淺析連鑄機高效基礎自動化技術

盛先達 李 峰

(1、邯鋼集團邯寶公司煉鋼廠設備室，河北 邯鄲 056003 2、邯鋼集團邯寶公司熱軋廠設備室，河北 邯鄲 056003)

鋼廠的生產根據技術的要求進行了細致的分工，電氣部門、自動化控制部門以及計算機等多個部門共同組成了鋼廠的連鑄機自動化系統。自動化設備對于提高連鑄機的工作效率以及產品質量的改善有著直接的影響。筆者根據自身多年的工作經驗，對連鑄機自動化技術展開探討，從而挖掘連鑄機的潛力，提升鋼廠的經濟效益。

1 連鑄機自動化技術評估

1.1 大包中包自動稱重

連鑄機自動控制的首要任務就是進行自動稱重，否則，后續的生產只能有工作按照自身的經驗來進行，無法有效保證產品質量。當前常用的技術是大包秤和中包秤技術，這兩項技術已經非常成熟。西門子稱重模塊通過橋式端子盒接收申克傳感器發送的毫伏信號，最終完成稱重。

1.2 大包中包測溫

當前國內的絕大多數的連鑄機都采用人工方式進行點測，其中很大部分都是使用賀利氏儀表系統，不僅僅可以對濕度值就地顯示而且本身具有多種功能的接口，方便與其他設備連接，實現不同的功能。在鋼廠，為了方便工人在生產的時候進行測溫，工廠一般都習慣在打包操作室外面設置測溫表，這也給自動化設備維護人員的工作帶來了不便。這個問題在夏季和冬季這兩個季節最為嚴重，導致很大的溫度偏差。由于沒有考慮儀表自身的工作溫度，而在實驗室以及校驗的過程中所測的溫度都是準確的。這就有可能導致十分嚴重的質量問題。針對這個問題，可以在大包操作室內設置儀表，并預留觀察窗。除此之外，為了保證儀表的工作溫度，應該保持在其工作的范圍之內。

1.3 結晶器溫度流量檢測與連鎖

在現在的大多數工廠之中，都是通過人工觀察安裝在結晶器回水支管以及進水總管的電磁流量計來對結晶器冷卻情況進行判斷。在流量低的情況要會自動報警或者直接連接PLC，只有滿足相應的條件才可以開機或者停機，從而有效的防止人工的失誤。隨著相應技術的進步，有些設計在進水管和出水管上分別設置了感熱電阻，可以實現溫度報警。在實際的操作過程中常常會遇到流量不穩定或者一直很小的問題，這大多是由于電磁流量計內部過臟，可在檢修的時候對其進行清洗，平時也可以進行震打，暫時緩解一下。

1.4 自動潤滑系統

產品質量的高低在很大程度上受到自動潤滑系統的影響。一旦輥道順滑不足，隨時都可能出現變形以及停轉的情況，最終導致鑄坯劃痕。在實際的維護過程中，潤滑不充分大多是由于潤滑油凝固或者回路出現了漏油。對此應該定期對潤滑回路進行檢查，并對潤滑管適當的進行加熱。

1.5 中包烘烤控制

隨著節能減排成為人們的共識，能耗較大的傳統烘烤方式正快速的被能耗相對較低的蓄熱式中包烘烤器所取代。蓄熱式中包烘烤器不僅僅能夠大量的減少煤氣的消耗，而且烘烤速度也有很大提升。烘烤器在本質上只是一個單體設備，因此在設計中沒有必要貪大求全，更多的要考慮就地操作的簡單性，避免原本簡單的問題復雜化。充分考慮實際的操作感受，對于實用性低的部分進行精簡，只保留有用的部分，在保證烘烤器功能的前提下，接受投資。

2 連鑄機自動化技術潛力挖掘

很多控制手段相對于自動化儀表控制技術來說，對于生產效率的提升效果更加的顯著，下面對已經在生產實踐中得到檢驗的技術進行探討。

2.1 結晶器漏鋼預報

連鑄機工作效率的提高，目前為止最為有效的方法就是結晶器漏鋼預報技術，但是該技術由于維護復雜，在國內的應用不是特別的廣泛。但是隨著維護技術的不斷成熟，相信日后會有更廣泛的使用。

對于結晶器銅板之間的摩擦力可以依據根據結晶器振動系統的壓力反饋進行計算。漏鋼時，粘結處銅板的摩擦力會增加，溫度也會相應的上升，利用這一原理，可以在漏鋼時發出警報。操作人員接到漏鋼信號之后可以采用手動的方式將拉速減小，從而有效預防漏鋼的出現。

2.2 結晶器液面自控

鑄坯裂紋的產生很大一部分原因是由于結晶器內液面的波動造成的，可以采用電磁式方法進行檢測，此項技術在國內已經非常成熟。很多工廠在設計之初對液面自控缺乏足夠的認識，只是將重點放在了正常情況下的信號傳輸與處理，這就導致一段之間之后沒有辦法進行正常的使用，只能采用人工的方式。在實際使用過程中，高溫、潮濕等環境對于放射源發出的脈沖信號有很強的干擾能力，造成其不斷的衰減，造成計數模塊無法接收信號。為了保證信號能夠進行實時的傳遞，這就需要設置中繼箱。

2.3 輥縫儀應用

連鑄機的輥道間距、噴水量以及輥子轉動變化超過允許值時,一般會造成鑄坯表面裂紋缺陷、中心疏松甚至拉漏等質量問題。輥縫儀是一種由充電電池供電的、由計算機控制的、用來自動測量連鑄機物理參數的測量裝置。輥縫的測量原理在于在輥縫儀平穩地通過連鑄機時,在輥縫儀外弧側和內弧側上的輥縫測量傳感器與夾輥接觸時采集輥縫的測量結果。外弧側傳感器用來確保夾輥的正確計數和給出開始測量的信號。輥縫儀的設計保證了在測量時輥縫傳感器平穩地沿直線通過被測量的夾輥。當測得的輥縫達到最小值時,計算機將內弧側和外弧側輥縫傳感器的測量數據儲存起來。通過與傳感器校驗結果對比可以將各個傳感器的儲存值轉化成長度值,因而可以決定在那點處傳感器被壓縮了多少距離。再加上輥縫儀各個傳感器法蘭到法蘭的厚度值和計算出的偏差值來獲得總的輥縫值。所獲得的輥縫值再與此處輥縫的理論目標值對比,輥縫測量結果以對比后的誤差值顯示出。大型鑄機雖然通過人工方法測量調節輥縫間距,但耗時、耗力以及人為誤差等問題的有一種專門的工具一輥縫儀,利用它所獲得的測量結果可由連鑄機維修維護人員分析來識別出連鑄機內部存在的區域。

2.4 更多的自動化控制技術

電磁攪拌。針對結晶器簡單的攪拌國內有部分鋼廠在使用,但包含扇形段在內針對整個鑄機的大型攪拌技術使用很少。一是投資規模大,二是長期維護難度大。連續測溫。當前國內有一種中包連續測溫技術,它是一種基于黑腔測溫理論的實時溫度測量手段,通過把探頭和測溫管放在中間包鋼液中進行熱交換獲得實際溫度,一般情況下探頭可以使用兩天,這樣相比原來的人工點測可以避免每爐消耗大量紙質探頭。利用測溫信號參與配水修正,可以改善鑄坯質量。自動加渣。也是一項新興的減輕人工勞動強度的技術,有氣動閥門控制和變頻調節兩種控制方式。但此技術并不是完全取消人工干預,像撈渣和觀察渣面等還需要操作人員留心。

3 結束語

在鋼廠的實際生產過程中，很多技術雖然具有十分好的效果，但是由于其自身不夠成熟，因而不能大范圍的被各個鋼廠所采用，即使有些企業在采用了相關的技術，由于配套設備以及后期高昂的維護成本造成該技術無法長期使用。例如出坯秤計量技術，在輥道的下面設置傳感器，傳感器的線路在高溫、水霧的作用之下很快會遭到損壞，要想順利的運行，必須對原有設計進行改造，外延稱重測量點。傳統的大包下渣檢測技術將線圈安裝在鋼包的底部，再和檢測控制儀表系統之間使用專用電纜進行連接，線圈價格十分昂貴，在拆包的時候很容易被損壞，因此長期使用給工廠帶來很大的負擔。只有改進檢測方式,進一步考慮現場環境條件,不成熟的技術才能滿足現場需要,連鑄基礎自動化技術潛力才能得到充分釋放。

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