[发明专利]一种在线检测水口堵塞的方法及系统

说明书

本发明涉及一种在线检测水口堵塞的方法及系统，属于自动化领域。所述系统包括：中包液位控制装置、塞棒控制装置、结晶器液位控制装置、铸流PLC、计算机。步骤为：在连铸生产拉速稳定状态下，测量tsubgt;0/subgt;时刻拉速vsubgt;0/subgt;，结晶器液位高度，中包液位，塞棒高度；经过一段时间Δt×n，在生产拉速稳定时刻，测量拉速vsubgt;n/subgt;，结晶器液位高度，中包液位，塞棒高度；由于拉速稳定vsubgt;0/subgt;＝vsubgt;n/subgt;，并控制hsubgt;mold_0/subgt;＝hsubgt;mold_n/subgt;，hsubgt;tundish_0/subgt;＝hsubgt;tundish_n/subgt;，通过对比hsubgt;stopper_0/subgt;与hsubgt;stopper_n/subgt;‑Δh的关系，判定水口是否堵塞。本发明在不影响生产的条件下在线检测水口堵塞与否，为及时更换水口提供依据。

技术领域

本发明属于自动化领域，涉及一种在线检测水口堵塞的方法及系统。

背景技术

连铸用耐火材料的技术进步对连铸比的快速提高起到了推动作用。长水口、整体塞棒、浸入式水口作为连铸用三种关键功能耐火材料，其质量好坏直接关系到连铸工艺的顺行和产品质量。浸入式水口的影响尤为明显。浸入式水口是钢水从中间包流入结晶器的导流管，使用浸入式水口可防止钢水二次氧化，控制钢水的流动状态和注入速度，促进夹杂物上浮，防止保护渣和非金属夹杂物卷入钢水等。随着连铸工艺的改进和浸入式水口用耐火材料的开发，浸入式水口的使用寿命有所延长，但是在浇铸过程中时而发生的水口结瘤或堵塞现象--直是困扰连铸工序的一个难题。水口结瘤或堵塞不仅降低了连铸机的生产效率，而且也是引起钢铁产品产生缺陷的主要原因之一。

经多年研究，水口堵塞的机理可以归纳为：

(1)冶金因素。浇铸钢种的清洁度及脱氧情况，各工艺环节产生的Al₂O₃危害最大；

(2)材料因素。制作水口选用的材料类型、第二相物质(SiO₂，Na₂O，K₂O，Fe₂O₃等)和碳含量；

(3)水力学因素。水口形状及内壁粗糙度、钢水流场和流速；

(4)热因素。钢水温度及其均匀性、钢包和中间包及其水口的预热状态。

水口堵塞后，为了保持相同的通钢量，塞棒形成上升，容易引起结晶器内钢水液位波动过大，发生卷渣、甚至漏钢；另一方面，水口堵塞后导致结晶器内钢液流场不均匀、不对称，影响铸坯质量。

目前生产中，针对水口堵塞，通常采用查看塞棒上涨距离的方法，但是由于拉速变化、结晶器液位高度不同、中包液位高度变化及工人经验的影响，无法准确判定水口是否堵塞。因此本发明提供一种基于在线生产数据计算，可以精确判断水口是否发生堵塞，为生产中及时更换水口提供依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在线检测水口堵塞的方法及系统。在稳定生产过程中，通过计算机控制拉速、结晶器液位、中包液位高度、塞棒高度，并计算各量之间的关系，进而判定水口是否堵塞。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种在线检测水口堵塞的系统，包括中包液位控制装置、塞棒控制装置、结晶器液位控制装置、铸流PLC和计算机；

所述中包液位控制装置、塞棒控制装置、结晶器液位控制装置和铸流PLC分别与计算机连接；

计算机用于和中包液位控制装置、塞棒控制装置、结晶器液位控制装置、铸流PLC进行通信采集数据，并执行运算判定水口是否堵塞。

基于所述系统的在线检测水口堵塞的方法，该方法包括以下步骤：