连铸机塞棒自动控制
连铸工艺参数对45、70钢
连铸工艺参数对45#、70#钢铸坯冶金效果影响的探讨詹书申白瑞娟赵良江晁霞董文利(河南济源钢铁(集团)有限公司炼钢厂河南济源454650) 摘要：通过对45#、70#钢铸坯低倍组织情况的分析以及连铸工艺参数的总结，探讨出钢水过热度、拉速、塞棒自动控制、二冷配水及电磁搅拌等连铸工艺参数对铸坯低倍组织的影响。
通过对45#、70#钢中心碳偏析分析，表明随着钢中碳含量升高，连铸拉速、钢水过热度的增加，铸坯中心碳偏析有增大趋势。
关键词：铸坯的低倍组织；过热度；二冷配水；电磁搅拌参数；拉速；中高碳钢；中心碳偏析。
前言连铸工艺参数对钢坯的质量有着重要的影响。
尤其对优质钢的质量影响更大。
2004年9月份开始，河南济源钢铁（集团）公司（以下简称济钢）逐步开发生产了中高碳优质碳素结构钢。
用户对产品的质量提出了很高要求。
为此，炼钢厂对影响连铸坯质量的工艺参数进行了摸索。
为了进一步改善中高碳钢连铸坯质量，减轻中心偏析，提高等轴晶比例，又应用了结晶器电磁搅拌技术。
实践证明，通过优化连铸工艺参数和采用结晶器电磁搅拌技术，对产生优良的连铸坯低倍组织，减少中心偏析有明显的作用。
现以济钢所炼45#、70#钢铸坯的低倍情况和中心碳偏析情况加以总结分析。
1、连铸机的基本情况济钢3#连铸机系上海重型矿山机械有限公司制造安装其基本参数为：流数：4流间距：1200mm弧形半径：8m结晶器长度：900mm连铸坯规格：150mm ×150mm电磁搅拌方式：结晶器电磁搅拌M —EMS 液面控制方式：塞棒自动控制系统2.1所取45#、70#钢铸坯低倍样的炼钢工艺流程及执行标准，济钢品种钢铸坯低倍样连铸的工艺流程如图1所示：图1铸坯低倍样炼钢工艺流程图2.2执行标准为：GB226-91《钢的低倍组织及缺陷酸浊检验方》和YB/T153-1999《优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织评级图》。
3、铸坯低倍组织试验 3.1试样的制度从现场红坯上割取150mm ×30mm 的横剖样及150mm ×250mm 的纵剖样。
短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点
短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点随着工业化进程的不断发展，铁路、建筑、汽车等行业对高强度钢材的需求逐渐增加。
而短流程连铸连轧工艺由于其高效率、低成本的优势，成为满足这些需求的重要生产方式。
短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统作为其中的核心组成部分，具有重要的作用。
本文将详细介绍短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点。
首先，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统的主要功能之一是实现整个生产过程的自动化。
传统的连铸连轧工艺中，操作人员需要手动控制铸机、轧机等设备的运行，存在操作不准确、效率低下等问题。
而自动控制系统通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对设备各项参数的自动监测和调节，从而大大提高了生产效率和产品质量。
其次，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还能实现生产过程中的数据采集和分析。
通过传感器对设备运行状态、温度、速度等关键参数进行实时监测，自动控制系统能够将这些数据收集起来，并进行处理和分析。
通过对数据的分析，可以发现生产过程中的潜在问题，并及时采取相应的措施进行调整，从而降低了生产事故的发生率，提高了工作安全性。
与此同时，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的系统稳定性和可靠性。
在生产过程中，自动控制系统具有快速响应的特点，能够在毫秒级的时间内对设备进行调节和控制。
同时，自动控制系统还具备良好的抗干扰能力，能够在强电磁干扰、温度变化等复杂环境下稳定工作。
这使得自动控制系统能够适应不同的工作环境和生产要求，实现连铸连轧工艺的高质量生产。
另外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具备一定的人机交互功能。
在系统界面设计上，考虑到操作人员的使用习惯和操作需求，自动控制系统采用直观简洁的操作界面，方便操作人员对设备进行监视和调整。
操作面板上的指示灯和图形显示，能够直观地显示设备运行状态和异常情况，方便操作人员进行故障诊断和处理，提高了系统的可操作性。
此外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的灵活性和可扩展性。
连铸机电气自动化控制系统的设计与实现
连铸机电气自动化控制系统的设计与实现摘要在冶钢工艺中，连铸过程是连接轧钢与炼钢过程的关键环节，因此，其生产过程顺利与否直接关系着炼钢生产过程的顺利进行，并影响着轧钢质量及其成材率，因此，如何实现连铸机电气自动化控制就显得十分重要了。
鉴于此，本文重点就连铸机电气自动化控制系统的设计及其实现进行研究，希望能为相关领域的研究提供借鉴。
关键词连铸机；电气自动化控制系统；设计作为将炼钢及轧钢相连接的中间环节，连铸过程通过浇铸、冷凝以及切割等环节有效实现了液态钢到铸坯的转换，由此可见，连铸生产过程能否正常进行不仅会对冶钢生产过程带来影响，更会直接影响到轧钢质量及其成材率。
因此，如何进一步完善连铸技术，提高连铸机自动化控制水平对于带动冶金技术的发展具有十分重要的意义。
本文重点就连铸机的工艺流程及其电气自动化控制系统的设计及实现进行了研究，希望能够推动冶钢企业产品及工艺结构的优化。
1 连铸工艺分析对于连铸机而言，其主要包括如下几个部分，即钢包的运载装置、中间包及其包车、结晶器及其振动装置、拉坯矫直相关装置、切割装置、二次冷却装置以及铸坯运出等装置。
进行浇铸的过程中应先将携带钢液的钢包经相关运载装置运送于连铸机的上方，这样，通过钢包底部所具有的水口将钢液直接注入中间包中。
将中间包的塞棒或者滑动水口打开之后，待钢液注入下口后，通过引锭杆头将其进行堵塞。
这样一来，钢液将会沿着结晶器的周边发生冷凝，最终形成坯壳。
待结晶器的下端出口上坯壳的厚度达到一定程度时，将拉坯机以及结晶器振动装置进行启动，使得携带液心的铸坯直接进入到由夹辊所构成的弧形导向段中。
此时，由于二次冷却区域中呈一定规律进行布置的喷嘴所喷出的雾化水能够进行强制性的冷却，这样，铸坯在下行的同时还会受到冷却继续发生凝固。
一旦引锭杆将扇形段送出之后，将会使其同铸坯发生脱开，这样铸坯就能够在全凝固状态下得到矫直。
等到铸坯矫直并彻底凝固之后，水平方位通过切割装置将铸坯进行定尺长度的切割，并通过输送辊道直接运送出去。
板坯连铸机自动控制
民 蕾科技 爪 需
板 坯连铸 机 自动控 制
夏永刚 ’ 李宏声 ２
科论 技坛
（、 １一重集团大连 国际科技 贸易有限公 司， 宁 大连 １ ６０ ２ 一重集团大连设计研究院 新品技 术研 究室， 宁 大连 １６０ ） 辽 １６０ 、 辽 １６ ０
摘 要： 主要介绍 了板坯连铸机Байду номын сангаас的 自动化控制和生产工序 。自动化控制的总体设计采 用了集成的 自动化平台， 包括 ＳＥ Ｎ ＩＭＥ Ｓ公 司的监控 、 编程
前言
作者简介 ： 永刚 ， 夏 一重集 团大连国际科技 贸易有限公司 ， 师。李宏声 ， 工程 一重集 团大连设计研 究院新品技术研 究室， 高级工程师。
软件及硬件 的设计使用 ，－ ２ ．￣ｆ太网及 Ｐｏｂｓ Ｙ ｒ ｕ 现场总线的应 用， ｉ ｆ 远程通讯控制的使 用， 使整套连铸机的 自动化控制 系统具有可靠、 稳定、 安全、 易操
作和可扩展等性能和特点。 关键词 ： 板坯连铸机 ； 自动化 ； 监控 ； 编程 ； 工业 以太网 ； 场总线 现 此时可在悬挂操作箱上 按下 “ 浇铸启动 ”按钮 ，浇铸 过程就 自动 近几年 电子技术 日新月异蓬 勃发 展 ，电气控制技术 的发展 相 当成 进 行 。 熟 。我 院在 ２０ ０７年设计 了一套 板坯连铸 机生 产线 ，设 计 生产 １０ ｘ ０ １ 设备故 障可在监控画面上反映。 １０ ｍ板坯 ，年 产连铸坯 １０ 万吨 ，二冷水采用气雾冷却方 式。工 ８ｍ ５约 尾坯控制 ： 艺都是我们 自行编制的 ，三电控制为三电合一的 自 化平 台控制。 动 “ 拉尾坯模式”只是在 “ 铸造模式”的状态下才有效 ，它是在浇铸 １ 系 统 配置 将要结束时 ，由操作人员在悬 挂操 作箱上按 “ 浇铸结束 ”按钮 ， 时 这 连铸 电气控 制系统配置了 四台工控 机 ，一台放置在主 电室 ，一台 将 自动进人 “ 拉尾坯模 式”的工作状态。 放置在二操室 ，另两台放置在主控室 。火焰 切割机 自动化控制 系统成 ４ 连 铸 电气 控 制 系统 主 要 软 件 设计 套供 货。其它设 备采用 Ｓ Ｍ Ｎ 公司 的 ｓ ＿ ｏ Ｌ Ｉ ＥＳ Ｅ ７ ４ ｏ Ｐ Ｃ产 品进 行控制 。 ４１ 冷却水系统设计 ． 应用 了 Ｐｏ ｂ ｓＤ ｒｆ ｕ— Ｐ现场总线技术 ，Ｐ Ｃ通 过 Ｓ Ｅ ７ ５ ｉ Ｌ Ｔ Ｐ ． ４软件编程 ，监 二冷 水动态控制 ：根据二 冷区铸 坯的实际情况来及时改变二冷水 控系统采用基于在 ＷＩ Ｄ ＷＳ Ｎ Ｏ 操作 系统下 的 ＳＭ ＴＣ Ｗｉ ｃ ． 组态监 量 的控制方法叫动态控 制。一般有三种控制方法： Ｉ Ａ Ｉ ｎ ６ ｃ ０ 控软件。 １ 比例控制 ：即二冷水 的水量与拉速成一定 的比例。 ） ２ 系统 组 态 通常表示为 ：Ｑ ａ＋ ＝ ｖｂ 板坯连铸机 由 ＳＥ Ｎ Ｉ ＭＥ Ｓ的 ￥ － ０ ７ ４ ０三套及 远程 Ｉ ／ Ｏ和四台 Ｈ 监 ＭＩ 式中 Ｑ 二冷水 的总量 ，Ｌｒｉ；Ｖ 拉速 ，ｍ ｍ ｎ 、ｂ 常数。 一 ／ｎ 一 ａ ／ ｉ ；ａ － 控站进行控制（ 切割机 自动化控制通过采用编码器信号及摄 像定 尺进行 ２ ）参数控制：建立符合 Ｑ ａ ＋ ｖ ｃ ＝ Ｃ ｂ＋ 的数学模 型，将 ａ 、Ｃ 、ｂ 参数 控制 ，是一套独立 的系统） 。主要功能 ：实现在主控 室、浇铸平 台、配 存人计算机 ，浇铸 时选取对应钢种 的参数 ，根据拉速 自动配置各 回路 。 水 室 、二 操 室 、液 压 室 、大包 平 台 进行 操 作 控 制 。远 程 Ｉ ／ Ｏ使用 水 量 。 Ｅ ２０ Ｔ ０ ，采用 Ｐｏｂ ｓ Ｄ ｒｆ ｕ— Ｐ现场总线 和 Ｐ Ｃ进行通讯 、数据交换 ，Ｐ Ｃ ｉ Ｌ Ｌ ３ 目标表面温度控制 ：考虑了钢种、拉速及 浇铸状态建立数学模 ） 通过工业 以太 网与监控站传输数据。采用 ＳＭＡ Ｉ ｎ ｄ ． Ｉ Ｔ Ｃ Ｗｉｃ ｉ ０制做人机 型 ，根据建立 的数学模 型计算 出目标温度 ，实测铸 坯表面温度 ，根据 对话界面 ， 实现在线修改和监控 的功能 。 二者 的差值 ，自动调整二冷水的水量。 ４２ 电控系统设计 ． ３ 控制对象及生产控 制流程 连铸机 为一机 两流 （ １０ １０ ｍ） １０ ｘ ８ ｍ 。控制对 象包括 大包 回转台 、 １ ）液压站控制设计 。 中间罐 车、煤气烘烤 站 、结 晶器 、拉矫机 、脱锭机 、切 割机 、辊道 、 液压部分包括 ：高压泵 、油箱及 附属 的油位 、温度计及加热器和 移钢机、蒸气排 出风机、液压站 、配水站等 。 冷却器、过滤器 、循环泵 、各种电磁阀及 蓄势器等。 生产控制流程 ： 在液压站有三 台高 压泵 ，在正常情况下 两台工作 ，一台备用 。在 站 内操作箱上有工作方式 选择开关 ，选择几号泵为 备用 ，当液压系统 工作时 ，工作泵启动运行 。当工作泵 出现故 障时 ，自动或人工停止工 作泵再启 动备用泵 。 ２ ）引锭杆跟踪系统。 工作方式及控制内容 ： 手动方式 ： 引锭杆跟踪系统 由引锭杆、安装在 ３ ６号和 ５ ８号辊上 的脉 冲发生 Ｌ 随时可将 工作方式转为手动 。当转为手动时 ，断开 自动控制和有 器及 Ｐ Ｃ的高速计数模块等组成 。 关设备 之间的联锁 ，这时设备运行状 态不发生任何 中断或 改变 ，直到 跟踪 系统分为三部分 ： 操作者 给出新 的控制指令 为止。 ａ ． 送引锭杆阶段 ； ｂ浇铸初期阶段 ； ． 自动方式 ： 连铸机 工作主要是在 自动方式 下进行 。在 自动状 态下 ，仅需要操 ｃ ． 拉尾坯阶段。 ３ ）拉矫和振动的电控设计。 作有关 的几 只按钮 ，其余各设备 的运 行是 由引锭杆跟 踪系统和联锁关 系控制 的。当在 “ 浇铸 ”时，把选择开关转为 “ 手动” ，各设备间的联 拉矫和振动电气控制 系统采用了 Ｓ ＭＥ Ｓ系列的交流变频装 置 ， Ｉ Ｎ Ｅ 锁就 被解除 ，跟踪系统将 继续工作 ，其所送 出的信号不 起控制作 用 ， 其具有高稳 态精度和优 良的动态 响应 ，可通过 内部的 软件进行调试 ， 仅作 为参考 。当把选择开关从 “ 手动”转为 “ 动 ”时 ，自动顺序控 操作简单 。同时该装置具 有高效的故障诊 断功能 ，通过网络接 口进行 自 信息交换 ，拉矫机速度给定通过 Ｐ Ｃ Ｌ 实时控 制 ，以求拉速和二冷水符 制将按照跟踪系统继续进行 。 下列设备 完全与 “ 自动” “ 手动”工作方式选择 无关 ：大包 回转 合工艺设计要求 。振动电机的振动频率也是和拉速同步调节 。 台；ｌ 、２号 中间罐 车；引锭杆存放装置 ；辊 道设备 ；火焰 切割机 ；液 ４ ）切 割 系统 。 切割 系统为成套供货设备 ， 铸坯切割分为 自 动和半 自动两种方式 。 压设备 。 自动方式的切割信号为摄 像定尺发 出达到定 尺信 号 自动发 出切割信号 送引锭控制 ： 半 动方式为达到定尺长度时，人为发 出切割信号 。 当送引锭杆准备好后 ，将开关打到 “ 插入模式” ，在主操作台及悬 来完成 ； 自 结束语 挂操作箱上 “ 插入模式 ”灯亮 。 连铸 机对 自动化水平及 可靠性的要求很 高，本连铸 机从调试到投 如果未准备好 而选择 “ 插入模式” ，此时 “ 插入模式”灯闪烁 ，直 到 “ 准备模式 ”好后为平光 。但这不影响各设备在送引锭前的准备。 产 ，一直正常运行 。实践证 明 ，该系统设计合理 ，安全 可靠 ，操作方 便 ，大大减 轻了工人的劳动强 度 ，提高工作效率 。所有信 号都 是通过 浇铸控 制 ： 如果浇铸条件具 备 ，则各操作 台上 相应 灯亮 ；如果浇铸 条件 不具 工业 以太 网及 Ｐｏｂｓ 场总线来完 成的 ，大 大降低了成本 和施 工难 ｒ ｕ现 ｉ ｆ 度 ，为用户增加了可观的经济效益 。 备 ， 灯闪烁 ， 则 直到进行有关操作后 ， 灯光 变为平光 。
塞棒操作手册
1、液位自动控制系统工作原理与硬件组成1.1系统工作原理本控制系统主要由两部分组成：SC3000仪表检测系统和液位自动控制系统。
1.1.1SC3000仪表检测系统工作原理：137Cs放射源和探测器分别安装在结晶器铜管的两侧，结晶器内的钢水对放射源所发出的丫射线有阻挡作用，根据丫射线强度的不同来反映钢水液位的高低。
探测器把接收到的丫射线转化成与液位相对应的高频脉冲信号传输给SC3000检测仪表，仪表将脉冲信号做数字处理后，转化为0〜10V电压信号或4〜20mA电流信号输出。
检测系统通过设定检测范围、高低液位校验和线性化工作，可以准确地反映结晶器内钢水的实际位置。
检测系统示意图：结晶器A AA ___ A1.1.2液位自动控制系统工作原理液位自动控制系统分拉速自动控制系统和塞棒自动控制系统两大部分。
1.1.2.1拉速自动控制系统工作原理SC3000检测仪表根据设定液位与实际液位比较，利用内嵌的算法，以投入拉速自动瞬间的实际拉速为基点，运算得出一个控制拉速值，以0〜10V或4〜20mA信号送给连铸PLC用于控制拉矫机的速度，或直接送给拉矫机变频器来控制拉矫机的速度。
通过调整拉矫机的速度来调整结晶器内钢水液位，以达到实际液位稳定的目的，实现恒液位变拉速控制。
拉速自动控制原理图设定液位SC3000仪表控制拉速结晶器钢注：拉速反馈用于切换拉速自动瞬间作为PID运算的拉速基点1.1.2.2塞棒自动控制系统工作原理SC3OO0佥测仪表将钢水液位信号处理为0〜10V或4〜20mA言号给塞棒自动控制系统PLC塞棒自动控制系统PLC根据设定液位与实际液位的比较，利用PLC 程序运算得出一个动作量，输出给驱动器来驱动电缸动作，带动执行机构来调整塞棒的开启度，从而调节中包水口的钢水流量，以保证结晶器内钢水液面稳定，实现恒液位恒拉速控制。
塞棒自动控制原理图1.2系统工作示意图1.2.1 功能描述示意图1.2.2现场安装示意图现场分线盒电缸电缆1.3 系统硬件组成1.3.1PLC硬件组成动作执行设备1.3.3 检测系统1.3.4 HMI135 现场操作箱操作箱中装有系统控制相关的现场控制组件（按钮、指示灯）和状态显示组件（液位显示表）。
自动控制技术在连铸机的应用
前言 连铸 是通 过浇 铸 、冷凝 、切 割等 过程 ， 液态 钢转 换 成铸 坯 的工 艺， 把 是 连 接炼钢 和轧 钢的 中间环 节。因此 ， 铸生 产的 正常 与否， 连 不但 影响 到炼钢 生 产任 务 的完成 ， 且也 影响 到轧钢 的质 量和 成材 率 。连铸 设备 的控 制技 术的 而 发展 还会带动 冶金 系统其他技 术的发 展， 对企业 结构和产 品结构 的简化和 优化 都 有 着 重 要 的促 进 作 用 。 １结 晶器 液位 控制 技 术 钢水从钢 包流 入 中间包， 然后通 过浸 入式水 口流 入结 晶器， 中间包 的塞棒 设 置在浸 入水 口的开 口处 ， 它通 过液 压一机 械塞 棒提 升装置 驱动， 而塞棒 位 置 由电驱动 液压伺 服 阀调节 。进入结 晶器 的钢水 流量和 结 晶器钢水 液位 是 由塞 棒 被提 升后 浸 入式 水 口被 打 开 的程度 所 决定 的 。铸坯 从 结 晶器 下方 连续 拉 出， 结晶器 中的钢 水必 须得 到补充 ， 以保持 液面恒 定 结 晶器 中钢 水 液面 高度 所 决定 的钢 水静 力和钢 水热 容量 与铸速 的设 定值相 关 。结晶器液 面在 浇铸过 程 中 的稳 定性 ， 直接 影 响铸 速 的稳定 控制和 二冷 区喷冷 水 的稳定控 制， 从而影 响铸坯 中各段 冷却结 晶过 程的均 衡 。结晶器钢 水液位 必 须尽可 能控 制在预 定 位 置 。结晶器 钢水液 位波 动不 但 直接影 响铸 坯 的质量 （ 夹渣 、鼓 肚和 裂纹 如 等 ） 而且 会导 致浇注 过程 中 的溢钢 和漏 钢 。结晶器 液位 波动 如果 大， 会造 ， 就 成 大量渣 子卷 入结 晶器 中， 然造 成拉漏 。连铸最 大 的危害就 是拉 漏， 旦拉 必 一 漏， 整个 生产 被打 乱而且烧 坏 设备， 短时十 几个 小时， 长时达 几天 无法 生产 ： 即 使 不拉漏 ， 由于液位 波动 大业会 造成铸 坯表 面和 内部质 量不 好， 结果是频 频 出 现 废 品和残 次 品： 。 因此， 晶器 钢水 液位控 制 是连 铸生 产中 至关 重要 的技 － － 结 术 ． 是历 年来 各 国竞 相研 究 的课 题 。 也 液压一 机 械 塞棒 提 升装 置 的动 态行 为是 通 过伺 服 阀和 液压 缸 进行 控制 的 。伺 服阀 的特性 可 以简单 地近 似一 阶差 分微 分方 程， ～阶差 分微 分方 程 的 输 出值 为伺服 阀的位置 ， 际上 是伺服 阀的开 口度 。开 口度大 小控 制液 压缸 实 油的流量 ， 由于液压 中速度 取 决于流 量， 流量 的大小控 制 了液压缸 的活 塞杆移 动的速度， 因此液 压缸可 以用 一个积 分器建 模， 计算 塞棒位 置， 塞棒 的位 置就决 定了流 入结 晶器 的钢流 量 。塞 棒位 置高 ， 口大， 入 结晶器 的钢 液流 量 大 ： 开 进 塞 棒位 置低 时， 入式 水 口开度大， 入结 晶器 的钢流量 小 。结 晶器 液位 由塞 净 流 棒 位置 决定， 塞棒 的动 作可 以通过 电激励 信号控 制， 出值 是塞棒 位 置Ｓ 塞棒 输 ， 位 置 开度 Ｓ也 可 以通过
0008 方坯小矩形坯圆坯连铸机自动控制说明
方坯小矩形坯圆坯连铸机自动控制说明1．连铸机工艺流程：连铸机浇注前，先进行上引锭操作。
在确保液压站正常工作的前提下可进行送引锭操作：首先拔出防止引锭杆下滑的定位销子，确认销子拔到位以后送引锭，拉矫辊和脱锭辊会自动抬起经10秒延时后引锭存放电机启动，送引锭杆入拉矫机拉矫上辊下，当引锭杆送达拉矫机下时，引锭杆停止，跟踪位灯点亮，拉矫辊自动压下且一压压紧，10秒后，确保一压完成，引锭电机和拉矫机同时启动并保持线速度一致。
开始送引锭至结晶器下口。
当引锭杆送至结晶器下1000mm左右时，停止送引锭。
拉矫台的操作权交给结晶器操作箱，由机旁箱的按钮盒点动按钮把引锭杆送入结晶器内，送引锭过程完成。
经过预热的中间包由位于浇注平台一侧的中间包车运行至结晶器上方，通过中间包车上的对中机构对位。
合格钢水由出钢跨吊车吊运至钢包回转台上，操作工在钢包操作台上操作转台，钢包回转台经转动、减速、停止，回转180°后，钢包置于中间包上方。
操作工开启钢包滑动水口，钢水进入中间包；待中间包钢水液位达到一定高度后，加入保温剂，打开定径水口，开始浇注；钢水液位在结晶器内上升，当钢水液位达到一定高度时，启动结晶器振动装置和拉矫机，拉坯开始，二冷水阀门打开，对铸坯进行二次冷却。
当引锭杆头部到拉坯辊，存放电机慢速启动，此时电气控制使拉矫机的速度不能低于存放电机速度，延时，拉坯辊压力由引锭杆压力转为热坯压力，当引锭头出拉矫机的矫直辊时（取引锭杆尾端的行程开关信号），矫直辊以高压压力向热坯头部压下，将引锭杆与铸坯脱离，压下到位后，延时，矫直辊压力转为热坯压力。
脱离热坯后的引锭杆由存放电机继续驱动到达引锭杆存放位时，存放电机停转（取引锭杆尾端的行程开关信号），引锭杆停在存放位，等待下一次浇钢。
当铸坯头部触及定尺检测装置的吊链，发出电信号时，切割机抱夹夹紧铸坯，进行定尺切割操作，当切割机完成定尺切割操作时，该流的切割后辊道启动，同时横移区X流公用辊道启动，切断后的铸坯经切割后辊道输送至钢坯横移区前的升降档板位置。
太钢连铸工艺及自动控制
1 引言太钢不锈炼钢厂立式连铸机控制系统全部采用西门子S5-115U系列可编程控制器, 传动调速系统采用西门子6SE70系列变频器。
为提高不锈钢质量，扩大生产能力，2004年3月，对立式连铸机进行了改造，托辊系统改造也是其中内容之一。
2 工艺流程简介立式连铸机的生产流程图如图1所示。
从图中可以清楚地了解立式连铸机的生产流程和主要设备。
图1 立式连铸生产流程图3 系统组成托辊系统组成:托辊整流单元, 托辊整流单元供电的直流母线, 38#托辊逆变器、39#托辊逆变器、40#托辊逆变器。
直流母线所带的3台逆变器, 每个逆变器各带2台电机, 除38#北电机外, 其余电机都带一个编码器, 负责形成速度闭环和坯长的测量。
系统的结构原理简图如图2所示。
图2 系统结构原理简图采用整流/回馈的直流母线供电连接3个逆变器，一是可以保证公共母线的电压恒定，二是可以在传动装置制动时，将能量反馈回公共母线，实现能量的再生利用，从而得到节能的目的。
4 系统参数(1) 整流回馈单元型号: 6SE7033-1EE85-1AA0，输入电压: 380～460V，输入电流: 269A，输出电流: 310A;进线电抗器型号:4EU3051-7UA00，输入电压:400V，输入电流:280A;自耦变压器型号:4BU4795-00A11-8A，最大回馈电流:297A。
(2) 逆变器型号:6SE7027-2TD61输入电压:540V，输入电流:85.7A，输出电压:0V～380V，输出电流:72A;输出电抗器型号:6SE7027-2ES87-1FF0最大功率，190kW。
(3) 电机型号: YTSP160C-4功率:15kW，额定电压:380V; 额定电流:29A;频率:0~50Hz(恒转矩调速)，50~100Hz(恒功率调速)。
(4) 编码器型号:TYRD-J1000-RZCW, TYRD-J300-RZCW，工作电压:9~30V。
5 速度闭环控制原理托辊传动系统主要负责拉钢的速度控制和传送引锭链的速度控制，同时利用转速反馈形成对钢坯的定尺测量，利用其速度变化率dv/dt完成对卷扬系统速度控制与转矩控制的转换，拉钢速度的快慢直接影响钢坯的质量，转速反馈的精度直接影响定尺的准确。
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连铸 机 塞 棒 自动控 制
陈益 伟 梅金 波 骆 志 明
杭 州 ３０ ２ ） １０２ （ 州钢铁 集 团公 司转 炉厂 杭
摘
要 ： 绍 了塞棒 自动控 制 系统 电气原 理 ， 其在控 制连 铸机 结 晶液 面高度上 的应 用和效果 。 介 及 关键词 ： 连铸机 ； 结晶器； 液面； 塞棒 ； 动控制 自
定值（ 此时拉速为相对恒定值 ） 。当拉速增加 ， 液位 瞬时降低 ， 控制器将控制塞棒开启直至液位调整到 设 定位 置 ， 之亦然 。 反 塞棒控制系统有三种工作状态 ： １ 自动方 式 ： 条 件 满 足 的情 况下 ， 以将 控 ） 在 可
作盒及相应 的控制软件等几个部分组成 。其控 制 系统组成 示意 图如下 ：
』
（） ２
按钮 控制 ， 功能 主要用 在检修 时 。 此
３ 手动方 式 ： ） 电动 系 统解 除 ， 过 塞 棒 机 构 侧 通
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贝 “ ｋ ＝ｋｅ ｋ ＋ｋ∑ ｅ ） Ｄ ｅ ｋ 一ｅ ４ （ ） ｐ（ ） ， （ ＋ｋ ［ （ ）
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面 的人工压杆 带动齿 轮齿 条使塞棒 实现 开关 。
设 计最 大拉速 （ ／ ｉ）３ １８ １６ ｍ ｒｎ ：； ．；． ａ
冶金 长度 ：６ ８ ２ ．ｍ 结 晶器 ： 液面 自控 ， 电磁 搅拌 。铜 管长 ９０ ｌ ０１ｎ ／ ｉ 振 动方式 ： 式半板 簧正 弦振 动 复
高， 使用维护方便。工作原理是放射源发射出恒定 的射 线穿过 被测 钢液 时一部 分被 吸 收 ， 使射 线 强 而
关， 如此 周 而 复始 ， 直至 结 晶器 内钢 水 液 面达 到设
钢； 而传 统 的手动浇 钢易使 结 晶器液 面产 生较 大 的 波动 ， 工人 劳动强 度大 。 因此使 用塞 棒 自动 控 制 且 系统使 钢水液 面保 持稳定 的状态 尤为 重要 。
ｌ 连铸机塞棒 自动控制系统
塞棒 自动 控 制 系 统 由液 面检 测 系 统 ， 棒 机 塞 构， 可编程 控制 器 ， 控机 ， 服液 压缸 ， 工 伺 电气柜 ， 操
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Ｓｕｓ ｂ ． 全
２０ ５ 第 期 ０年 月 二 １
制方 式 转 为 自动 ， 避免 塞 棒 振 动过 大 ， 要在 实 为 需
有限差分代替 ， 则可得出近似 的离散 ＰＤ表达式 ： Ｉ ｕ ｋ ＝ｋ ｛（ ） （ ） ｅ ｋ ＋ １∑ ｅ ｉ ＋Ｚ ［ （ ） （ （） ｅ ｋ 一ｅ ｋ Ｄ
』，０ ＝０
一
际液 位与设定 液位 相 差在 ５ ｍ范 围 内才 能切 换 成 ｍ 自动 方式 。此 时塞 棒 的开 关 由液 面 检 测 系统 传 送 信号 ， 通过 可编程控 制器 决定塞 棒 的开 启 。
２ 点动方式 ： ） 塞棒 的开关 由监控 画 面上 的点 动
』
１］ ）｝ 令 ｋ ＝ １；Ｄ＝后 Ｉ ， ｋ ＰＤ
的核 心部件 ， 它将液位 检测 系统 输 出信号 转换 成 液 位高 度值 ， 据 液 位高 度值 和塞 棒 位置 反 馈值 ， 根 采 用 ＰＤ调 节 算 法 进 行 运 算 ， 到 塞 棒 调 节 的位 移 Ｉ 得
Ｕ 刖 吾
转 炉厂二 连铸 车间 目前有 两 台连铸 机 ， 铸 机 连 的主要 工艺参 数如下 ： 、
机 型 ： 弧形连铸 机 全 基本 半径 ： ９ Ｒｍ
流 间距 ：４０ ｍ １０ ｍ
流数 ： 五机 五流
图 １ 塞棒 控制 系统 组成 示意 图
铸坯 断面及定 尺 ：５ １０×１０ ２ ２０ ０姗 ２ ５ｍ ； ０ ×２０ ；
１０×３０ ２ ５ ２ 舢ｎ
１ １ 液位检 测 系统 ．
我厂结 晶器 钢 水 液 面高 度 检测 装 置 采用 ｃ 一 ｓ １７作 为放射 源 ， 于 同位 素式钢 水液 面计 ， ３ 属 其特 点 是信 号稳定 ， 干扰 少 ， 构 简 单 ， 能 稳 定 ， 度 受 结 性 精
拉坯速 度 ： 铸 坯断 面 （ ２ ：５ ０ ２０×２０ １０×３０ 眦ｎ） １０Ｘ１ ；０ ５ ０ ；５ ２ 匹配拉 速 （ ／ ｉ） １７ ； ．６ ０ ９ ｍ ｒ ｎ ： ．８ １２ ； ．５ ａ
时 ， 形 成 卷 渣 ， 响铸 坯 质 量 ， 重 时会 引起 漏 易 影 严
塞棒 机构 的工作 原理是 接 到控 制器 的指令 后 ， 电机启动 带动 执行机 构 ， 棒 作开 关运 动 。 电动 缸 塞 里 的位置传 感 器 将 目前 塞棒 位 置 及 时 传递 给 控 制 系统 ， 控制 系统再 根据 结 晶器 液 面情 况判 定塞 棒 位 置是 需 开 或关 ， 成 一 次 开关 后 ， 置 传感 器 再 将 完 位 位置传 递给 控制 系统 ， 根据 液 面情 况判 定塞 棒 开 再
１３ 系统硬 件及 软件设 计 ．
（ ｋ～１ ］ ）
（） ３
本系统使 用西 门子 ＰＣ ｓ Ｌ ７—３０做 为控 制 器 ， ０
Ｐ Ｃ系统是 结 晶器 液 位 检 测及 塞 棒 伺 服 控 制 系 统 Ｌ
式 中 ： 为采 样周 期 ； （ ） 系统 第 ｋ次采 样 ｅｋ为 时刻 的偏 差 ， 系统 中代表 液位 的偏 差 Ａ 也代 表 本 Ｈ；
度变 化 ， 变化 规 律 是 随钢 液 面 高度 的增 加 ， 其 射线 强度 减 弱 ， 检测 出射 线 强度 的变 化 ， 可 以转换 出 就 钢液 面高度 的变化 。接 收器接 受 射线 ， 并转 换 为 电 信 号传 给二 次仪表 。
１ ２ 塞棒机 构 ．
二次 冷却 ： 自动 配水 ， 水冷却 全 单 台连 铸年 产量 ：０万 ｔ ８ 为生产 高 附加 值 的产 品 ， 对铸 坯 的质 量要 求 越 来越严 格 。连 铸 生产 中结 晶器 钢水 液 面波 动 较 大