連鑄機自動澆鑄控制問題與對策分析

摘要：在新時期環境下，越來越多的自動化設備和自動化技術得到了研發與應用，這也推動了工業朝著自動化生產方向發展。而在工業生產中，連鑄機發揮著重要的作用，它是工業加工中主要的一種設備，將自動化控制在連鑄機中進行使用，有效的實現了連鑄機自動澆鑄控制，對工業生產質量與效率實現了有效提升。下面，本文就針對連鑄機自動澆鑄控制問題與對策進行分析，希望對連鑄機自動澆鑄控制的研究提供幫助。

關鍵詞：連鑄機;自動澆鑄;澆鑄控制;問題對策

前言：

連鑄機是工業生產澆鑄中的重要設備，隨著自動化技術的發展和工業自動化生產的不斷進步，連鑄機自動澆鑄逐漸成為了工業生產的重點關注內容。和傳統的澆鑄工藝比較，連鑄機自動澆鑄控制借助自動化控制系統實現了自動化澆鑄的過程，對生產效率以及生產精度都實現了有效提升，而想要確保連鑄機自動澆鑄控制效果的發揮，還需要掌握連鑄機自動澆鑄控制問題并采取相應對策進行處理，使其自動澆鑄控制能夠高效和穩定運行。

1連鑄機和常見問題概述

在工業的生產中，連鑄機是必需的基礎性設備，它主要的功能是將高溫的鋼水通過連續不斷進行某標準性斷面形狀的澆鑄，同樣也可以根據標準的尺寸規格進行鑄坯，此類生產工藝都是連鑄機具有的功能。在某轉爐廠中，其150T的連鑄車間內有一連鑄機，且此連鑄機主要的工藝參數為：機型是全弧形的連鑄機;基本的半徑為R8m;流數是十機十流;鑄坯的斷面是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;設計的最大拉速是4m/ min;冶金的長度是26. 8m;結晶器是液面自控、電磁攪拌的;銅管長是900mm;振動的方式是復型半板簧的正弦振動方式;二次的冷卻是自動配水、全水冷卻方式;單臺的連鑄機年產量為150萬t。

為了實現高附加值產品的生產，現階段對鑄坯質量以及性能要求也更加嚴格。當連鑄的生產中，往往結晶器鋼的水液面會出現較大的波動，當出現這種情況，就會容易出現卷渣現象，對鑄坯質量產生影響，若嚴重的話還會導致漏鋼情況的發生。為了避免結晶器的液面出現較大波動的情況，就可以通過塞棒自動化控制系統實現鋼水液面具有良好的穩定性[1]。

2連鑄機塞棒自動澆鑄控制

2.1液位的檢測

在對結晶器的鋼水液面實際高度的檢測中，主要使用Cs-137裝置當作放射源，它是一種同位素式的鋼水液面檢測計，它具有穩定的信號，結構也比較簡單，精度十分高，性能十分穩定，還便于維護。此檢測裝置的原理主要是從放射源進行恒定射線的發出，射線對被測的鋼液穿越時，一部分會被吸收，導致射線的強度發生變化，隨著鋼液面的高度增加，其射線的強度是減弱的，通過對射線的強度變化進行檢測，就能夠進行鋼液面的高度變化轉換;相應的接收器對射線進行接受，后轉換成電信號向二次儀表進行傳輸。

2.2系統塞棒機構

對于塞棒機構來說，其工作的原理就是在接收控制器相應指令之后，電機就會啟動并對執行機構帶動，使塞棒進行開關運動的實施。電動缸內位置的傳感器把塞棒實際位置向控制系統及時傳遞，后控制系統就按照結晶器的液面情況對塞棒位置實施判定并看其是需要開或者關;在一次開關結束后，則位置的傳感器會再把位置向控制系統傳遞，并按照液面情況進行塞棒開關的判定，通過這樣不斷循環，一直到結晶器內的鋼水液面滿足設定值的要求，此時的拉速是相對的恒定值。若拉速發生增加，而液位瞬時出現降低，則控制器就會將塞棒保持開啟狀態，一直到液位達到其設定的位置[2]。

2.3系統塞棒控制的工作狀態

系統塞棒控制的工作狀態主要包括自動方式和手動方式兩種情況。當條件滿足自動方式時，就能夠進行自動控制方式的轉變。在自動方式的開啟中，為了防止塞棒的振動太大，要求實際的液位保持于100-120mm范圍內，且實際液位和設定的液位具有相差也要在5mm的范圍內。這時候塞棒開關通過液面檢測的系統進行信號傳送，并借助可編程的控制器對塞棒開啟狀態實施控制。而手動方式主要是對電動系統實施解除后，借助塞棒機構的側面位置人工壓桿對齒輪齒條來帶動，實現塞棒的開關動作。

2.4系統的硬件和軟件設計

此系統的控制器是AB 1769，而PLC系統則是結晶器的液位檢測和塞棒伺服的控制系統核心與關鍵性部件，其把液位檢測的系統所輸出的信號進行液位的高度值轉換，按照液位的高度值以及塞棒位置的反饋值，通過PID的調節算法實施運算處理，獲取塞棒調節位移量，按照位移量進行伺服信號的給出，對執行機構的調節塞棒具體位移實施控制，進而對液位實現PID的控制，達到結晶器的液位平穩控制效果，避免因為液位出現較大的波動而導致卷渣、益鋼或者漏鋼等情況的發生[3]。此系統實現了對液面檢測和塞棒控制的系統工作狀態有效監測，避免了異常事件的發生;通過對上位機所設定的參數接收，且把所檢測出的液位值、塞棒位置和系統狀態進行上位機的傳送;后接受到手操盒所傳達的命令，來實現對相應動作的完成。

3生產中塞棒的自動控制出現異常的波動和處理

在生產期間，一些鑄流出現了液面的波動，對品種鋼的質量造成影響。銫源的接收器出現故障，或者控制電纜發生短路、斷路或者接地等故障，都會導致波動的出現，這就需要對它們實施定期地檢測和防護。另外，還可能是控制器的控制信號受到外界電磁的干擾而導致波動出現，則將電動缸與控制的驅動器間存在的電纜通過金屬管進行貫穿，并將電纜實施單點接地處理，確保電纜的兩端具有等電壓[4]。

4結語

綜上所述，通過對連鑄機自動澆鑄控制進行了全面分析，并對其控制中可能出現的異常和處理進行了闡述，希望對連鑄機自動澆鑄控制性能的提升提供參考。

參考文獻：

[1]楊霏， 李麗穎， 張勇田，等. 連鑄機動態物理模型的設計及制作[J]. 遼寧科技學院學報， 2019（6）：4-6.

[2]張小平. 連鑄機電氣自動化控制系統的應用[J]. 農家科技， 2018， 000（008）：257-257.

[3]倪志國. 連鑄機鑄坯在線三次冷卻自動化控制系統[J]. 中國鑄造裝備與技術， 2019， 054（004）：58-60.

[4]何進， 孟慶杰. 淺談連鑄機電氣自動化控制系統的優化設計[J]. 科學與信息化， 2019， 000（005）：P.61-61.

（作者單位：江陰市興澄特種鋼鐵有限公司）

作者簡介： 周林，1988年11月，男，漢族，江蘇江陰，電氣高級技師，研究方向：連鑄儀表自動澆鑄維修。