浅论板坯连铸结晶器钢水液位波动(改3)(论文)

1、浅论马钢csp连铸结晶器液位波动故障杨勇马钢第一钢轧总厂胡正君马钢第一钢轧总厂摘要：以马钢csp连铸发牛的液位波动为例，对it进行分析，以及作出些预防于段。关键词：液位波动分析superficially discuss the hmo application on mast eel csp casteryangyong masted hot mill plant hu zhengjun masted hot mill plantabstract:according to the deviation of mould level happened on masteel csp caster, a

2、nalyse the cause and take some effective measure .keyword:deviation of mould level analysis1. 引言结晶器液位控制系统在csp连铸系统中起很重要的作川，是不可缺的。结晶器液位控 制系统否止常运行，直接关系到连铸是否能够成功开浇，以及是否能够止常生产。本文将简 单介绍mlc系统并重点对在mlc系统中发生的液位波动故障进行分析。2. 结晶器液位控制系统（mlc系统）结晶器液位控制系统川于自动开浇并在浇铸期间保持钢水液位在预设恒定液位 上，任何对预设恒定液位偏移都通过塞棒位置调整來补偿。结晶器液位控制系统执行

3、以下功能白动开浇（结晶器钢水填充）浇铸期间结晶器液位测量与控制塞棒监视功能 辐射单元监视事故时塞棒快速关闭mlc系统位于结晶器上部，而mlc驱动部分为一个带有电动伺服单元的塞棒控 制箱来控制其位置，测量系统是一个辐射单元用于实际钢水液位测量。结晶器液位控 制的任务是在浇铸操作期间保持液位在-指定的高度和在开浇时以恒速填充结晶器， 与指定结晶器液位的偏差都由改变屮包的塞棒位置来调节钢水注入结晶器流量来补 偿。3. 结晶器液面波动分析mlc系统是一个先进的控制系统，在csp工厂中发挥了无可代替的作用，但是在生产 过程中总是会有液而波动导致生产无法继续。这是一个我们无法冋避的问题，任何一次非计 划停

4、产，总会带來无法避免的成本增加。在这里，我们将对液面波动进行分析，希望能够找 出原因o31液面波动的判断首先，在这里先介绍两个液而的计算公式液位变化理论值a和液位变化检测值bo 液位变化理论值a,是通过浇注速度s和液而下降的吋间t计算得出液位在结晶器内 变化的高度，它的计算公式为：a=sc*1000*t/60 mma液位变化理论值mmsc板坯浇注速度m/mint下降时间s对于液位变化检测值b,它的计算公式为：b 二 s1*t mms1 液而在结晶器内下降的速度mm/st 下降时间s但是在pda图形屮，我们只能得到液面变化的白分比c,而液面变化的白分比c是和 mlc系统在结晶器内检测的实际高度（

5、如图1所示）相对应的，因此可以通过在液血下降 时间t内，液血变化的tt分比level和mlc系统在结晶器内检测的实际高度，计算得出液 位在结晶器内变化的高度，它的计算公式乂可以为b=level*thick mmlevel 在液血下降时间t内，液血变化的tf分比%thick 结晶器内物理空位和物理满位z间的差值，也就是mlc在结晶辭标定后，可 以在结晶器内检测的实际髙度（满位标定块的高度与空位标定块的高度之间的差值，在马钢 csp 为 130mm）。图1：结晶器液位测量的布置和特性曲线在出尾坯时（此时没有钢水注入结晶器内），液面在结晶器内下降的速度s1和浇注速度 sc是一致的，我们可以得出在单位

6、时间t之内，液位变化检测值b二液位变化理论值a,如 果此时有钢水继续浇注，那么液面在结晶器内下降的速度s1就会小丁-浇注速度sc,随着钢 水注入的量越大，那么液面在结晶器内下降的速度s1就会远远小于浇注速度sc,也就是液 位变化检测值b将远远小于液位变化理论值a,那么在漏钢时，液面在结晶器内下降的速 度s1就会大于浇注速度sc,也就是液位变化检测值b 液位变化理论值ao通过以上分析，我们得出以下结论：当液位变化检测值b 液位变化理论值a时，漏钢；当液位变化检测值b二液位变化理论值a时，无钢水；当液位变化检测值b液位变化理论值a时，有钢水在浇注过程中，液血有时会有很大的波动，有时即使有大的波动，

7、但生产继续，没有导 致停浇，令时乂总是导致停浇，不知道，问题出在哪甲.，因此我们可以通过以上结论来判断 在浇注过程中液面变化情况，进而分析原因出在哪里。32液面波动分析下面，我们将以以上结论对马钢csp液面波动导致停浇的儿种情况进行分析。1.在正常情况下液位变化理论值a和液位变化检测值b的比较。以图2所示，我们可以得出：a=4.25* 1000*0.62/60=43.9mm, b=3.17%* 130=4.1 mm在浇注过程中，液回正常波动的情况下，abo图2正常浇注过程的液位波动2图3是塞棒断的pda图形，通过图形，我们可以得出：a=3.73*1000*0.84/60=52.2mm,b=32

8、.22%* 130=41.9mm在这种情况下，a>b,与图3情况下相比，液位变化检测值b己经变人，并口液位变化理论值a和液位变化检测值b的差值明显变小，说明虽然塞棒断，将中包水口堵住，但是还没有完全堵住，造成有少量钢水继续注入结晶器中。100-160500055 ao75ro es oo56so45bo3.53.02.0si.tcs1 mlc eds mtclovaci (%>s1_tcs1 mlc.edrs ml91 tc31 mlc cd.«» mkjvsignalnamox1x2x2x1y1y2y2-y1unit.us1 tcslmlced 04:24:0

9、4.40304:24:05.244084072.3340.11-3222%3sl_tcs1.mlc.ed.04:24:04.40304 24:05 2440.84063.9587.4423.49mm3 :s1tcs1.mlc.ed.04:24 04.40304:24:05.2440.8403.7373.736-0.001m/min?4：o5&04 2416 0 cm 24 (ml 504 24*07.004 24 07 504*24:00.0o4：24k>®.504:24 09.0图3浇注过程中，塞棒断，钢流量小3.对于图4,这种情况下，我们先对液位变化理论值a和液位变

10、化检测值b比较，a 和b的值分别为：a=4.25* 1000*0.298/60=21.0,b二 16.43%* 130=21.35通过a和b的值比较，发现a与b近乎相等，根据以上结论可以判断，实际上没有 钢水注入结晶器，但是检查塞棒机构正常，塞林也没有断，最终也是现场液位溢出 停浇，因此液位检测有偏差。signalnamex1x2x2-x1y1y2y2-y1unit1sl.tcsl.mlc.ed.10:58:50.495710:58:50.79390 298173.2956.86-16.43%2sl_tcs1.mlc.ed .10:58:50.495710:58:50.79390 298159

11、.1870.1911.01mm3s1 tcsi.mlced.10:58:50495710:58:5079390.29814.2514.2540.003m/min图4无钢水注入，液面检测有偏差4. 对于图5a=3.53*1000*0.379/60=22.3mm, b二6.97%* 130=9.1 mm,a明显大于b,有钢水注入结晶器，但是液而马上上升到100%,有溢钢现象，现场液面实际也有溢出现象，液面检测正确，樂棒正常，检查发现塞棒机构故障。f :d«to90314carte1 405 dotsi tcs1.mlc.eciij».mx:l©vact (%>o

12、o40socsl_tcs1.mlc.edm.m*cc8sfsp«ed (mmln)3530.iu201o555250.04z fi45.042.5si rcsi.r*«.c.&uj&.micsrrqaact1 (mm)14:02:14.01402:16 s14:02:signalnamex1x2x2-x1y1y2y2 y1unit1 s1 tcs1 mlc ed .14:02:10 1111402:10.4730.37973.6366.666 97%2 jsl_tcs1.mlc.ed.14:02:10.11114:02:10.4730.3793.5273.5

13、300.002m/min3jsl_tcs1.mlced.14:02:10.11114x)2 104730.37954 61658.5763.960mmwtrnr/oiti 5图5液血检测止确，塞棒故障5. 対于图6,a=4.13* 1000*0.113/60=7.8mm, b= 15.68%* 130=20.4mm,a明显小于b,有漏钢现彖，但是现场没有漏钢，并且漏钢预报没有启动塞棒机构也止常，因此判断液血检测有问题。_ r sifinalname |x1 zf x2|>y1y2| y2 - y1 |unit1 s1 tcsl.mlc.ed.02:38x）1.84402:38:01.95

14、70.11373.8458.16-15.66飞厂.zosi.tcslmlc.ed.02:38x）1.84402:38:01.9570.11357.514609903.476mm3 js1_tcs1 mlc.ed.02:38:01.84402:38:01 9570.1134.129:4.1310.002invmin图6有漏钢现彖，液血检测有偏差通过以上分析，我们发现液血波动与液血检测系统是否稳定和塞棒系统工作是否良好有 密切的联系。4.液面波动的预防措施液血波动给生产带来极大的影响，不仅增加了生产的时间，而口还增加了生产成本。因此，我们要做好预防措就，减少液面波动带给牛产的卬彖。4. 1.对液面

15、检测系统的措施马钢csp的结晶器液位采用用一套辐射系统测量，包括放射源和检测装置，它们被 集成在结晶器中（见图do放射源使用co60,被密封在一个保护箱内，放射强度（脉冲/s） 通过一个闪光计数器测量，放射源与计数器之间的辐射吸收度由是佇结品器液位高度来决 定，在放射强度与结晶器液位之间关系近似为线性关系（见图1）。如果没有钢水在结晶器内，射线被铜板吸收。浇铸时射线被铜板、钢水和保护渣 吸收，保护渣的恒定会导致结晶器液位测量的偏差，这个偏差可由设定结晶器液位参 考值來补偿。测量脉冲山微处理器汁算，计算单元根据先前标定值计算相应的结晶器 液位并以百分比表示。在实际牛产中发现，co60脉冲检测信号

16、在高温、多水、干扰环境下容易出现衰 减和扰动，并且在放射源使用长时间后，它更会有衰减，这时无法避免的问题，对于 高温、多水、干扰环境，可以通过双绞、屏蔽等技术进行处理，但是对于发射源的衰 减，我们必须采取措施增加测量系统的稳定：第-、放射源的哀减，将造成计数模块接收到的脉冲数减少，例如开始使用的放射源，放射强度大，计数模块接收到的最大脉冲数可能是6000,在使用儿年后，计数 模块接收到的最大脉冲数有可能只有3000。通过图1,可以发现，前者一个白分比对 应600,后者一个tt分比对应300,在相同的液血波动300时，前者有0.5个pi分比变 化，后者有1个订分比的变化量，前者比后者更加精确，并

17、且前者比后者检测到的波 动比后者小。在马钢csp,对现在的co60分步标定（每增加一块标定块，记录测量系统 测量到的值，通过pda更直观）时，能够明显看岀co60放射源亦在放射剂量不稳定的 情况，检测值在8%-20%的区间进行跳跃，这样严重影响液位检测的稳定性（参看图7）0 针对这样的情况，可以通过修改在二次仪表甲的时间参数（outl由0.6-0.85, out2 由0.4->0.85）,来调整液位下降的速率，以达到液位的稳定性。ibaarwiyzerg:8t0903248ster2 4 24.datibatianulyzergadtil09032acutci2 003.datiba-

18、-4 03.0<h21 c»1 mlg.kci.m.mk.cat4spmkl (ni/inm)' 7 '3.0 ? 5-厂g彳僚改时口曲数审白勺沁浓疋2.u*1.s-1.0/0 r-o/13ec8b mt s2_tcs1 .mlc.coas.miclcvact (%> lml c f<lm mk i “vrm (k)70250s«fc图8浇注时，修改时间参数后（ii： 09）,液面波动前后的变化第二、通过在标定co60时，对添加保护渣和不添加保护渣的检测值进行比较，能够明显看出,保护渣剂量对液位检测有着非常大的影响（如图9所示）。因此,在正

19、常生产过程中，操作工推保护渣的多少，能够影响液位波动的幅度。要求在生产中，操作工推保护渣要 定量，不能忽多忽少，以减少保护渣对液位波动影响。图9通过pda杳看到的添加保护渣和不添加保护渣的检测值第三、对co60放射源标定块定期进行检查，保证标定块尺寸大小。有的标定块是给 70结晶器标定使用的，有的是给90结晶器使用的，两种标定块时不能混在一起给70后90 结品器标定的，否则在进行标定时，标定块的位置不能止确的放在放射源和闪烁计数器的中 线，这样会导致co60标定的偏差，因此必须保证结晶器标定使川的标定块型号必须与结晶 器的片度匹配。图10计数器、标定块为放射源不在一条直线上通过以上分析，在co60放射源衰减严重的客观条件下，相应的措施如下：1、在液位检测计数模块中，修改吋间参数(outl山0.6-0. 85, out2山0.4-0. 85), 來调整液位卜降的速率，以达到液位的稳定。2、更换结品器时，止确标定co60放射源，保证结品器标定使用的标定块型号必须 为结晶器的厚度匹配；3、在生产过程中，要求操作工定量推保护渣，以以减少保护渣对液位波动影响。4.2对塞棒控制系统的措施塞棒控制箱上的高精度导向支杆，山伺服电机驱动，其移动用于改变塞棒头与中包开口 z间的距离以控制钢水流入。下图显