连铸机结晶器熔钢液面控制（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）连铸机结晶器熔钢液面控制鞍钢设计研究院尤克强摘要：文章介绍了连铸机结晶器熔钢液面常用的的三种检测方法，比较了它们的特点。重点讨论了结晶器熔钢液面的控制系统，从理论与实践上总结了实现结晶器熔钢液面稳定控制的方法。主题词：液面控制熔钢液面结晶器连铸机核辐射物位计干扰因素前馈补偿钝化处理一、前言随着社会对钢材品种，规格，质量的要求越来越高，轧钢对连铸坯的质量要求也越来越高。如果不能稳定，可靠地控制结晶器的熔钢液面，要想连续生产出高质量的铸坯是不可能的。为了提高连铸的生产率，很自然要提高拉速度，但是这样一来拉漏跑钢的事故发生率明显上升，这是一个值得研究的问题。开发漏钢预知技术，准确有效地控制结晶器四壁冷却效果，保证铸坯初期凝固稳定，这是高效连铸机安全生产的重要保证。二、结晶器熔钢液面的检测方法结晶器熔钢液面的检测方式多种多样：热电偶埋入法，工业电视法，周期性电极插入法，放射性同为素法，涡流法，电池感应法和激光法等等。目前板坯连铸机结晶器上广泛采用的方法是放射性同为素法，涡流法和激光法。放射性同为素法目前连铸机采用最多的是放射性同位素Co60测液面仪（见图1）。其原理是安装在结晶器一侧的柱状Co60放射线源连续不断地放射出一定强度的γ射线。结晶器钢液面在柱状放射线源的尺寸范围内上下波动，利用钢液对γ射线的吸收程度来反映钢液液面的高度。安装在结晶器另一侧的闪烁计数器用来检测γ射线穿透结晶器后强度的变化。当熔钢液面高时接受的γ射线强度就小，反之则大。闪烁计数器由闪烁体，光电倍增管及前置放大器组成。当射线作用于闪烁体时，其被激的原子和分子即射出光电子，光电子经光电倍增管收集，加速，放大后在倍增管的阳极上形成脉冲。单位时间所产生的脉冲数称为技术率，它正比被接收的射线强度。将该脉冲经过鉴别器消除干扰噪声信号，再经过整形器将脉冲整形为幅度与宽度相等的矩形脉冲，经过积分器将脉冲信号转换为与脉冲频率成比例的直流积分电压，经过一系列处理以后可获得一模拟电压，其大小比例于接受的射线强度/。此信号再经过结晶器上下振动的补偿，尔后送往微机控制系统。日本住友株式会社和奥钢联所产生的连铸机即采用上述方式。住友所用Co60放射线源的强度为686MBq,泄露量小于5mSv/年，符合我国环保部门规定的卫生标准。但是工厂方面多有疑虑而不欢迎。其测量范围为0~150mm,精确度为±5mm。激光法激光法是光电的LADAR测量系统（见图2），基于激光测距技术。激光发射器是一个红外光发射极，发射一个非常短的红外激光迈冲2X10-12S。激光脉冲通过测管经反光镜直色结晶器钢液表面，而后反射回来引导至接收器。它利用在发射与接收脉冲之间的时间延迟与传感部件至钢液面的距离成正比的原理，测量信号转换成电量信号，即转换成脉宽调制的电气脉冲，这个测量信号进一步处理，得到一个与最终熔钢液面成比例的输出信号。LADAR装置的测量精度与动态响应的时间常数有关，时间常数选取值可从20~10230ms。当时间常数ι为20ms时，检测精确度为±5mm;当ι为2000ms以上时，精确度为±1mm。测量范围可为0~900mm，甚至更广。激光法的特点是比放射性同位素法安全、测量范围宽、反应快和精确度高。其缺点在于：要在结晶器上方设一个激光测管，保护渣的厚薄影响测量值，测管内的一个反射镜是一个易污的消耗件，需要经常更换，不过这小片反光镜易于制造，价格低廉。德国迪马克公司推荐采用激光法，该装置提供的测量范围为0-900mm，精确度为±1mm图2涡流法涡流法的依据是电池感应原理。用涡流法检测结晶器熔钢液面的装置（如图3所—150mm.精确度为±2mm图3图4装在结晶器上方.当上装引锭杆或更换结晶器时可以方便地装置挪开,在浇注开始时再将检测装置放上即可.实践证明,这种NKK涡流式熔钢液位计长期运行可靠.准确.方便.使用结果表明,NKK涡流式熔钢液位计有如下特点:①检测精确度高,响应速度快,是非接触测量方式;②不受结晶器保护渣的影响;③有较宽的测量范围:－～0mm;④易于安装,方便操作和维护;⑤适应范围广,可适用于板坯、大方坯和小方坯连铸机;⑥对于已建成的连铸机可以方便地再装此熔钢液面计;⑦受电磁干扰影响很小.三、结晶器熔钢液面的控制系统可靠的结晶器液面控制系统允许结晶器内保持稳定的.比较高的熔钢液位,这样比较地发挥一次冷却的作用,从而能够增连铸机的产量.结晶器熔钢液面自动控制可以减轻操作者的紧张劳动,节省能源.结晶器熔钢液面的稳定控制可以改进铸坯表面的质量.有了稳定、良好的铸坯表面质量才产生了铸坯无须冷却、无须检测、无须处理的工艺;由