连铸钢包下渣检测系统-电磁式大包下渣检测详细介绍

钢包下渣检测系统

大包下渣检测系统在浇铸过程中，能够及时、准确地提供大包下渣报警信号，并与大包滑动水口的关闭操作连锁控制；根据不同钢种的质量要求，采用不同的控制精度，并能控制合适的大包下渣量。

钢包在接收位时，将传感器通过快速接头和检测系统相连接。系统提供交变的正弦电压加到激励电极的两端后，激励电极中流过同一频率的交变电流，并产生交变的磁场。传感器中心有熔体流过时引发涡流。因为渣的电导率***低于钢液的电导率(1600℃时，它们的比值大约为1:1000),所以渣产生的涡流远小于钢液产生的涡流。浇钢过程中，当熔体全部为钢水时，熔体产生较大的电涡流; 当渣钢混出时，熔体电导率下降，电涡流减小，电磁场有所增强，接收电极两端将感生出变化磁场的感生电动势，磁场感生电动势的大小反映了钢液的含渣量的大小。计算机将来自传感器的模拟信号进行处理计算，给出显示报警信号和控制信号。

检 测 原 理 图

一.系统组成

传感器：被安装在钢包底部，检测钢液中的渣信号

前置放大器：负责交流信号的放大， V/I转换

信号处理器：负责I/V转换，AC/DC转换，信号放大等处理

中央处理单元：人机对话界面，负责信号处理，状态监视和记录，自动校准，自动温度补偿，过程控制，参数设置

操作箱：为浇铸平台上的操作人员提供状态信息和操作

下渣检测系统可根据用户的要求安装，下图是部件图和部件信号通路。

部 件 框 图 

二.系统配置

配置图说明

每个钢包臂上安装一个快速接头,传感器和大包臂上的快速接头通过抗高温活动电缆相连,电缆长度5米。

前置放大器安装在旋转台内,一根抗高温电缆将快速接头的插座和前置放大器相连, 电缆长8米。

前置放大器处理后的信号,经旋转台内的滑环和信号处理单元相连。

操作箱安装在钢包浇钢平台上,它向操作者提供系统工作的所有重要信息，操作者可选择自动或手动方式关闭水口，系统在下渣时以视觉和听觉形式提醒操作者。

中央处理单元和信号处理器安装在电气室。

三.传感器工作原理

传感器采用电磁感应的原理进行信号检测，其典型结构是两同心线圈。当初级线圈通以中频激磁电流时, 由于 磁场作用,在钢流中产生涡流,其磁场方向与线圈产生的磁场方向相反.因为渣的电导率在高温情况下远低于钢液的电导率（约1/1000）,所以在渣中产生的涡流远小于钢液中产生的涡流 。浇钢过程中，开始浇注时流出的全部为钢水,到浇钢后期,钢渣混出,使溶体电导率下降,电磁场将有所增强,此信号由次级线圈测得.

传感器构成原理

采用耐高温材料将N1.N2两组***线圈隔离，把线圈整体封装在一个特殊钢制成的扁型环中，并从两组线圈中运用独特的技术方法引出两对信号线，传送到二次部分。

四.传感器安装（见传感器安装设计图）

安装简介：

传感器安装在钢包底部的基准板上.

传感器充当水口的导向部件.

传感器的引出电缆长度为1.5米.

基准板上需开一条深20mm,宽20mm的槽,以固定传感器引出电缆.

传感器安装在钢包底部的基准板上后,通过压板进行固定,压板以点焊的方式进行固定.

传感器的引出电缆的弯折角度不得小于80度.

传感器的安装技术标准参见”传感器安装设计图纸”.

安装注意事项： 

1. 传感器安装时，应禁止砸、扔等行为，***传感器安装紧凑，无损伤，符合安装要求。

2. 传感器安装时，应注意其电缆的保护，不得随意较大弧度的弯折电缆，以免损坏电缆；并应做好电缆的外保护工作。

3. 传感器安装时，其快速接头的安装应在***信号接线和信号传输的要求下，尽可能选择在远离高温区域安装。

4. 传感器安装时，根据传感器技术指标，应在安装前后分别检查传感器特性，以确定传感器安装后性能正常，能正常工作。

五.技术特点

1. 采用进口材料制造的、安装在钢包底部充当钢包水口导向部件的传感器，能长期在高达900°C的环境下正常工作，达到不烧损、不破损并具有良好的微弱渣信号检测特性。传感器的使用寿命达到1000炉以上。

2. 传感器的信号接插件，能满足在高温、高阻抗、强氧化条件下的微伏级（1uV=10-6V）渣信号的信号远传性，实现长期零阻抗的重复使用。 

3. 传感器在高温环境下长时间工作后，阻抗等分布参数特性发生变化造成信号漂移，系统能够自动识别自动补偿，保障了系统信号处理和预报的准确性。 

六.技术指标

1．传感器寿命：> 1000炉

2．传感器使用环境温度:<900℃

3．本传感器与国外传感器完全兼容，可互换使用。

4．本传感器最长使用寿命达1500炉以上。

5．可根据用户要求修改、定制特殊要求和外形尺寸的传感器。

七.下渣软件功能说明

1. 传感器不在线状态,故障灯亮,系统等待状态

2. 传感器连接上后,模拟输入的测量和基准值同时大于设定值(可动态设定)时,系统就绪,就绪指示灯亮.

3. 就绪指示条件是以下所有逻辑的前提条件,包括激活,和报警及报警保持.

4. 工控机向信号处理单元发请求校对信号(保持3秒),等待信号处理单元返回OK信号,若两分钟没收到OK信号,则就绪指示灯灭,故障指示灯闪烁.

5. 信号处理单元返回OK信号后,工控机开始计时,记到设定值(可动态设定)后, 工控机再次向信号处理单元发请求校对信号(保持3秒),等待信号处理单元返回OK信号,若两分钟没收到OK信号,则就绪指示灯灭,故障指示灯闪烁.若收到信号处理单元返回的OK信号则系统激活, 模拟输入的渣信号大于设定值(可动态设定)后,系统报警并保持10秒.

6. 就绪到激活过程中,操作工按下激活按钮, 工控机向信号处理单元发请求校对信号(保持3秒),等待信号处理单元返回OK信号,若两分钟没收到OK信号,则就绪指示灯灭,故障指示灯闪烁,收到信号处理单元返回的OK信号则系统激活.

7. 系统激活即激活灯亮后, 操作工按解除按钮,则关闭激活灯,系统检测人工激活信号若收到则重新激活系统.若没有收到则系统等待直到系统复位.

8. 操作工拔下插头后,即就绪条件不满足时,系统全部复位,等待下一次检测过程的开始.

八. 系统流程图

上图是系统的检测使用过程。

九.技术参数一览：

      激励电极电阻：24.6±5%W

      检测电极电阻：66.4±5%W

      传感器绝缘电阻：>50KW

      传感器使用寿命：>1000炉

      传感器供电：Ac 24V/500Hz

      输 入 阻 抗：60W±10W

      采 样 时 间：<100 ms

      系统响应时间：<1s

      系统检测值精度：<5%（占空比）

      系统报警准确率：>98%

      渣量报警设定值: 用户自定义(推荐使用20%)

      系 统 供 电：Ac 220v±20v/50Hz

      传感器使用环境温度: <900℃

      系统运行温度 : <40 ℃

      系统存放.运输温度：-20℃ - +70℃

      系统使用相对湿度：25℃时，为95%