一种钢水包下渣的检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢水包下渣的检测系统，它包括带传感器的托圈、信号电缆、快速插头、前端控制单元、信号处理器、中央处理单元和人机界面。本实用新型使得传感器远离高温环境，有效的保护了传感器；增加线路防护，避免信号受干扰，保证了信号的稳定性；提高了系统自动化程度和可靠性；减少人工操作，避免了人为因素的干扰,提高了检测精度；同时降低了生产成本。
【专利说明】一种钢水包下渣的检测系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及冶金炼钢领域，具体的是一种连铸钢水包下渣的检测系统。
【背景技术】
[0002] 连铸钢水包分为大包、中包。大包下渣控制已成为检测现代连铸生产和原料控制 的重要技术之一，对防止大包过量下渣，提高钢水纯净度，提高连铸钢水浇铸收得率均有 明显的效果，使用大包下渣检测技术不仅可以提高连铸生产的自动化水平，同时可以获得 更好的经济效益。
[0003] 目前国内外研究开发的大包下渣检测技术主要有两种：
[0004] 一种是振动式，检测的原理是通过将加速传感器安装在机械臂上，检测操作杆的 振动变化，从而判断大包下渣与否。虽然成本相对较低、使用方便，但却存在信号极易受干 扰、环境要求很高、特征信号特别难以固定等问题，误报率较高，可靠性很差，个别钢厂投用 后无法正常使用，虽采取多种补救措施，但仍不能解决核心问题。
[0005] 另一种是电磁线圈式，虽然响应信号稳定，但电磁线圈结构及安装方式、安装位置 存在较多问题：1)每个大包都要安装一个传感器，成本高，传感器跟随大包经过每一个工 艺流程，传感器受高温烘烤和振动，使用寿命大大降低，平均200炉不到。2)传感器装在大 包底部座砖内，使座砖结构复杂，大包底部水口易出现漏、跑钢事故，安全性差。3)每换一次 大包，都需要人工手动插拔传感器，费时费力而且不安全。4)传感器、线路因高温容易老化 烧损等，信号易受干扰，导致无法正常使用。 实用新型内容
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢水包下渣的检测系统，在保证检测 系统稳定性、准确性的基础上，降低传感器在线使
[0007] 用数量，提高传感器使用寿命，节约成本。
[0008] 为实现上述技术目的，本实用新型所提出的一种钢水包下渣的检测系统，它包括 带传感器的托圈、信号电缆、快速插头、前端控制单元、信号处理器、中央处理单元和人机界 面，带传感器的托圈套装在大包长出水口上，传感器通过信号电缆与快速插头相连接，前端 控制单元包括前置放大器，快速插头与前置放大器相连接，前端控制单元通过信号处理器 与中央处理单元相连接，中央处理单元连接人机界面。
[0009] 所述的带传感器的托圈包括内圈、外圈和传感器，传感器嵌装于外圈内部，并通过 内圈封闭，内圈、外圈间通过定位销相连接。
[0010] 所述的传感器为电磁线圈传感器，检测电磁信号，使用时，长水口流动的钢水相当 于铁芯，当长水口中的钢渣增加或减少时，电磁线圈监测信号会发生变化，信号最终传递到 中央处理单元上、人机界面显示出来。
[0011] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括信号光缆保护管，信号光缆保护管套装 在信号光缆外部，减小或避免信号光缆受高温损坏。
[0012] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括托圈安装装置，所述的托圈安装装置包 括托叉、长管和机械臂，所述的托叉包括叉头和叉尾，叉尾与长管固定连接，叉头为半圆形， 机械臂与长管固定连接，所述的带传感器的托圈与叉头通过螺杆轴活动连接，其可绕托叉 360°旋转；因大包作业为高温环境，属危险作业，若人为安装托圈，存在安全隐患，安装时， 通过机械臂翻转带动托圈运动，以便找到将托圈安装到长水口的合适位置；同时，带传感器 的托圈可两面使用，提1? 了使用率和使用寿命。
[0013] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括重量信号传感器和重量信号接收机，所 述的重量信号传感器设置在中包车上，重量信号传感器通过信号与重量信号接收机相连 接，重量信号接收机接入中央处理单元。
[0014] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括PLC装置，PLC装置与中央处理单元相 连接，中央处理单元通过主系统PLC输出模块获取大包水口滑板开闭信号，若下渣量过大， 可通过PLC装置关闭水口滑板。
[0015] 使用时，安装设定好上述所述的大包下渣的检测系统，根据中包车重量信号是否 发生变化，确定大包下渣的检测系统是否开始工作：若中包车重量信号变化，说明大包即开 始往中包内输送钢水，托圈内的传感器即进行工作；采集托圈内的传感器的数据；由托圈 内的传感器采集的数据经前置放大器进行信号放大、信号处理器处理后输送进入中央处理 单元转换为数字信号，并由人机界面显示出来。
[0016] 本实用新型所提出的一种钢水包下渣的检测系统使得传感器远离高温环境，有效 的保护了传感器；增加线路防护，避免信号受干扰，保证了信号的稳定性；提高了系统自动 化程度和可靠性；减少人工操作，避免了人为因素的干扰，提高了检测精度；同时降低了生 产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0018] 图2是带传感器的托圈安装结构示意图。
[0019] 图3是带传感器的托圈安装具体结构示意图。
[0020] 图4是带传感器的托圈结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 参见附图，一种钢水包下渣的检测系统，它包括带传感器的托圈3、信号电缆5、快 速插头9、前端控制单元10、信号处理器11、中央处理单元12和人机界面13,带传感器的托 圈套装在大包1长出水口 4上，传感器通过信号电缆与快速插头相连接，前端控制单元包括 前置放大器10-1，快速插头与前置放大器相连接，前端控制单元通过信号处理器与中央处 理单元相连接，中央处理单元连接人机界面。
[0022] 所述的带传感器的托圈包括内圈3-2、外圈3-1和传感器3-4,传感器嵌装于外圈 内部，并通过内圈封闭，内圈、外圈间通过定位销3-3相连接。
[0023] 所述的传感器为电磁线圈传感器，检测电磁信号，大包向中包16输送钢水时，长 水口流动的钢水相当于铁芯，当长水口中的钢渣增加或减少时，电磁线圈监测信号会发生 变化，信号最终传递到中央处理单元上、人机界面显示出来。
[0024] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括信号光缆保护管8,信号光缆保护管套 装在信号光缆外部，减小或避免信号光缆受高温损坏。
[0025] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括托圈安装装置，所述的托圈安装装置包 括托叉17、长管18和机械臂6,所述的托叉包括叉头和叉尾，叉尾与长管固定连接，叉头为 半圆形，机械臂与长管固定连接，所述的带传感器的托圈与叉头通过螺杆轴7活动连接，其 可绕托叉360°旋转；因大包作业为高温环境，属危险作业，若人为安装托圈，存在安全隐 患，安装时，通过机械臂翻转带动托圈运动，以便找到将托圈安装到长水口的合适位置；同 时，带传感器的托圈可两面使用，提高了使用率和使用寿命。
[0026] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括重量信号传感器（图中未示出）和重量 信号接收机14,所述的重量信号传感器设置在中包车上，重量信号传感器通过信号与重量 信号接收机相连接，重量信号接收机接入中央处理单元。
[0027] 所述的一种钢水包下渣的检测系统还包括PLC装置15, PLC装置与中央处理单元 相连接，中央处理单元通过主系统PLC输出模块获取大包水口滑板开闭信号，若下渣量过 大，可通过PLC装置关闭水口滑板2。
[0028] 使用时，安装设定好上述所述的大包下渣的检测系统，根据中包车重量信号是否 发生变化，确定大包下渣的检测系统是否开始工作：若中包车重量信号变化，说明大包即开 始往中包内输送钢水，托圈内的传感器即进行工作；采集托圈内的传感器的数据；由托圈 内的传感器采集的数据经前置放大器进行信号放大、信号处理器处理后输送进入中央处理 单元转换为数字信号，并由人机界面显示出来。
[0029] 本实用新型所提出的一种钢水包下渣的检测系统使得传感器远离高温环境，有效 的保护了传感器；增加线路防护，避免信号受干扰，保证了信号的稳定性；提高了系统自动 化程度和可靠性；减少人工操作，避免了人为因素的干扰，提高了检测精度；同时降低了生 产成本。
【权利要求】
1. 一种钢水包下渣的检测系统，它包括信号电缆、快速插头、前端控制单元、信号处理 器、中央处理单元和人机界面，其特征在于它还包括带传感器的托圈，带传感器的托圈套装 在大包长出水口上，传感器通过信号电缆与快速插头相连接，前端控制单元包括前置放大 器，快速插头与前置放大器相连接，前端控制单元通过信号处理器与中央处理单元相连接， 中央处理单元连接人机界面。
2. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的带传感器的 托圈包括内圈、夕卜圈和传感器，传感器嵌装于外圈内部，并通过内圈封闭，内圈、夕卜圈间通过 定位销相连接。
3. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的传感器为电 磁线圈传感器，检测电磁信号，使用时，长水口流动的钢水相当于铁芯，当长水口中的钢渣 增加或减少时，电磁线圈监测信号会发生变化，信号最终传递到中央处理单元上、人机界面 显示出来。
4. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的一种钢水包 下渣的检测系统还包括信号光缆保护管，信号光缆保护管套装在信号光缆外部。
5. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的一种钢水包 下渣的检测系统还包括托圈安装装置，所述的托圈安装装置包括托叉、长管和机械臂，所述 的托叉包括叉头和叉尾，叉尾与长管固定连接，叉头为半圆形，机械臂与长管固定连接，所 述的带传感器的托圈与叉头通过螺杆轴活动连接，其可绕托叉360°旋转。
6. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的一种钢水包 下渣的检测系统还包括重量信号传感器和重量信号接收机，所述的重量信号传感器设置在 中包车上，重量信号传感器通过信号与重量信号接收机相连接，重量信号接收机接入中央 处理单元。
7. 根据权利要求1所述的一种钢水包下渣的检测系统，其特征在于所述的一种钢水包 下渣的检测系统还包括PLC装置，PLC装置与中央处理单元相连接，中央处理单元通过主系 统PLC输出模块获取大包水口滑板开闭信号。
【文档编号】B22D11/18GK203875297SQ201420228714
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】徐兆春, 张文全, 徐飞, 吴代平, 杨振武, 章香林, 熊振坤, 胡丹, 耿毅, 方伟 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司