[实用新型]一种钢包下渣检测装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于钢铁冶金自动化控制领域，特别涉及一种钢包下渣检测装置。

背景技术

随着市场竞争的加剧，各大钢铁公司已经把目光集中在高端产品的研发上，对于优质品种钢的生产，钢包下渣检测是一个非常关键的环节。许多公司为解决钢包下渣预报问题，研究开发了多种钢包下渣检测技术。

基于红外技术的钢渣检测系统能够保证从出钢过程开始实现精确、可靠的钢渣检测。目前只这一类系统经常用在转炉出钢口的下渣检测，在连铸全保护浇注条件下，还不能应用于钢包到中间包的下渣检测。其缺点是在检测中钢流不能被遮挡，如果用于钢包到中间包的下渣检测，则必须除去长水口，而这样就会引起钢水的二次氧化，所以目前一般不用于钢包的下渣检测，主要应用于转炉出钢口到钢包的下渣检测。

电磁感应式下渣检测系统被认为是目前世界上比较先进的下渣检测系统，国外已有多家炼钢厂采用该系统，并获得较好冶金效果和经济效益。由于这类系统要对钢包进行改造，在钢包底部埋入线圈，改造费用昂贵，而且由于工作环境温度较高，线圈很容易损坏，平均每两个月就要对所用钢包底部的线圈、传感器进行更换，因此使用成本较高。

此外，利用超声波进行钢水下渣检测也是一种常用的方法。超声波检测法的原理是利用钢包注流中有钢渣和无钢渣时超声波发射、反射信号之间的差别来实现对钢渣的检测。虽然这种方法对浇注过程没有影响，但是由于超声波探头的工作环境温度高达1500℃左右，工作环境比较恶劣，制造和使用的费用较高，离工业应用还有较长的一段距离。

通过感受机械操作臂的振动来检测连铸过程中的下渣，是一种间接监测下渣的方法，十多年前就开始在实际浇注过程中被部分工人所采用。在钢水浇注过程中，钢水流经长水口注入中间包时，钢水冲击长水口壁必定引起用来支撑长水口的机械操作臂振动。由于钢渣比重只有钢水比重的一半，浮在钢水表面，在一包钢水即将浇注完毕时，钢渣才出现，此时由于钢渣轻，粘度大，流动性也差，它对长水口壁的冲击作用力减少，导致与之相连的机械操作臂的振动也减小。因而在浇注末期，工人可以用手感触机械操作臂的振动，来判断是否下渣，并决定是否关闭滑动水口。

但由于在钢水浇注过程中，存在大量影响浇注结构振动的因数，使得上述人工监测方法有时难以奏效。主要原因是：

1、在钢水浇注过程中，有时钢水并不一定与长水口壁接触而直接进入中间包，导致机械操作臂的振动很小，使得人工很难分辨下渣时刻；

2、在一包钢水浇注末期，有时会出现钢水旋流而下的现象，此时钢渣也会被卷入，带有钢渣的钢流旋转着与长水口壁不断发生冲击作用，从而导致机械操作臂的振动并不一定减小，人工根本无法分辨下渣。

这些方法在监测机械操作臂振动的过程中，主要考察振动幅值的大小，而振动幅值的大小与滑动水口开度有直接关系。因此，这些方法在使用过程中，必须使水口开度大小保持不变。而在实际浇注时，在一包钢水的浇注后期，要不断的调节滑动水口开度，以保持中间包液面的稳定。因此这样的振动信号处理方法具有较大的局限性，难以满足实际需要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够在监测分析水口操作臂振动信号同时，监测中间包水口附近钢水表面翻渣现象的下渣检测装置。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种钢包下渣检测装置，用于转炉中进行钢包下渣检测，所述钢包下渣检测装置包括系统控制单元、系统辅助控制单元、振动传感器及前级调理放大模块、摄像机；

所述系统控制单元包括工业级液晶显示器、工控机、工业现场处理控制单元，工业现场处理控制单元通过电缆与系统辅助控制单元连接；所述工控机用于通过综合处理分析振动传感器及前级调理放大模块和摄像机获得的信息进行下渣判断，并将下渣报警信号通过系统辅助控制单元进行报警和显示；所述工业现场处理控制单元用于采集振动传感器及前级调理放大模块的振动信号、摄像机的视频信号，进行投入检测开关信号输入和下渣报警信号的输出处理；

所述系统辅助控制单元包括下渣报警喇叭和报警灯、投入检测开关、现场工业显示器，下渣报警喇叭和报警灯用于进行报警和显示，投入检测开关用于获取是否进行下渣检测的信号（由现场操作工控制），现场工业显示器是钢包下渣检测装置的系统显示主界面，用于显示振动传感器及前级调理放大模块的振动信号、摄像机的视频信号的变化情况；