[发明专利]连铸浇注终点控制装置

说明书

本发明涉及非电量的检测技术，一种冶金连铸过程中决定浇注终点时的控制装置。

连铸无氧化浇注，由于从钢包到中间包或中间包到结晶器都由长水口封闭，因此在钢包浇注后期或中间包浇注后期无法用肉眼直观判断钢包下渣情况，结束浇注。

在现有技术领域中，参见JP58-167066A、B22D11/16、1983年的日本专利公报中仅公开了一种是在转炉的出钢口位置埋设检测线圈来检测熔渣的方法。通过检测器在检测过程中，使用临界值比较来判断下渣，而临界值是根据干扰信号峰值的某一常数倍设定，而干扰信号的强弱受多种因素的影响，在确定测定干扰时间T₂上也是由经验设定，因此检测的可靠性受到限制。当在干扰信号测定时间T₂内，测出的值大于某一定值时，要停止熔渣检测，同时用肉眼判断，这就不适用于全封闭式的连铸无氧化浇注。

为了能克服以上所存在的问题，现设计出一种准确度高，可靠性好的连铸浇注终点控制装置特提出本发明。

本发明是应用电涡流检测原理，在出钢口的位置套入传感器，传感器的感应线圈与浇注终点控制仪连接，在正常浇钢时，感应线圈输出平稳，然而一旦钢水流毕，熔渣进入出钢孔位置时，引起感应线圈阻抗变化，发出下渣信号，能准确可靠地判断出钢水流毕即开始下渣时刻，终止浇钢过程，防止大量熔渣进入中间包，同时提高钢水收得率。

附图说明：

图1、传感器结构图;

图2、传感器俯视图;

图3、传感器在钢包中的安装位置图;

图4、浇注终点控制仪方框图;

图5、信号处理电路〔15〕输出波形;

图6、延时电路〔17〕输出波形。

结合附图的详细描述给出本发明的具体结构及其实施方式。

连铸浇注终点控制装置，由传感器和浇注终点控制仪组成，如附图1、附图2和附图3所示，传感器包括上圈〔1〕、下圈〔2〕并在其外侧面绕制的感应线圈〔3〕，感应线圈〔3〕包有耐高温绝缘好的填充料〔4〕保护，上圈〔1〕下端面与下圈〔2〕上端面相吻合以保护下圈〔2〕及感应线圈〔3〕，整个传感器在钢包中的安装位置，如附图3所示，它安放在钢包底板〔6〕上，除孔口以外的外侧面周围被包衬〔10〕所复盖，传感器轴线与出钢孔轴线重合，钢包水口〔9〕紧塞在上圈〔1〕及下圈〔2〕的内孔中，感应线圈〔3〕的引线〔5〕穿过包衬〔10〕、包壳〔7〕，通过包壳〔7〕外壁上的保护套管〔8〕，从接头〔11〕引出信号，经电缆与浇注终点控制仪相连（此仪器已申请发明专利），如附图4所示，激励源〔12〕激励传感器的感应线圈〔3〕，信号送到抗干扰电路〔13〕及峰值检波电路〔14〕，经信号处理电路〔15〕到延时电路〔17〕、延时设定〔18〕，使延时电路〔17〕送出延时T后的有效控制信号，经逻辑驱动电路〔19〕发出报警及关闭钢包信号，并实现时间显示，保持和复位以及浇注阶段指示，电平指示电表〔16〕指示信号处理电路〔15〕输出电平变化。

本发明的一个实施例：仪器开机经予热后，仪器面板黄色信号灯亮，即表示进入准备阶段，待钢包在浇注位置就位后，在开启滑动水 口前将电缆插头插入接头〔11〕，在浇钢开始时，按动仪器面板触发按钮，仪器面板绿色信号灯亮，浇钢计时开始，浇注过程中仪器面板电平指示电表〔16〕指针位于中间零位，表示整个浇注过程中装置系统平稳，无任何干扰出现。当下渣时刻，仪器面板电平指示电表〔16〕指针立即偏向右端，经延时T约2秒钟后，仪器面板红色信号灯亮，仪器送出报警及关闭钢包信号，即关闭钢包，随后拨下插头，仪器经2分钟浇钢计时保持后复位，仪器面板黄色信号灯亮，以待下炉浇注。其工作过程的波形如附图5、附图6所示，t₁表示最初下渣时刻，t₂为报警及关闭钢包时刻，T为t₁～t₂的延迟。延迟T可按生产钢种要求调节，在充分防止下渣的同时，提高钢水收得率。

本发明的效果是，由于传感器被设置在出钢口位置，用激励源来激励感应线圈，当感应线圈中间由钢水变换成熔渣时，线圈阻抗发生变化，使线圈端电压发生变化，信号经电缆送到浇注终点控制仪，经仪器电路处理后，然后根据延时设定送出有效脉冲来关闭钢包，这种控制是完全直接的，并与各种干扰因素，诸如钢钟、钢水温度、流量、出钢口侵蚀等无关，因而具有准确度高、可靠性好，对提高钢水收得率，提高钢坯质量方面具有积极意义。传感器结构简单，体积小。整个装置不仅用于冶金连铸过程中检测钢水、熔渣流出状况，也可用在固体或液体中区分导电体和非导电体，用来检测或计数。