一种连铸机结晶器钢水液位控制装置的制作方法

本发明涉及连铸机，尤其涉及一种连铸机结晶器钢水液位控制装置。

背景技术：

1、将高温钢水直接浇注成钢坯的工艺过程称为连铸，连铸机能简化钢坯铸造的生产工序，提高生产效率及金属收得率，因此，现在的炼钢企业，不论是长流程炼钢还是短流程炼钢，连铸机的配备几乎成为必然。

2、连铸机结晶器钢水液位的测量和控制是连铸作业能够正常进行的重要保证，我公司连铸浇注的品种近两年增加近十种，钢水液位高度检测标定比较频繁，原先单一的液位控制只能控制常用的几种钢坯断面品种，更换新钢坯断面品种后经常出现钢水液位不稳定的问题，所以经常需要重新对钢水液位高度进行检测标定，效率低且劳动强度大，已不能满足现在的生产需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种连铸机结晶器钢水液位控制装置，解决了现有技术在连铸加工时对钢水液位的控制比较单一，更换新钢坯断面品种后需要重新进行高度标定，效率低下且劳动强度大的技术问题，具备能够在线切换不同钢坯的断面参数，浇注过程中无需停机进行二次标定，可以有效田沟连铸加工效率的优点。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种连铸机结晶器钢水液位控制装置，包括矩形壳体，矩形壳体的上端可拆卸安装有顶部盖板，顶部盖板上开设有避让圆槽，所述矩形壳体上设置有液位控制机构，矩形壳体的内部设有用于冷却钢坯的喷淋结晶机构，矩形壳体的外部活动安装有脱坯辅助机构，顶部盖板的上端设有用于保温的钢液加热机构，液位控制机构在进行钢液连铸过程中，喷淋结晶机构会自动对钢坯进行喷淋降温，使钢坯冷却成型，接下来，脱坯辅助机构会对结晶器进行撞击，使内部的钢坯发生松动，所述液位控制机构包括固定安装在顶部盖板上端的储液钢包，储液钢包的下端固定连接有浇注竖管，矩形壳体的内部活动安装有第一结晶器，顶部盖板的上端设置有控制仪表，控制仪表的下端固定安装有plc控制器，顶部盖板的下端固定安装有液位传感器，液位传感器与plc控制器之间连接有信号线路，控制仪表的上端固定安装有竖直滑道，竖直滑道上活动安装有安装横臂，竖直滑道的内部设有用于驱动安装横臂的执行组件，安装横臂的下端可拆卸安装有封堵塞棒，钢液连铸时，液位传感器会对第一结晶器内部的钢水液位进行实时测量，液位过高时，封堵塞棒会在执行组件的作用下向下移动，从而降低钢液的流速。

3、优选的，所述执行组件包括活动安装在竖直滑道内部的升降丝杆，升降丝杆与安装横臂之间螺纹配合，竖直滑道的上端固定安装有用于驱动升降丝杆的驱动马达，升降丝杆在驱动马达的作用下转动时，会使安装横臂上下移动，安装横臂移动时，会使封堵塞棒同步移动。

4、优选的，所述浇注竖管的下端延伸至顶部盖板的下方，液位传感器位于第一结晶器的内部，连铸加工时，储液钢包内部的钢水会通过浇注竖管进入第一结晶器的内部，与此同时，液位传感器会对第一结晶器内部的钢水液位进行监测。

5、优选的，所述封堵塞棒的大小与浇注竖管的管径相匹配，封堵塞棒与浇注竖管同轴设置，封堵塞棒向下移动时，会对浇注竖管的上端进行封堵，使钢水流速降低，封堵塞棒向上移动时，会使钢水流速增加。

6、优选的，所述喷淋结晶机构包括固定安装在顶部盖板下端的驱动电机，驱动电机的输出端传动连接有伸缩推杆，伸缩推杆的下端固定安装有安装平板，安装平板的一侧与第一结晶器固定连接，安装平板的另一侧固定安装有第二结晶器，顶部盖板的上端固定安装有储水方罐，顶部盖板的下端可拆卸安装有弧形喷嘴，矩形壳体的下端固定安装有集液组件，矩形壳体的右侧固定安装有微型水泵，安装平板在驱动电机的作用下逆时针转动时，会使第一结晶器和第二结晶器同步转动，从而实现结晶器的自动更换。

7、优选的，所述集液组件包括与矩形壳体内部连通的集液管，集液管与微型水泵的进水端连通，微型水泵的出水端固定连接有排水圆管，排水圆管与储水方罐的内部接通，微型水泵通电运转时，会将矩形壳体内部的水抽吸到储水方罐的内部，实现了水的循环利用。

8、优选的，所述弧形喷嘴与储水方罐的内部接通，伸缩推杆为电动液压杆，伸缩推杆向下伸长时，会使第一结晶器和第二结晶器同步向下移动，从而避免转动过程中对液位传感器造成损伤。

9、优选的，所述脱坯辅助机构包括固定安装在矩形壳体左侧的安装支架，安装支架上固定安装有驱动气缸，矩形壳体的内部活动安装有按压开关，按压开关与驱动气缸之间通过导线电性连接，按压开关位于安装平板的下方，矩形壳体的左侧活动安装有撞击圆柱，撞击圆柱的左侧与驱动气缸传动连接，撞击圆柱的右侧延伸至矩形壳体的内部，撞击圆柱的外部套设有复位弹簧，驱动气缸工作时，会使撞击圆柱在水平方向上往复移动，移动过程中会与结晶器发生碰撞。

10、优选的，所述钢液加热机构包括固定安装在顶部盖板上的安装竖板，安装竖板的上端固定安装有加热线圈，加热线圈绕设在储液钢包的外部，加热线圈的外部套设有防护外罩，储液钢包的上端开设有加料口，矩形壳体的正面开设有若干个圆形通孔，矩形壳体的背面固定安装有吹风组件，浇注时，加热线圈会对储液钢包内部的钢液进行电磁加热，可以有效提高钢液的流动性和均匀度。

11、优选的，所述防护外罩由隔热材料制成，吹风组件为吹风机，吹风组件工作时，会将矩形壳体内部的热量通过圆形通孔向外排出。

12、借由上述技术方案，本发明提供了一种连铸机结晶器钢水液位控制装置，至少具备以下有益效果：

13、1、本发明通过设置液位控制机构，利用液位传感器和执行组件之间的相互配合，能连续测量结晶器内的钢水液位，输出随液位高度线性变化的电压和电流模拟量，以此来控制执行组件动作，保证钢水液位能够稳定的保持在预定高度，可以在很大程度上保证钢液浇注的均匀度，从而提高钢锭加工的质量。

14、2、本发明通过设置液位控制机构，利用plc控制器和控制仪表之间的相互配合，浇注前会测量并记录多个不同钢坯所对应的液位标定值，并能在线切换不同钢坯的断面参数，浇注过程中无需停机进行二次标定，大大提高了连铸作业的效率，同时也减轻了浇铸工人的劳动强度。

15、3、本发明通过设置喷淋结晶机构，利用弧形喷嘴和集液组件之间的相互配合，能够使清水在矩形壳体的内部进行往复循环，可以将矩形壳体内部的热量及时带出，既能对浇注完成后的钢坯进行喷淋冷却，使其快速冷却成型，为后续的拉坯工作做准备，又能有效减少水资源的浪费。

16、4、本发明通过设置喷淋结晶机构，利用伸缩推杆和驱动电机之间的相互配合，能够自动对第一结晶器和第二结晶器进行快速替换，从而保证浇注和拉坯能够同时进行，实现了连续加工，可以在很大程度上提高连铸加工的工作效率。

17、5、本发明通过设置脱坯辅助机构，利用驱动气缸与撞击圆柱之间的相互配合，能够在喷淋冷却的过程中自动对结晶器的表面进行往复撞击，使结晶器内部的钢坯发生松动，避免钢坯与结晶器的内壁粘合在一起，既能有效提高拉坯作业的效率，又能避免拉坯过程中对钢坯造成损伤。

18、6、本发明通过设置钢液加热机构，利用加热线圈和储液钢包之间的相互配合，能够在钢液浇注过程中自动对钢液进行电磁加热，可以有效提高钢液的流动性和均匀度，从而保证钢液能够顺利通过浇注竖管进入结晶器的内部，可以有效提高钢锭的浇注质量，而且，防护外罩能够对加热线圈的外侧进行遮挡防护，起到保温作用的同时也能防止对周围人员造成烫伤。

19、7、本发明通过设置钢液加热机构，利用圆形通孔和吹风组件之间的相互配合，钢液浇注过程中吹风组件会朝着矩形壳体的内部向前吹风，从而使矩形壳体内部的热量及时通过圆形通孔向外排出，同样可以有效提高钢锭冷却成型的速率。