引言

　　對連鑄機結(jié)晶器鋼水液面進行自動控制，是連鑄生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對于保證連鑄機的安全生產(chǎn)，降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，提高鑄還的質(zhì)量與產(chǎn)量，減少溢鋼和漏鋼事故，提高煉鋼連鑄的管理水平都非常重要的。鋼水澆入結(jié)晶器內(nèi)，為了防止鋼水溢出，鋼水液面必須保持穩(wěn)定，否則在澆鑄過程中，鋼水液面波動太大，會卷入渣子，在鑄坯表面形成皮下夾渣，影響鑄坯質(zhì)量。經(jīng)驗表明：鋼水液面波動在±10mm以內(nèi)，可消除皮下夾渣。同時，結(jié)晶器液面波動﹥10mm，鑄坯表面縱裂發(fā)生率30﹪，這就是說，鋼水液面的波動，直接影響到鑄坯的表面質(zhì)量。所以結(jié)晶器鋼水液位的穩(wěn)定性是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中至關(guān)重要的問題。

　　宣鋼煉鋼廠連鑄機結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)，采用鐳目公司的銫源數(shù)控塞棒控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)保證了結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面的穩(wěn)定，實現(xiàn)連鑄自動控制。實際應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、控制精度高、偏差小等特點。

    1. 系統(tǒng)構(gòu)成

　　本系統(tǒng)由二次儀表、接收器和Cs-137源罐組成，見圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖

　　源柱和接收器左右安裝在結(jié)晶器水箱中，二次儀表通過電纜與接收器相連（S為銫137罐、D接收器）。鐳目公司RAM型Cs-137鋼水液位控制儀是采用Cs-137代替Co-60的技術(shù)，使照射劑量降低22倍，壽命延長6倍，熔點提高575℃，源罐重量輕3-5倍，極大的方便了儀器的拆裝和保護。同時，儀表接收器采用新型高靈敏度晶體，使靈敏度提高40倍，與國外Cs-137的同類產(chǎn)品比較，銫源活度減小33倍，即使用的銫源更小。

    2. 工作原理

　　Cs-137源發(fā)射的γ射線，通過水套和銅管射到接收器上，產(chǎn)生電脈沖。電脈沖通過屏蔽電纜輸入到二次儀表，經(jīng)放大、分析之后送到主機（參看圖2），形成脈沖計數(shù)n，n值隨結(jié)晶器內(nèi)實際的液面高度成比例變化。因此，可通過n值，計算出液面高度H及呈線性的電壓或電流模擬量，送到二次儀表后面板的相應(yīng)輸出插座上，用于控制塞棒位置或拉矯機的拉速，保持結(jié)晶器中的鋼水液位穩(wěn)定。控制儀的工作參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，通過二次儀表前面板的鍵盤進行修改。

圖2 電路方框圖

    3.塞棒控制系統(tǒng)控制原理及組成

　　3.1系統(tǒng)工作原理

　　塞棒控制系統(tǒng)通過液面計檢測結(jié)晶器內(nèi)的鋼水液面并實時的把液面信號送給中央處理機PLC，PLC根據(jù)實際液面和設(shè)定液面比較，綜合實際拉速和塞棒開口度，來調(diào)整塞棒的開口度，調(diào)節(jié)鋼水的流量，從而保證結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面的穩(wěn)定。

　　二次以表采用智能化和集成化技術(shù)，通過鍵盤人機對話設(shè)置參數(shù)，大屏幕液晶實時跟蹤現(xiàn)場情況，具有高度的可靠性，精確度，使用更加方便?？蛇B續(xù)測量結(jié)晶器的鋼水液面，輸出隨液面線性變化的電壓或電流模擬量，送給液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)自動控制拉坯或澆鋼速度，并且使鋼水液面穩(wěn)定的保持在預(yù)定的高度上，因此可提高連鑄機作業(yè)率，保持鋼錠的質(zhì)量，并且減輕澆鑄公認的勞動強度。

　　3.2系統(tǒng)組成

　　塞棒控制系統(tǒng)包括：

　　由中央處理單元——PLC、

　　顯示操作界面和參數(shù)設(shè)定與修改單元——工控機

　　液面檢測單元——液面計及液面信號檢測接收器

　　現(xiàn)場操作單元——操作箱

　　執(zhí)行機構(gòu)——數(shù)控電動缸

　　控制系統(tǒng)框圖

    4.其他功能

　　1.具備計算機通訊功能。

　　2.塞棒軟件修復(fù)功能簡單，將鐳目緊急恢復(fù)軟盤插入軟驅(qū)，然后啟動計算機，2分鐘后取出軟盤，重新啟動計算機，恢復(fù)工作完成。

　　3.高、低液位報警功能

　　4.整個系統(tǒng)在任何時均可實現(xiàn)塞棒的手動控制，以防止意外事故，及時、準確地關(guān)閉塞棒。

5.使用效果

　　1.塞棒定位準確、迅速，液位控制精度較高，在正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)下液面控制精度±5mm，滿足連鑄要求。

　　2.自動控制系統(tǒng)能適應(yīng)各種現(xiàn)場環(huán)境因素的改變，如鋼種、斷而、拉速、中包液位等，精度控制較好。

　　3.自動控制系統(tǒng)在澆注過程中因更換大包及水口，或因其他因素引起液位波動時，能在很短的時間內(nèi)穩(wěn)定下來，具有較強的抗干擾性。

　　4.自動控制系統(tǒng)安全性能好，穩(wěn)定性好、控制精度高、偏差小等特點。