连铸机自动浇铸控制问题与对策分析

摘要：在新时期环境下，越来越多的自动化设备和自动化技术得到了研发与应用，这也推动了工业朝着自动化生产方向发展。而在工业生产中，连铸机发挥着重要的作用，它是工业加工中主要的一种设备，将自动化控制在连铸机中进行使用，有效的实现了连铸机自动浇铸控制，对工业生产质量与效率实现了有效提升。下面，本文就针对连铸机自动浇铸控制问题与对策进行分析，希望对连铸机自动浇铸控制的研究提供帮助。

关键词：连铸机;自动浇铸;浇铸控制;问题对策

前言：

连铸机是工业生产浇铸中的重要设备，随着自动化技术的发展和工业自动化生产的不断进步，连铸机自动浇铸逐渐成为了工业生产的重点关注内容。和传统的浇铸工艺比较，连铸机自动浇铸控制借助自动化控制系统实现了自动化浇铸的过程，对生产效率以及生产精度都实现了有效提升，而想要确保连铸机自动浇铸控制效果的发挥，还需要掌握连铸机自动浇铸控制问题并采取相应对策进行处理，使其自动浇铸控制能够高效和稳定运行。

1连铸机和常见问题概述

在工业的生产中，连铸机是必需的基础性设备，它主要的功能是将高温的钢水通过连续不断进行某标准性断面形状的浇铸，同样也可以根据标准的尺寸规格进行铸坯，此类生产工艺都是连铸机具有的功能。在某转炉厂中，其150T的连铸车间内有一连铸机，且此连铸机主要的工艺参数为：机型是全弧形的连铸机;基本的半径为R8m;流数是十机十流;铸坯的断面是150 @ 150mm2、定尺是150 @ 320mm2 ;拉坯的速度低于4.5m/min;匹配的拉速是3m/ min;设计的最大拉速是4m/ min;冶金的长度是26. 8m;结晶器是液面自控、电磁搅拌的;铜管长是900mm;振动的方式是复型半板簧的正弦振动方式;二次的冷却是自动配水、全水冷却方式;单台的连铸机年产量为150万t。

为了实现高附加值产品的生产，现阶段对铸坯质量以及性能要求也更加严格。当连铸的生产中，往往结晶器钢的水液面会出现较大的波动，当出现这种情况，就会容易出现卷渣现象，对铸坯质量产生影响，若严重的话还会导致漏钢情况的发生。为了避免结晶器的液面出现较大波动的情况，就可以通过塞棒自动化控制系统实现钢水液面具有良好的稳定性[1]。

2连铸机塞棒自动浇铸控制

2.1液位的检测

在对结晶器的钢水液面实际高度的检测中，主要使用Cs-137装置当作放射源，它是一种同位素式的钢水液面检测计，它具有稳定的信号，结构也比较简单，精度十分高，性能十分稳定，还便于维护。此检测装置的原理主要是从放射源进行恒定射线的发出，射线对被测的钢液穿越时，一部分会被吸收，导致射线的强度发生变化，随着钢液面的高度增加，其射線的强度是减弱的，通过对射线的强度变化进行检测，就能够进行钢液面的高度变化转换;相应的接收器对射线进行接受，后转换成电信号向二次仪表进行传输。

2.2系统塞棒机构

对于塞棒机构来说，其工作的原理就是在接收控制器相应指令之后，电机就会启动并对执行机构带动，使塞棒进行开关运动的实施。电动缸内位置的传感器把塞棒实际位置向控制系统及时传递，后控制系统就按照结晶器的液面情况对塞棒位置实施判定并看其是需要开或者关;在一次开关结束后，则位置的传感器会再把位置向控制系统传递，并按照液面情况进行塞棒开关的判定，通过这样不断循环，一直到结晶器内的钢水液面满足设定值的要求，此时的拉速是相对的恒定值。若拉速发生增加，而液位瞬时出现降低，则控制器就会将塞棒保持开启状态，一直到液位达到其设定的位置[2]。

2.3系统塞棒控制的工作状态

系统塞棒控制的工作状态主要包括自动方式和手动方式两种情况。当条件满足自动方式时，就能够进行自动控制方式的转变。在自动方式的开启中，为了防止塞棒的振动太大，要求实际的液位保持于100-120mm范围内，且实际液位和设定的液位具有相差也要在5mm的范围内。这时候塞棒开关通过液面检测的系统进行信号传送，并借助可编程的控制器对塞棒开启状态实施控制。而手动方式主要是对电动系统实施解除后，借助塞棒机构的侧面位置人工压杆对齿轮齿条来带动，实现塞棒的开关动作。

2.4系统的硬件和软件设计

此系统的控制器是AB 1769，而PLC系统则是结晶器的液位检测和塞棒伺服的控制系统核心与关键性部件，其把液位检测的系统所输出的信号进行液位的高度值转换，按照液位的高度值以及塞棒位置的反馈值，通过PID的调节算法实施运算处理，获取塞棒调节位移量，按照位移量进行伺服信号的给出，对执行机构的调节塞棒具体位移实施控制，进而对液位实现PID的控制，达到结晶器的液位平稳控制效果，避免因为液位出现较大的波动而导致卷渣、益钢或者漏钢等情况的发生[3]。此系统实现了对液面检测和塞棒控制的系统工作状态有效监测，避免了异常事件的发生;通过对上位机所设定的参数接收，且把所检测出的液位值、塞棒位置和系统状态进行上位机的传送;后接受到手操盒所传达的命令，来实现对相应动作的完成。

3生产中塞棒的自动控制出现异常的波动和处理

在生产期间，一些铸流出现了液面的波动，对品种钢的质量造成影响。铯源的接收器出现故障，或者控制电缆发生短路、断路或者接地等故障，都会导致波动的出现，这就需要对它们实施定期地检测和防护。另外，还可能是控制器的控制信号受到外界电磁的干扰而导致波动出现，则将电动缸与控制的驱动器间存在的电缆通过金属管进行贯穿，并将电缆实施单点接地处理，确保电缆的两端具有等电压[4]。

4结语

综上所述，通过对连铸机自动浇铸控制进行了全面分析，并对其控制中可能出现的异常和处理进行了阐述，希望对连铸机自动浇铸控制性能的提升提供参考。

参考文献：

[1]杨霏， 李丽颖， 张勇田，等. 连铸机动态物理模型的设计及制作[J]. 辽宁科技学院学报， 2019（6）：4-6.

[2]张小平. 连铸机电气自动化控制系统的应用[J]. 农家科技， 2018， 000（008）：257-257.

[3]倪志国. 连铸机铸坯在线三次冷却自动化控制系统[J]. 中国铸造装备与技术， 2019， 054（004）：58-60.

[4]何进， 孟庆杰. 浅谈连铸机电气自动化控制系统的优化设计[J]. 科学与信息化， 2019， 000（005）：P.61-61.

（作者单位：江阴市兴澄特种钢铁有限公司）

作者简介： 周林，1988年11月，男，汉族，江苏江阴，电气高级技师，研究方向：连铸仪表自动浇铸维修。