鋼包下渣檢測系統(tǒng)
大包下渣檢測系統(tǒng)在澆鑄過程中，能夠及時、準(zhǔn)確地提供大包下渣報警信號，并與大包滑動水口的關(guān)閉操作連鎖控制；根據(jù)不同鋼種的質(zhì)量要求，采用不同的控制精度，并能控制合適的大包下渣量。
鋼包在接收位時，將傳感器通過快速接頭和檢測系統(tǒng)相連接。系統(tǒng)提供交變的正弦電壓加到激勵電極的兩端后，激勵電極中流過同一頻率的交變電流，并產(chǎn)生交變的磁場。傳感器中心有熔體流過時引發(fā)渦流。因?yàn)樵碾妼?dǎo)率顯著低于鋼液的電導(dǎo)率(1600℃時，它們的比值大約為1:1000),所以渣產(chǎn)生的渦流遠(yuǎn)小于鋼液產(chǎn)生的渦流。澆鋼過程中，當(dāng)熔體全部為鋼水時，熔體產(chǎn)生較大的電渦流; 當(dāng)渣鋼混出時，熔體電導(dǎo)率下降，電渦流減小，電磁場有所增強(qiáng)，接收電極兩端將感生出變化磁場的感生電動勢，磁場感生電動勢的大小反映了鋼液的含渣量的大小。計(jì)算機(jī)將來自傳感器的模擬信號進(jìn)行處理計(jì)算，給出顯示報警信號和控制信號。
檢 測 原 理 圖
一.系統(tǒng)組成
傳感器：被安裝在鋼包底部，檢測鋼液中的渣信號
前置放大器：負(fù)責(zé)交流信號的放大， V/I轉(zhuǎn)換
信號處理器：負(fù)責(zé)I/V轉(zhuǎn)換，AC/DC轉(zhuǎn)換，信號放大等處理
zhongyang處理單元：人機(jī)對話界面，負(fù)責(zé)信號處理，狀態(tài)監(jiān)視和記錄，自動校準(zhǔn)，自動溫度補(bǔ)償，過程控制，參數(shù)設(shè)置
操作箱：為澆鑄平臺上的操作人員提供狀態(tài)信息和操作
下渣檢測系統(tǒng)可根據(jù)用戶的要求安裝，下圖是部件圖和部件信號通路。
部 件 框 圖
二.系統(tǒng)配置
配置圖說明
每個鋼包臂上安裝一個快速接頭,傳感器和大包臂上的快速接頭通過抗高溫活動電纜相連,電纜長度5米。
前置放大器安裝在旋轉(zhuǎn)臺內(nèi),一根抗高溫電纜將快速接頭的插座和前置放大器相連, 電纜長8米。
前置放大器處理后的信號,經(jīng)旋轉(zhuǎn)臺內(nèi)的滑環(huán)和信號處理單元相連。
操作箱安裝在鋼包澆鋼平臺上,它向操作者提供系統(tǒng)工作的所有重要信息，操作者可選擇自動或手動方式關(guān)閉水口，系統(tǒng)在下渣時以視覺和聽覺形式提醒操作者。
zhongyang處理單元和信號處理器安裝在電氣室。
三.傳感器工作原理
傳感器采用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行信號檢測，其典型結(jié)構(gòu)是兩同心線圈。當(dāng)初級線圈通以中頻激磁電流時, 由于 磁場作用,在鋼流中產(chǎn)生渦流,其磁場方向與線圈產(chǎn)生的磁場方向相反.因?yàn)樵碾妼?dǎo)率在高溫情況下遠(yuǎn)低于鋼液的電導(dǎo)率（約1/1000）,所以在渣中產(chǎn)生的渦流遠(yuǎn)小于鋼液中產(chǎn)生的渦流 。澆鋼過程中，開始澆注時流出的全部為鋼水,到澆鋼后期,鋼渣混出,使溶體電導(dǎo)率下降,電磁場將有所增強(qiáng),此信號由次級線圈測得.
傳感器構(gòu)成原理
采用耐高溫材料將N1.N2兩組特制線圈隔離，把線圈整體封裝在一個特殊鋼制成的扁型環(huán)中，并從兩組線圈中運(yùn)用一種技術(shù)方法引出兩對信號線，傳送到二次部分。
四.傳感器安裝（見傳感器安裝設(shè)計(jì)圖）
安裝簡介：
傳感器安裝在鋼包底部的基準(zhǔn)板上.
傳感器充當(dāng)水口的導(dǎo)向部件.
傳感器的引出電纜長度為1.5米.
基準(zhǔn)板上需開一條深20mm,寬20mm的槽,以固定傳感器引出電纜.
傳感器安裝在鋼包底部的基準(zhǔn)板上后,通過壓板進(jìn)行固定,壓板以點(diǎn)焊的方式進(jìn)行固定.
傳感器的引出電纜的彎折角度不得小于80度.
傳感器的安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參見”傳感器安裝設(shè)計(jì)圖紙”.
安裝注意事項(xiàng)：
1. 傳感器安裝時，應(yīng)禁止砸、扔等行為，保證傳感器安裝緊湊，無損傷，符合安裝要求。
2. 傳感器安裝時，應(yīng)注意其電纜的保護(hù)，不得隨意較大弧度的彎折電纜，以免損壞電纜；并應(yīng)做好電纜的外保護(hù)工作。
3. 傳感器安裝時，其快速接頭的安裝應(yīng)在保證信號接線和信號傳輸?shù)囊笙拢M可能選擇在遠(yuǎn)離高溫區(qū)域安裝。
4. 傳感器安裝時，根據(jù)傳感器技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)在安裝前后分別檢查傳感器特性，以確定傳感器安裝后性能正常，能正常工作。
五.技術(shù)特點(diǎn)
1. 采用進(jìn)口材料制造的、安裝在鋼包底部充當(dāng)鋼包水口導(dǎo)向部件的傳感器，能長期在高達(dá)900°C的環(huán)境下正常工作，達(dá)到不燒損、不破損并具有良好的微弱渣信號檢測特性。傳感器的使用壽命達(dá)到1000爐以上。
2. 傳感器的信號接插件，能滿足在高溫、高阻抗、強(qiáng)氧化條件下的微伏級（1uV=10-6V）渣信號的信號遠(yuǎn)傳性，實(shí)現(xiàn)長期零阻抗的重復(fù)使用。
3. 傳感器在高溫環(huán)境下長時間工作后，阻抗等分布參數(shù)特性發(fā)生變化造成信號漂移，系統(tǒng)能夠自動識別自動補(bǔ)償，保障了系統(tǒng)信號處理和預(yù)報的準(zhǔn)確性。
六.技術(shù)指標(biāo)
1．傳感器壽命：> 1000爐
2．傳感器使用環(huán)境溫度:<900℃
3．本傳感器與國外傳感器兼容，可互換使用。
4．本傳感器最長使用壽命達(dá)1500爐以上。
5．可根據(jù)用戶要求修改、定制特殊要求和外形尺寸的傳感器。
七.下渣軟件功能說明
1. 傳感器不在線狀態(tài),故障燈亮,系統(tǒng)等待狀態(tài)
2. 傳感器連接上后,模擬輸入的測量和基準(zhǔn)值同時大于設(shè)定值(可動態(tài)設(shè)定)時,系統(tǒng)就緒,就緒指示燈亮.
3. 就緒指示條件是以下所有邏輯的前提條件,包括激活,和報警及報警保持.
4. 工控機(jī)向信號處理單元發(fā)請求校對信號(保持3秒),等待信號處理單元返回OK信號,若兩分鐘沒收到OK信號,則就緒指示燈滅,故障指示燈閃爍.
5. 信號處理單元返回OK信號后,工控機(jī)開始計(jì)時,記到設(shè)定值(可動態(tài)設(shè)定)后, 工控機(jī)再次向信號處理單元發(fā)請求校對信號(保持3秒),等待信號處理單元返回OK信號,若兩分鐘沒收到OK信號,則就緒指示燈滅,故障指示燈閃爍.若收到信號處理單元返回的OK信號則系統(tǒng)激活, 模擬輸入的渣信號大于設(shè)定值(可動態(tài)設(shè)定)后,系統(tǒng)報警并保持10秒.
6. 就緒到激活過程中,操作工按下激活按鈕, 工控機(jī)向信號處理單元發(fā)請求校對信號(保持3秒),等待信號處理單元返回OK信號,若兩分鐘沒收到OK信號,則就緒指示燈滅,故障指示燈閃爍,收到信號處理單元返回的OK信號則系統(tǒng)激活.
7. 系統(tǒng)激活即激活燈亮后, 操作工按解除按鈕,則關(guān)閉激活燈,系統(tǒng)檢測人工激活信號若收到則重新激活系統(tǒng).若沒有收到則系統(tǒng)等待直到系統(tǒng)復(fù)位.
8. 操作工拔下插頭后,即就緒條件不滿足時,系統(tǒng)全部復(fù)位,等待下一次檢測過程的開始.
八. 系統(tǒng)流程圖
上圖是系統(tǒng)的檢測使用過程。
九.技術(shù)參數(shù)一覽：
激勵電極電阻：24.6±5%W
檢測電極電阻：66.4±5%W
傳感器絕緣電阻：>50KW
傳感器使用壽命：>1000爐
傳感器供電：Ac 24V/500Hz
輸 入 阻 抗：60W±10W
采 樣 時 間：<100 ms
系統(tǒng)響應(yīng)時間：<1s
系統(tǒng)檢測值精度：<5%（占空比）
系統(tǒng)報警準(zhǔn)確率：>98%
渣量報警設(shè)定值: 用戶自定義(推薦使用20%)
系 統(tǒng) 供 電：Ac 220v±20v/50Hz
傳感器使用環(huán)境溫度:<900℃
系統(tǒng)運(yùn)行溫度 :<40 ℃
系統(tǒng)存放.運(yùn)輸溫度：-20℃ - +70℃
系統(tǒng)使用相對濕度：25℃時，為95%
