钢水浇注的控制系统的制作方法

本实用新型涉及钢水浇注领域，尤其涉及一种钢水浇注的控制系统。

背景技术：

钢水采用传统浇注方式进行浇注，其浇注效果及注速控制不尽人意，而在浇注过程中，本体浇注难以控制，不便于观察，因此浇注过程中经常出现钢水浇注速度过快或过慢，钢锭模内钢水上升速度不稳定，无法满足钢锭浇注要求，造成同一炉钢水浇铸的钢锭内部质量不一致，存在较大差异，最终影响钢锭的质量合格率，影响生产周期，造成废品，增加了生产成本，给企业造成经济损失。随着炼钢技术的不断发展，对钢锭的内在质量的要求越来越高，钢水在浇铸过程中对浇铸时间、浇铸重量、浇注速度等关键因素的控制越来越严。现有技术中，在浇铸过程中一般只能单一的显示钢水包的重量，技术人员完全凭靠经验对钢水的浇注速度进行控制，缺少对钢水实际流速的科学、精确的判断。

技术实现要素：

为了解决现有技术中对钢水的流速仅凭技术人员经验，缺乏精确的控制手段的问题，本实用新型提出了一种钢水浇注的控制系统。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种钢水浇注的控制系统，包括：注速控制装置、钢水质量测定装置以及工控机；所述工控机连接所述注速控制装置和钢水质量测定装置；所述注速控制装置与钢水质量测定装置连接钢水包；所述钢水质量测量装置采集前一时刻与当前时刻的所述钢水包内钢水的质量信息，并将其传送给所述工控机，所述工控机通过比较前一时刻与当前时刻的所述钢水包内钢水的质量变化生成实时钢水注速信息，然后将其与所述工控机内部的浇注速度曲线进行比较，并向所述注速控制装置发出注速调整信号，所述注速控制装置根据所述注速调整信号对所述钢水包的滑动水口的大小进行调整。

进一步地，所述工控机具有控制模式输入接口，用于调整所述工控机内部的浇注速度曲线。

进一步地，所述工控机还包括显示器，所述显示器用于显示所述钢水的注速信息、质量信息。

进一步地，所述工控机还包括存储器，所述存储器用于存储所述钢水的注速信息、质量信息。

进一步地，还包括连接于所述工控机的钢水液面测定装置。

进一步地，还包括连接于所述工控机的报警器，当所述实时钢水注速信息超出所述内部的浇注速度曲线允许的波动范围时，所述报警器进行报警。

进一步地，所述工控机与所述注速控制装置和钢水质量测定装置的连接方式为无线连接。

进一步地，所述注速控制装置包含液压机械结构，所述液压机械结构连接所述钢水包的水口调节阀。

进一步地，所述注速控制装置包含电动机械结构，所述电动机械结构连接所述钢水包的水口调节阀。

进一步地，所述注速控制装置包括手动控制模块，用于当系统出现故障时实现手动控制进行浇注速度的调整。

本实用新型的有益效果在于，通过本实用新型的钢水浇注的控制系统，解决了钢锭浇注过程中，完全依靠浇注工人凭借经验进行生产的随机性和不稳定性，可以实现生产操作的可重复性和稳定性，保证钢钢锭浇注过程中钢水上升的稳定性和准确性，为钢水浇铸过程中的精确调整提供保证，同时对整个生产过程进行全程的控制和监测，实现过程的精确控制，通过合理控制浇注速度，确保钢锭浇注质量，而且对于同一炉次不同锭重质量不一致的现象基本消除，钢锭质量合格率提高8％。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的钢水浇注的控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的钢水浇注的控制系统的结构示意图。

附图标号：

工控机 100

钢水包 200

注速控制装置 300

钢水质量测定装置 400

钢水液面测定装置 500

报警器 600

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域相关技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护的范围。

图1为本实用新型实施例的钢水浇注的控制系统的结构示意图，如图1所示，钢水浇注的控制系统，包括：注速控制装置300、钢水质量测定装置400以及工控机100；所述工控机100连接所述注速控制装置300和钢水质量测定装置400；所述注速控制装置300与钢水质量测定装置400连接钢水包200；所述钢水质量测量装置采集前一时刻与当前时刻的所述钢水包200内钢水的质量信息，并将其传送给所述工控机100，所述工控机100通过比较前一时刻与当前时刻的所述钢水包200内钢水的质量变化生成实时钢水注速信息，然后将其与所述工控机100内部的浇注速度曲线进行比较，并向所述注速控制装置300发出注速调整信号，所述注速控制装置300根据所述注速调整信号对所述钢水包200的滑动水口的大小进行调整。

在钢锭浇注过程中，钢水质量测定装置400连接于钢水包200，用于测量钢水包200内钢水的质量。在此需要说明的是，采用浇注车承载钢水包200进行浇注的方案时，钢水质量测定装置400安置于钢水包200与浇注车之间，采用天车悬吊钢水包200进行浇注的方案时，钢水质量测定装置400安置于钢水包200与悬索之间，在此不限定钢水质量测定装置400的具体安装位置，技术人员只需将钢水质量测定装置400安装于满足稳定称量钢水质量变化的位置即可。钢水质量测定装置400测量钢水包200的质量信息后，将其实时发送给工控机100。然后，工控机100接收不同时刻的钢水质量信息后，通过内部的运算电路比较前一时刻与当前时刻的所述钢水包200内钢水的质量变化生成实时钢水注速信息。工控机100将实时钢水注速信息与内部含有的浇注速度曲线进行比较，得到是否超出浇注速度曲线的比较结果，根据该比较结果向注速控制装置300发出注速调整信号。注速控制装置通过机械结构连接于钢水包的水口调节阀，在具体实施过程中，注速控制装置包含液压/电动机械结构，液压/电动机械结构连接所述钢水包的水口调节阀。通过控制液压/电动机械结构直接驱动钢水包的水口调节阀，进而可以调整钢水包水口的大小，实现调整钢水浇注速度的目的。

若实时钢水注速信息超过相应时刻浇注速度曲线所规划的允许波动范围，则注速调整信号发送至注速控制装置300，通过其机电装置将钢水包200的滑动水口逐渐调节变小，直至测量到的实时钢水注速信息与浇注速度曲线中相应设定值一致时，停止对钢水包200的滑动水口的调整，稳定浇注速度。若实时钢水注速信息低于相应时刻浇注速度曲线所规划的允许波动范围，则注速调整信号发送至注速控制装置300，通过其机电装置将钢水包200的滑动水口逐渐调节变大，直至测量到的实时钢水注速信息与浇注速度曲线中相应设定值一致时，停止对钢水包200的滑动水口的调整，稳定浇注速度。如此一来，保证钢水浇注速度的流速与预期一致。

图2为本实用新型另一实施例的钢水浇注的控制系统的结构示意图。如图2所示，钢水浇注的控制系统，包括：注速控制装置300、钢水液面测定装置500、钢水质量测定装置400、报警器600以及工控机100；工控机100连接所述注速控制装置300、钢水质量测定装置400、钢水液面测定装置500以及报警器600；注速控制装置300与钢水质量测定装置400连接钢水包200。

在具体实施过程中，工控机100具有控制模式输入接口，用于调整所述工控机100内部的浇注速度曲线。技术人员可以针对不同的钢锭浇注需求，结合不同的浇注工艺，通过该控制模式输入接口，调整工控机100内部的浇注速度曲线。使用本钢水浇注的控制系统可以适用于不同的浇注工艺。例如，技术人员可以针对钢锭的开浇阶段、锭身阶段、肩部阶段以及冒口阶段的工艺要求分别设计浇注速度曲线，并将其通过控制模式输入接口将该浇注速度曲线设置于工控机100内部。

在具体实施过程中，工控机100还包括显示器，所述显示器用于显示所述钢水的注速信息、质量信息。工控机100接收钢水质量测定装置400所发送的钢水质量信息，并且向注速控制装置300发送注速调整信号。为了方便技术人员对钢水浇注的控制系统的掌握，不同时刻的钢水质量信息、注速调整信号等有关钢水浇注的信息，可以通过工控机100的显示器进行显示，并且技术人员可以对显示信息进行过滤或者增加。

在具体实施过程中，工控机100还包括存储器，所述存储器用于存储所述钢水的注速信息、质量信息。工控机100接收钢水质量测定装置400所发送的钢水质量信息，并且向注速控制装置300发送注速调整信号。为了方便技术人员对钢水浇注过程的记录，不同时刻的钢水质量信息、注速调整信号等有关钢水浇注的信息，可以通过工控机100的存储器进行存储，并且技术人员可以对存储信息进行读取与修订。

在具体实施过程中，钢水浇注的控制系统还包括连接于所述工控机100的钢水液面测定装置500。该钢水液面测定装置500用于测量钢水液面信息，通过测量钢水模具中的液面在整个浇注过程中不同时刻的高度变化。在此说明的是，该钢水液面测量装置可以安置于钢水包200或者模具的上方，在此不限定钢水液面测定装置500的具体安装位置，技术人员只需将钢水液面测定装置500安装于满足稳定测量钢水液面变化的位置即可。钢水液面测量装置将所测量的钢水液面信息发送给工控机100，工控机100结合内部设定的模具型腔数据，对不同高度下模具的横截面积进行计算，生成不同时刻下的对应浇注体积，在结合不同时刻测量钢水液面信息的时间间隔，计算出实时钢水注速信息。然后，结合工控机100内部的浇注速度曲线，控制注速控制装置300对钢水包200的滑动水口进行调整。在此说明的是，通过该钢水液面测定装置500生成的实时钢水注速信息与通过钢水质量测定装置400生成的实时钢水注速信息，工控机100可以同时采用两者进行计算，增加钢水浇注的控制系统对钢水浇注的精确度，或者优先采用其中之一进行计算，另外的信息作为备用，在钢水质量测定装置400或钢水液面测定装置500中有一个损坏的条件下，继续完成浇注生产。在具体实施中，钢水液面测量装置可以使用激光测距仪、超声波测距仪等非接触类测量设备。

在具体实施过程中，还包括连接于所述工控机100的报警器600，当所述实时钢水注速信息超出所述内部的浇注速度曲线允许的波动范围时，所述报警器600进行报警。为了方便技术人员对浇注过程的掌控，当实时钢水注速信息超出所述内部的浇注速度曲线允许的波动范围时，报警器600发出光、声音信号提醒技术人员浇注过程有不稳定因素，以便技术人员对影响因素进行排查。

在具体实施过程中，所述注速控制装置300包括手动控制模块，用于当系统出现故障时实现手动控制进行浇注速度的调整。在钢水浇注的控制系统本身作为自动控制系统的基础上，该注速控制装置300的手动控制模块用作钢水浇注的控制系统的备用装置，可以在钢水浇注的控制系统本身出现故障的条件下，实现技术人员手动控制注速控制装置300，完成钢水包200的滑动水口的大小的调节。

在具体实施过程中，钢水包200的水口可以为三板式滑动水口、插板式滑板机构或旋转式滑动水口等。水口的驱动方式可以为液压、电动或者气动，并且，注速控制装置300、钢水液面测定装置500、钢水质量测定装置400、报警器600以及工控机100之间的通信方式可以为有线通信或者无线通信。技术人员可以根据实际工况的需要选择钢水包200的水口类型以及系统的通信类型。

本实用新型的有益效果在于，通过本实用新型钢水浇注的控制系统，解决了钢锭浇注过程中，完全依靠浇注工人凭借经验进行生产的随机性和不稳定性，可以实现生产操作的可重复性和稳定性，保证钢钢锭浇注过程中钢水上升的稳定性和准确性，为钢水浇铸过程中的精确调整提供保证，同时对整个生产过程进行全程的控制和监测，实现过程的精确控制，通过合理控制浇注速度，确保钢锭浇注质量，而且对于同一炉次不同锭重质量不一致的现象基本消除，钢锭质量合格率提高8％。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。