启动再循环门、凝水再循环门误开，自动调整跟踪不及时或除氧器水位设定块误设定时。 （二）、给水系统扰动，包括： 1、给水泵故障，转速飞升，除氧器水位跟踪不及时。
2、其他故障使锅炉需水量急剧增加，除氧器水位跟踪不及时。 （三）、除氧器系统有故障，包括： 1、除氧器溢流阀、事故放水阀误开不关或联开后不关。 2、水位测量部分故障，发水位假信号。 3、机组启动过程中，操作不当使除氧器与凝汽器连通。 4、高负荷时高加事故疏水开启，凝水补充不及时。 四、除氧器水位急剧下降事故处理： 1、发现除氧器水位急剧下降，应首先根据两个DCS画面水位和一个电接点水位的变化情况进行故障确认，如为控制用变送器故障，应退出除氧器水位自动调节改为手动调整，如为指示用变送器故障应加强监视通知热工，如为电接点故障，应联系热工短接闭锁电泵启动接点并及时处理。 2、如所有水位计指示均急剧下降，应根据凝水主调门开度（变频器控制块开度）、凝泵电流、出口压力、凝水流量进行判断，迅速查明原因，进行相应处理。如为主调门故障关闭，表现为凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降等，此时应立即开启主调门旁路电动门补水，观察凝水流量，使用凝水再循环辅助调整流量，必要时手动调整旁路电动门；如为加热器故障跳闸，水侧阀门切换不正常引起断水，则故障阀门闪黄，凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降，此时应就地手动开启故障电动门维持上水；如为除氧器水位自动
结晶器钢水液位自动控制在板坯连铸的应用分析 结晶器钢水液位自动控制是板坯连铸工艺运行中的关键模块，对板坯连铸工艺运行安全性、生产效率及质量具有直接的影响。基于此，文章以板坯连铸中结晶器钢水液位自动控制的原理为入手点，简要介绍了板坯连铸中结晶器鋼水液位自动控制的应用技术指标及系统组成，并对板坯连铸中结晶器钢水液位自动控制的应用方案设计及应用效果进行了进一步分析。 标签：结晶器;钢水;液位自动控制;板坯连铸 前言：板坯连铸中结晶器钢水液位自动控制的实现，可以保证结晶器内钢水液位始终恒定，或按照一定规则均匀变化。现阶段通过控制塞棒升降高度调节流入板坯连铸中结晶器钢水流量的流量型液位自动控制法应用较为普遍，且已经形成了较为成熟的理论体系。基于此，对流量型结晶器钢水液位自动控制法在板坯连铸中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。 一、结晶器钢水液位自动控制在板坯连铸的应用原理 在板坯连铸工艺运行过程中，中间包内部钢水注入结晶器为浇铸起始点，在进入浇铸环节后，结晶器内钢水液位会随着浇铸速度的变化而变化。然而，板坯连铸工艺要求结晶器内钢水始终保持液位的平衡稳定。这种情况下，利用调节塞棒的方式调节浸入式水口的有效面积，可以在钢水达到一定液位时启动板坯连铸机器，根据结晶器液位设定值，进行钢水液位的自动控制[1]。而在板坯连铸机器停止运行时，可以停止液位调节。特殊情况下，也可以通过调节塞棒，实现板坯连铸工艺的紧急制动。 二、结晶器钢水液位自动控制在板坯连铸的应用 1、技术指标及过程 板坯连铸工艺中结晶器钢水液位自动控制指标主要包括液位控制范围（距离结晶器上口80mm～160mm）、动态液位控制精度（±10.0mm）及其他生产工艺要求的指标。同时要求板坯连铸工艺中结晶器钢水液位自动控制可以实现手动、自动开浇、电动控制，可以实现上下限液位报警及危急时刻应急自动处理。 板坯连铸工艺中结晶器钢水液位自动控制系统主要包括交流无刷永磁伺服控制系统、中间包塞棒开启机构、单回路控制器、PLC、结晶器钢水液位测量仪及记录仪等。其中中间包塞棒开启机构主要用于进行中间包流入结晶器钢水流量的调节。即通过塞棒的上升、下降，对浸入式水口有效面积进行适当调整，由此达到调节流量的作用。在结晶器钢水液位自动控制系统中，塞棒系统主要以电气（交流无刷永磁伺服控制系统）为驱动源，变频器为开关速度主要调节装置，电动机械执行机构可以控制塞棒的上升、下降动作;单回路控制器主要是作为操作人员、工程师站点，执行画面监控操作、数据存储、数据修改等任务，并对结晶
结晶器(mould) 承接从中间罐注入的钢水并使之按规定断面形状凝固成坚固坯壳的连续铸钢设备。它是连铸机最关键的部件，其结构、材质和性能参数对铸坯质量和铸机生产能力起着决定性作用。开浇时引锭杆头部即是结晶器的活动内底，钢水注入结晶器逐渐冷凝成一定厚度坯壳并被连续拉出，此时，结晶器内壁承受着高温钢水的静压力及与坯壳相对运动的摩擦力等产生的机械应力和热应力的综合作用，其工作条件极为恶劣。为了能获得合格的铸坯，结晶器应满足的基本条件有：(1)具有良好的导热性，以使钢水快速冷凝成形。(2)有良好的耐磨性，以延长结晶器的寿命，减少维修工作量和更换结晶器的时间，提高连铸机的作业率。(3)有足够的刚度，特别在激冷激热、温度梯度大的情况下需有小的变形。(4)结构简单、紧凑，易于制造，拆装方便、调整容易，冷却水路能自行接通、以便于快速更换；自重小，以减小结晶器振动时的惯性力和减少振动装臵的驱动功率，并使结晶器振动平稳。 Can take from the middle of the molten steel into the required section and shape into a solid billet solidification of continuous casting equipment shells. Continuous casting machine which is the most critical components, its structure, texture and performance parameters on the quality and slab caster plays a decisive role in production capacity. When open pouring dummy bar head mold that is at the end of the activities, of molten steel into the mold gradually condensed into a certain thickness and continuous billet shell out, at this time, mold wall temperature under the static pressure of molten steel and billet shell, such as the relative movement of the friction generated by mechanical stress and thermal stress of the combined effects, the extremely bad working conditions. In order to obtain qualified casting, mold should be to meet the basic conditions are: (1) has a good thermal conductivity to enable rapid condensation forming molten steel. (2) good wear resistance to extend the life of mold to reduce the workload of maintenance and replacement of the time mold and improve the operating rate of continuous casting machine. (3) have sufficient rigidity, especially in the cold shock-induced heat, large temperature gradient would be required under a small deformation. (4) structure is simple, compact, easy to manufacture, easy disassembly, easy adjustment, cooling water can be connected to in order to facilitate the rapid replacement; self-small, to reduce vibration at the time of mold and reduce the vibration of the inertial force of the drive power devices and a smooth mold vibration.
摘要 结晶器是连铸机的心脏部件。它的主要作用就是对结晶器中的钢水提供快速而且均匀的冷却环境，促使坯壳的快速均匀生长，以形成质量良好的坯壳，保证连铸过程正常而稳定的进行。在浇注钢水时，若结晶器静止不动，坯壳容易与结晶器内壁产生粘结，这就增大了拉坯时的阻力，导致出现坯壳“拉不动”或者钢水被拉漏事故发生，很难进行浇注。而当结晶器以一定的规律振动时，这就能使其内壁获得比较良好的润滑条件，从而减少了摩擦阻力又能防止钢水和结晶器内壁的粘结，同时还可以改善铸坯的表面质量，因此结晶器振动装置具有重要的作用。 本文通过对连铸发展历史，以及结晶器振动技术的发展和结晶器振动方式的改进进行了阐述，提出了电液伺服装置驱动，并对其振动规律及工作原理做出了分析。然后绘制了机械简图，并对其工艺参数和运动参数进行了分析计算，最终完成了本次设计。 本文主要的设计内容包括： 1.结晶器振动正弦参数的确定 通过负滑脱量、频率和周期、结晶器运动的速度和加速度以及负滑脱时间的计算，来确定铸坯的工艺参数。 2.结晶器振动装置机械计算 设计校核了双摇杆机构的主要部分，并根据经验推出机架结构。 3.结晶器振动装置伺服系统的设计计算 由系统所需动力选择恰当的液压缸及液压泵。并对系统的辅助原件进行了计算和选择，同时提出了同步回路电液伺服系统。 4.结晶器振动装置的三维设计 关键词：连铸；结晶器；振动装置；振动规律；电液伺服装置
Abstract The mould is the heart part of continuous casting machine. Its main role is to mould the steel in providing rapid and uniform cooling environment, promote the rapid and uniform shell growth, to form a good quality of billet shell, guarantee the normal and stable for continuous casting process. In pouring molten steel in crystallizer, motionless, shell and the mold wall to produce a cohesive, which increases the casting the resistance, led to the emergence of billet shell" sticks" or molten steel is breakout occurs, it is difficult to cast. When the mould in regular vibration, which can make the inner wall is obtained in comparison with good lubrication condition, thereby reducing the friction resistance and can prevent the molten steel and the inner wall of the crystallizer is bonded, but also can improve the surface quality of billet crystallizer vibration device, therefore has an important role. Based on the history and development of continuous casting crystallizer vibration technique, development and improvement of crystallizer vibration mode undertook elaborating, put forward to the electro-hydraulic servo device driver, and the vibration regularity and working principle are analyzed. Then draw the mechanical model, and the process parameters and motion parameters are analyzed and calculated, the final completion of the design. The main design content includes: 1.crystallizer vibration sinusoidal parameters Through the negative slip quantity, frequency and cycle, mold movement velocity and acceleration and negative strip time calculation, to determine the process parameters of casting billet. 2.The device of vibration of crystallizer mechanical calculation Design of the double rocker mechanism the main part, and according to the experience introduction of frame structure. 3.The device of vibration of crystallizer of servo system design By the system the power required by the proper selection of hydraulic cylinder and hydraulic pump. And the system of auxiliary components were calculated and selected, simultaneously proposed synchronous electro-hydraulic servo system. 4.dimensional design of crystallizer vibration device
课程设计报告 ( 2014-- 2015年度第二学期) 名称：控制装置及仪表课程设计 题目：除氧器水位单回路控制系统设计院系：自动化系 班级：1204班 学号：201209010313 学生姓名：沈一鸣 指导教师：韦根源老师 设计周数：一周 成绩：
日期：2015年6月26日
《控制装置与仪表》课程设计 任务书 一、目的与要求 认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 1．了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 2．掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM 数据写入器的使用方法。 3．初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 二、主要内容 1．按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2．组态设计 2．1KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3．控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4．系统调试
设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： ｌ）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； ２）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； ３）对控制回路进行在线整定； ４）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 三、进度计划
连铸结晶器振动参数取值限度问题 1 前言 随着连铸技术的发展,结晶器振动技术亦不断发展,主要表现在振动参数的选择更加灵 活,振动的工艺效果更好,尤其是振动参数更适合连铸高拉速的工艺要求。结晶器振动的每一次完善都是突破原有振动参数的取值限度,以适应连铸更高的工艺要求。随着结晶器非正弦振动形式的开发,本文讨论振动参数的取值限度问题。 2 结晶器振动参数的影响 拉速Vc是连铸工艺控制的一个最关键的参数,因此结晶器振动参数的选择亦必须适合 拉速的要求。结晶器振动工艺参数对其工艺效果的影响如下: 1)结晶器振动的负滑脱时TN控制铸坯表面的振痕深度,即两者呈增函数关系。TN越 长,振痕越深。 2)保护渣的消耗量与结晶器振动的正滑脱时间呈增函数关系,正滑脱时间越长,保护 渣消耗量越大。 3)结晶器振动的负滑脱时间率、负滑动量、结晶器上振的最大速度都反映结晶器振动 的工艺效果,但它们不是独立的参数,而且随着结晶器振动形式的确定,一般以其正、负滑脱时间来判定结晶器振动的工艺效果。 基于上述几点,为控制铸坯的振痕深度,希望TN短;而为保证结晶器的润滑效果,增 加保护渣的消耗量,希望正滑脱时间长,为此目的开发了结晶器的非正弦振动形式,从而突破了结晶器正弦振动参数的取值限度。 3 问题的提出 在结晶器非正弦振动中引入波形偏斜率α这一基本参数,增加了振动的独立参数,使振 动参数的选择更灵活,更适合高速连铸的工艺要求。即在一定的VC条件下,采用非正弦振 动可以明显地降低振动频率f ,即可以保持f 不变,通过调整α来适合Vc的要求。此外, 非正弦振动可以分别构造结晶器的上振和下振速度曲线。由此提出:在一定的Vc下,可否 通过不断地增加α而无限地降低f 。 图1示出在一定VC和振幅S时,不同α所对应的tN–f 曲线。可见α增加,tN–f 曲线
收稿日期: 2010-04-22;修订日期:2010-04-29作者简介:胡贤军(1981-,男,上海亚新连铸工程技术公司 工程师。 结晶器冷却水量控制 胡贤军,朱学斌,唐杰民 (上海亚新连铸工程技术公司,上海 200042 摘要:连铸机高端用户的产品种类繁多,铸坯断面和钢水成分变化也随之多样,为达到工艺要求的结晶器冷却效果,铜管冷却水流量需根据铸坯的规格、钢种以及拉速来进行相应的调整并控制水缝流速。气动薄膜阀自动控制模式的应用可以达到精确的水量控制的要求。 关键词:结晶器;冷却水;流量;传热 中图分类号:T F341 6 文献标识码:A 文章编号: 1001-196X (2010S1-0305-03 Control over a m ount of m ould cooling water HU X ian jun ,Z HU Xue bin ,TANG Jie m in (Y ax i n Conti nuous Caster Eng i nee ri ng &T echno l ogy Co .,L td ., Shangha i 200042,Ch i na Ab strac t :T he re is a w i de range o f h i gh end products , and casti ng frac t ure and mo lten stee l co m pos ition var if y
accordi ng l y .T o ach ieve the c rysta llize r coo ling e ffect requ ired by t he process ,coolant flo w i n t he copper t ub i ng needs to be ad j usted accordi ng to casting specificati ons ,g rade o f stee l and casti ng speed .A s w el,l the fl ow rate from w ate r slot shoul d be contro lled .The plan t data sho w s tha t the system can ach i eve accurate wa ter vo l u m e contro.l K ey words :m ou l d ; coo li ng wa ter ;w ater flow ; heat transfer 1 前言 一冷过程是指钢水进入到结晶器内,与铜管壁接触后,产生初生坯壳和钢水温度降低的过程。钢水温度和铜管壁温形成了约1300 以上的温差,横向传热的驱动力巨大,钢水温度降低的热量必须由铜管冷却水带走,才能保持铜管厚度上的温度差稳定在一定的水平,且使得铜管具有足够的刚度,从而构成稳定一冷传热过程。由一冷带走的热量作用较多。形成初生的坯壳并随着铸坯的下行不断增加其厚度。液态钢水转变为固态坯壳不仅带走显热能量,还要带走相变潜热能量,结晶器铜管冷却水带走的绝大部分就是这个热量。降低包围在坯壳内钢水温度。冷却保护 渣。结晶器内钢水循环到钢渣界面,不断熔化保护渣产生一定厚度的液态渣层,当结晶器上下振动时,液渣下行到铜管壁与初生坯壳之间,起到润滑和传热的作用,这是保护浇铸传热的基本模式。一冷水冷却液态保护渣,使其生成非金属保护渣坯壳,这个传热过程间接起到降低钢水温度的作用。 2 控制一冷水量的意义 配置高的连铸机,可以高拉速生产普碳钢 和建筑用材铸坯。在生产品质钢时,采用合理的拉速来协调质量和产量关系,不同断面和钢种对应不同的水量。如生产150方坯普碳钢时拉速可以达到3m /m in ;生产20钢需控制拉速低于2 3m /m i n ,这样才能保证其内在质量,但对于含锰量较