连铸机结晶器振动装置及其计算机控制系统

液压与气动990108

液压与气动

CHINESE

HYDRAULICS &

PNEUMATICS

1999年第1期No.11999

连铸机结晶器振动装置及其计算机控制系统*

李运华**　王占林　陈栋粱　杨文改　于　勇

摘　要　针对传统的电机驱动偏心凸轮结晶器振动装置存在的缺点，开发研制了采用电液伺服驱动的结晶振动装置及其计算机控制系统，它能够根据连铸工艺要求非常方便地改变振动波形，从而有效地改善控制精度，提高连铸自动化水平。

关键词　连铸机　结晶器　电液伺服系统　计算机控制

1　引言

连铸和通常的钢锭浇铸相比，具有增加金属收得率，节约能源，提高铸坯质量，便于实现机械化、自动化等优点。连铸坯产量占整个钢产量的百分比反映了一个国家炼钢工艺的先进水平。我国1996年连铸比为53%，1997年为60%，据冶金部的规划，到2000年连铸比要达到90%，实现连铸过程的自动化已显得非常迫切。

结晶器在连铸中的主要作用是一次冷却。同时为了保证出料均匀，减小拉坯摩擦力，避免钢水粘壁、漏钢和改善钢坯内在质量及表面质量，还要通过一个振动机构驱动结晶器按一定波形规律(大多数情况下为非正弦振动，且振动波形参数如频率和振幅随拉坯速度改变)上下振动。迄今为至，工业中仍在广泛使用直流电机或交流变频电机通过偏心凸轮驱动双摇杆机构实现结晶器振动。电液伺服驱动的连铸机结晶器振动装置与直流调速电机(或交流变频电机)驱动偏心凸轮的结晶器振动装置相比，具有能实现非正弦振动、易于实现计算机控制、布置方便和可很方便地实现多连铸机共用泵站节能及群控等优点。采用计算机控制的电液伺服结晶器振动装置，可以很方便地产生各种振动规律，实现控制过程监督、实时显示,并根据拉坯速度实时改变振动参数，提高连铸坯质量和提高金属收得率，从而实现连铸过程的自动化，也是今后结晶器振动装置的发展方向。

2　方案设计

2.1　结晶器振动装置的驱动与控制方案

新开发研制的结晶器电液伺服振动装置结构组成如图1所示，它由双摇杆机构、阀控驱动系统、液压油源、计算机控制系统和泵站控制系统几部分组成。与它相应的计算机控制系统方块图如图2所示。结晶器是通过阀控缸驱动双摇杆机构实现其往复振动的，液压缸的位置(或结晶器鞍座的位置)通过位移传感器反馈到综合端与指令信号比较得到误差信号，然后由计算机算得控制量并经过D／A和电流负反馈放大器后驱动电液伺服阀构成闭环控制系统。利用计算机，可以非常方便地产生各种指令信号(期望振动规律)，通过选择适当的控制律可以使系统输出跟踪指令信号从而获得所要求的振动规律。

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