引言

　　对连铸机结晶器钢水液面进行自动控制，是连铸生产中的关键技术之一，它对于保证连铸机的安全生产，降低工人的劳动强度，提高生产效率，提高铸还的质量与产量，减少溢钢和漏钢事故，提高炼钢连铸的管理水平都非常重要的。钢水浇入结晶器内，为了防止钢水溢出，钢水液面必须保持稳定，否则在浇铸过程中，钢水液面波动太大，会卷入渣子，在铸坯表面形成皮下夹渣，影响铸坯质量。经验表明：钢水液面波动在±10mm以内，可消除皮下夹渣。同时，结晶器液面波动﹥10mm，铸坯表面纵裂发生率30﹪，这就是说，钢水液面的波动，直接影响到铸坯的表面质量。所以结晶器钢水液位的稳定性是连续铸钢生产中至关重要的问题。

　　宣钢炼钢厂连铸机结晶器液位控制系统，采用镭目公司的铯源数控塞棒控制系统。该系统保证了结晶器内钢水液面的稳定，实现连铸自动控制。实际应用表明该系统具有稳定性好、控制精度高、偏差小等特点。

    1. 系统构成

　　本系统由二次仪表、接收器和Cs-137源罐组成，见图1所示。

图1 系统原理图

　　源柱和接收器左右安装在结晶器水箱中，二次仪表通过电缆与接收器相连（S为铯137罐、D接收器）。镭目公司RAM型Cs-137钢水液位控制仪是采用Cs-137代替Co-60的技术，使照射剂量降低22倍，寿命延长6倍，熔点提高575℃，源罐重量轻3-5倍，极大的方便了仪器的拆装和保护。同时，仪表接收器采用新型高灵敏度晶体，使灵敏度提高40倍，与国外Cs-137的同类产品比较，铯源活度减小33倍，即使用的铯源更小。

    2. 工作原理

　　Cs-137源发射的γ射线，通过水套和铜管射到接收器上，产生电脉冲。电脉冲通过屏蔽电缆输入到二次仪表，经放大、分析之后送到主机（参看图2），形成脉冲计数n，n值随结晶器内实际的液面高度成比例变化。因此，可通过n值，计算出液面高度H及呈线性的电压或电流模拟量，送到二次仪表后面板的相应输出插座上，用于控制塞棒位置或拉矫机的拉速，保持结晶器中的钢水液位稳定。控制仪的工作参数可根据现场的实际情况，通过二次仪表前面板的键盘进行修改。

图2 电路方框图

    3.塞棒控制系统控制原理及组成

　　3.1系统工作原理

　　塞棒控制系统通过液面计检测结晶器内的钢水液面并实时的把液面信号送给中央处理机PLC，PLC根据实际液面和设定液面比较，综合实际拉速和塞棒开口度，来调整塞棒的开口度，调节钢水的流量，从而保证结晶器内钢水液面的稳定。

　　二次以表采用智能化和集成化技术，通过键盘人机对话设置参数，大屏幕液晶实时跟踪现场情况，具有高度的可靠性，精确度，使用更加方便。可连续测量结晶器的钢水液面，输出随液面线性变化的电压或电流模拟量，送给液位调节系统，从而实现自动控制拉坯或浇钢速度，并且使钢水液面稳定的保持在预定的高度上，因此可提高连铸机作业率，保持钢锭的质量，并且减轻浇铸公认的劳动强度。

　　3.2系统组成

　　塞棒控制系统包括：

　　由中央处理单元——PLC、

　　显示操作界面和参数设定与修改单元——工控机

　　液面检测单元——液面计及液面信号检测接收器

　　现场操作单元——操作箱

　　执行机构——数控电动缸

　　控制系统框图

    4.其他功能

　　1.具备计算机通讯功能。

　　2.塞棒软件修复功能简单，将镭目紧急恢复软盘插入软驱，然后启动计算机，2分钟后取出软盘，重新启动计算机，恢复工作完成。

　　3.高、低液位报警功能

　　4.整个系统在任何时均可实现塞棒的手动控制，以防止意外事故，及时、准确地关闭塞棒。

5.使用效果

　　1.塞棒定位准确、迅速，液位控制精度较高，在正常稳定的工作状态下液面控制精度±5mm，满足连铸要求。

　　2.自动控制系统能适应各种现场环境因素的改变，如钢种、断而、拉速、中包液位等，精度控制较好。

　　3.自动控制系统在浇注过程中因更换大包及水口，或因其他因素引起液位波动时，能在很短的时间内稳定下来，具有较强的抗干扰性。

　　4.自动控制系统安全性能好，稳定性好、控制精度高、偏差小等特点。