专利名称：板坯连铸机中间包自动开浇方法及自动开浇系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及炼钢连铸领域，具体涉及一种板坯连铸机中间包自动开浇方法及自动开烧系统。
背景技术：
连铸机中间包开浇时，中间包水口打开，中间包内的钢水通过水口注入装有引锭的结晶器内，高温钢水跟常温的结晶器及其内的引锭头接触时会引起钢水飞溅。随着钢水填满引锭和结晶器之间的间隙且在结晶器内达到一定的高度时，钢水飞溅减少，拉矫机启动，缓慢地把引锭和与引锭头凝固在一起的钢坯拉出，随后缓慢增加拉速直至设定的目标拉速。
上述开浇过程由操作人员控制中间包水口的开度以及拉速来完成的叫手动开浇而由程序自动控制中间包水口的开度以及拉速来完成的叫自动开浇。连铸机中间包开浇涉及中间包水口打开、结晶器内钢水液位、拉速控制、钢水凝固特性等诸多工艺方面，手动开浇对操作人员的技能要求较高，且存在开浇成功率低、事故发生率高以及因人工控制结晶器内钢水液位波动大(约±10mm)易发生卷渣等影响钢坯质量的问题。自动开浇可以杜绝人为操作的随意性，从而提高开浇成功率，降低开浇漏钢的风险，减少因手动开关中间包水口造成液面波动产生头坯裂纹、头坯夹渣等质量缺陷。目前，在现有使用涡流型钢水液位检测装置的板坯连铸机上，涡流传感器的固定都是在手动开浇完成后进行的，还没有将涡流传感器用于自动开浇的报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种板坯连铸机中间包自动开浇方法，以解决在使用涡流传感器的板坯连铸机上实现自动开浇的问题。本发明还提供了一种实现板坯连铸机中间包自动开烧方法的自动开烧系统。为此，本发明一方面提供了一种板坯连铸机中间包自动开浇方法，包括如下步骤a)中间包水口打开，中间包内的钢水注入结晶器内；b)在中间包水口打开经过一设定时间后，利用自动逃逸装置使涡流传感器从等待位自动移动至工作位以检测结晶器内钢水液位的高低；c)当涡流传感器检测到结晶器内的钢水液位到达设定高度时，启动拉矫机并按工艺要求使拉速提升至目标设定值。进一步地，在步骤a中，中间包水口打开依次包括先间歇开关中间包水口，后连续打开中间包水口。进一步地，在步骤b中，设定时间为中间包水口打开至结晶器内无钢水飞溅所经历的时间。进一步地，在步骤b中，自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位包括使涡流传感器沿自动逃逸装置的伸缩杆的轴线伸长以及绕伸缩杆的轴线旋转。进一步地，在步骤b中，自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位还包括使涡流传感器和伸缩杆绕垂直于伸缩杆的轴线旋转。进一步地，上述板坯连铸机中间包自动开浇方法还包括步骤d:使结晶器内的钢水液位调节至目标设定值。根据本发明的另一方面，提供了一种实现上述板坯连铸机中间包自动开浇方法的自动开浇系统，包括中间包、在中间包的底部设置的水口、用于控制从中间包注入结晶器内钢流大小的水口开度控制装置、结晶器、用于检测结晶器内钢水液位高低的涡流型钢水液位检测装置的涡流传感器、涡流传感器的自动逃逸装置、拉矫机、以及与水口开度控制装置、拉矫机、涡流传感器和自动逃逸装置电连接的控制器，其中所述控制器用于在中间包水口打开经过一设定时间后控制自动逃逸装置使涡流传感 器从等待位自动移动至工作位，并且根据涡流传感器检测到结晶器内的钢水液位到达设定高度时控制拉矫机启动并按工艺要求使钢水液位和拉速提升至各自的目标设定值。进一步地，上述水口开度控制装置包括塞棒、塞棒机构和致动器。进一步地，上述致动器为电动缸或液压缸。进一步地，上述水口开度控制装置包括中间包滑板、滑板机构和液压缸。本发明具有以下有益效果I、填补了使用涡流型钢水液位检测装置的板坯连铸机上不能实现自动开浇的技术空白；2、降低开浇漏钢的风险，提高开浇成功率，节约成本；3、减少因手动开关中间包水口造成液面波动产生头坯裂纹、头坯夹渣等质量缺陷，提高了成品率。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中图I是根据本发明优选实施例的板坯连铸机中间包自动开浇系统的结构示意图；以及图2是根据本发明优选实施例的板坯连铸机中间包自动开浇方法的流程图。附图标记说明I结晶器Ia结晶器盖板Ib引锭2中间包3水口开度控制装置 3a塞棒3b塞棒机构3c致动器4钢水5水口6自动逃逸装置6a涡流传感器6b伸缩杆7拉矫机8控制器。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图I是根据本发明优选实施例的板坯连铸机中间包自动开浇系统的结构示意图。如图I所示，本发明板坯连铸机中间包自动开浇系统包括中间包2、水口 5及水口开度控制装置3、结晶器I、检测结晶器内钢水液位高低 的涡流型钢水液位检测装置的涡流传感器6a以及涡流传感器自动逃逸装置6、拉矫机7和控制器8，水口 5设置在中间包2的底部且水口的上端与中间包联通，水口的下端伸入结晶器I内，水口开度控制装置3控制水口 5的开度进而控制从中间包注入结晶器内钢流的大小，涡流传感器6a用于实时检测结晶器内钢水4液位的高低，控制器8与水口开度控制装置3、拉矫机7、涡流型钢水液位检测装置以及涡流传感器自动逃逸装置6电连接。其中，涡流传感器的自动逃逸装置6自动驱动涡流传感器6a到达工作位或远离工作位。其中，控制器8用于在中间包水口打开经过一设定时间后控制自动逃逸装置6使涡流传感器6a从等待位自动移动至工作位，并且根据涡流传感器6a检测到结晶器I内的钢水液位到达设定高度时控制拉矫机7启动并按工艺要求使拉速提升至目标设定值。需要指出的是，自动逃逸装置6的原本用途是为了让涡流传感器6a在事故时远离工作位，在本发明中，自动逃逸装置6有了新的用途，即在自动开浇过程中将涡流传感器快速移动至工作位。涡流型钢水液位检测装置主要包括涡流传感器6a，信号电缆和信号处理机(图中未示出)，涡流型钢水液位检测装置的涡流传感器工作时须处于钢水正上方。在现有技术中，涡流传感器6a通过简易的固定支架固定在结晶器盖板Ia上。在本发明中，涡流传感器6a安装在伸缩杆6b的端部，自动逃逸装置6根据开浇后的时间并结合开浇过程中结晶器内钢水飞溅状况自动驱动涡流传感器从等待位到达工作位。在本实施例中，水口开度控制装置3包括塞棒3a、塞棒机构3b、致动器3c，水口的开度由塞棒位置的高低决定，塞棒提升，水口开度大，从中间包通过水口注入结晶器内的钢流大；塞棒下降，水口开度小，从中间包通过水口注入结晶器内的钢流小。控制器8根据涡流型钢水液位检测装置检测到的结晶器内钢水液位的高低自动控制致动器3c驱动塞棒3a位置高低的改变，水口中钢流的大小由塞棒位置的高低决定。可选地，致动器3c也可是液压缸。在其它实施例中，水口开度控制装置也可以是中间包滑板、滑板机构和液压缸，液压缸控制滑板机构里的滑板的开度进而控制中间包水口的开度，滑板的开度越大，从中间包通过水口注入结晶器内的钢流越大。图2是根据本发明优选实施例的板坯连铸机中间包自动开浇方法的流程图，本发明自动开浇方法的步骤如下SlOl :开浇信号发出，自动开浇开始；S102 :中间包水口打开，中间包内的钢水注入结晶器内；S103 :结晶器内的钢水液位开始升高；S104 :等待一设定时间后，结晶器内的钢水液位升至一定高度无钢水飞溅；S105 :涡流传感器自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位检测结晶器内钢水液位的高低；S106:结晶器内的钢水液位到达设定高度使控制器控制拉矫机启动并按工艺要求自动升速；S107 :结晶器内的钢水液位到达目标设定值，拉速到达目标设定值；SI08:自动开浇结束。在上述执行步骤中，中间包水口打开包括先间歇开关中间包水口，后连续打开中间包水口，以使结晶器内的钢水有充足的凝固时间并与引锭头凝固在一起。优选地，中间包水口打开一短暂时间后关闭一短暂时间再打开，如此2-3次反复。对这一步骤解释如下打开中间包水口不能一步就打开到设定的目标开口，因为中间包开始是全关闭的，待中间包内的钢水有一定高度后再打开，而打开的第一步需要使中间包水口开度尽可能的大，此目的是为了 充分预热水口，使填充液位槽饱满，同时起冲 击作用(冲下中间包下水口碗部形成的冷钢)；使钢水快速地填充和覆盖结晶器内的引锭头及其与结晶器之间的间隙。为了让钢水形成比较厚的凝固壳，在打开的第一步持续短暂时间后，需要关中间包水口即第二步使从中间包注入结晶器内钢水的流量减小甚至减为零，此目的是一方面可以抑制结晶器内钢水液位快速的上涨，另一方面使液态钢水形成比较厚的凝固壳，以承受拉矫机刚起步时瞬间的拉力；然后进行第三步再打开中间包水口，随后根据结晶器内的钢水液位高低情况自动调节中间包水口的开度。另外，自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位，包括涡流传感器沿伸缩杆的轴线伸长以及绕伸缩杆的轴线旋转；进一步地还包括使涡流传感器和伸缩杆绕垂直伸缩杆的轴线旋转。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，包括如下步骤 a)中间包水口打开，中间包内的钢水注入结晶器内； b)在中间包水口打开经过一设定时间后，利用自动逃逸装置使涡流传感器从等待位自动移动至工作位以检测结晶器内钢水液位的高低； c)当涡流传感器检测到结晶器内的钢水液位到达设定高度时，启动拉矫机并按工艺要求使拉速提升至目标设定值。
2.根据权利要求I所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，在步骤a中，中间包水口打开依次包括先间歇开关中间包水口，后连续打开中间包水口。
3.根据权利要求I所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，在步骤b中，所述设定时间为中间包水口打开至结晶器内无钢水飞溅所经历的时间。
4.根据权利要求I所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，在步骤b中，自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位包括使涡流传感器沿自动逃逸装置的伸缩杆的轴线伸长以及绕所述伸缩杆的轴线旋转。
5.根据权利要求I或4所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，在步骤b中，自动逃逸装置驱动涡流传感器从等待位到达工作位还包括使涡流传感器和伸缩杆绕垂直于伸缩杆的轴线旋转。
6.根据权利要求I所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法，其特征在于，还包括步骤d :使结晶器内的钢水液位调节至目标设定值。
7.一种实现根据权利要求I所述的板坯连铸机中间包自动开浇方法的自动开浇系统，其特征在于，包括中间包(2)、在中间包⑵的底部设置的水口(5)、结晶器(I)、用于控制从中间包⑵注入结晶器⑴内钢流大小的水口开度控制装置(3)、用于检测结晶器⑴内钢水液位高低的涡流型钢水液位检测装置的涡流传感器^a)、涡流传感器的自动逃逸装置(6)、拉矫机(7)、以及与所述水口开度控制装置(3)、拉矫机(7)、涡流传感器^a)和自动逃逸装置(6)电连接的控制器(8)，其中 所述控制器(8)用于在中间包水口(5)打开经过一设定时间后控制自动逃逸装置(6)使涡流传感器^a)从等待位自动移动至工作位，并且根据涡流传感器^a)检测到结晶器内的钢水液位到达设定高度时控制拉矫机(7)启动并按工艺要求使钢水液位和拉速提升至各自的目标设定值。
8.根据权利要求7所述的板坯连铸机中间包自动开浇系统，其特征在于，所述水口开度控制装置(3)包括塞棒(3a)、塞棒机构(3b)和致动器(3c)。
9.根据权利要求8所述的板坯连铸机中间包自动开浇系统，其特征在于，所述致动器(3c)为电动缸或液压缸。
10.根据权利要求7所述的板坯连铸机中间包自动开浇系统，其特征在于，所述水口开度控制装置(3)包括中间包滑板、滑板机构和液压缸。
全文摘要
本发明公开了一种板坯连铸机中间包自动开浇方法及自动开浇系统，该自动开浇方法包括如下步骤a)中间包水口打开，中间包内的钢水注入结晶器内；b)在中间包水口打开经过一设定时间后，利用自动逃逸装置使涡流传感器从等待位自动移动至工作位以检测结晶器内钢水液位的高低；c)当涡流传感器检测到结晶器内的钢水液位到达设定高度时，启动拉矫机并按工艺要求使拉速提升至目标设定值。本发明解决了现有涡流型钢水液位检测装置的板坯连铸机上不能实现自动开浇的问题，降低开浇漏钢的风险，提高开浇成功率，节约成本。
文档编号B22D11/10GK102717039SQ201210236000
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者田志恒 申请人:田志恒, 田立, 田陆