[发明专利]一种连铸结晶器吹氩自动控制方法

摘要

一种连铸结晶器吹氩自动控制方法，其采用连铸吹氩系统包括包含有可编程序逻辑控制器PLC和通讯端口的氩气控制单元，及接收连铸基础自动化系统发送指令的连铸结晶器吹氩集成系统；连铸基础自动化系统发送包括中间包预热、连铸自动开浇、中间包吨位、流拉速等信息；各吹氩集成系统将检测的实际氩气流量值、压力值和背压值通过氩气控制单元上传至连铸基础自动化系统；根据连铸生产特性，将吹氩与连铸生产各个环节连锁调用的自动控制、吹氩实绩与板坯生产实绩的关联信息，在各个连铸生产环节、特别是非稳态浇注状态下能自动调用特定的氩气配方，以达到提高结晶器液面控制稳定度，控制结晶器弯月面流动速度，减少铸坯夹杂缺陷和防止异常扩大的目的。

主权项

一种连铸结晶器吹氩自动控制方法，其采用连铸吹氩系统包括包含有可编程序逻辑控制器PLC和通讯端口的氩气控制单元，及接收连铸基础自动化系统发送指令的连铸结晶器吹氩集成系统；连铸基础自动化系统发送包括中间包预热信息、连铸自动开浇信息、中间包吨位信息、流拉速信息；各连铸结晶器吹氩集成系统所检测的实际氩气流量值、压力值和背压值通过氩气控制单元收集后上传至连铸基础自动化系统数据库；连铸结晶器吹氩集成系统是氩气执行单元，每个系统设有两个以上氩气入口管道，在每个吹氩入口管道上设置手动切断阀、氩气入口压力表、过滤干燥调压阀、氩气入口流量表；每个氩气入口管道分成组共四个支路；每个氩气入口管道的四个支路中，每两个支路为一组，其中的一个支路为自动控制支路，其上设一个用于自动检测并控制氩气的流量的质量流量控制器；另一个支路为手动控制支路，其上依次设一个流量限制阀、一个手动调节阀、一个质量流量检测器，该两个支路最后又汇聚成一个氩气出口管道，每个氩气出口管道分别与中间包上的从中间包到结晶器的浇注通道上的上水口、滑板、浸入式水口、氩封各个吹氩用户点相连接；每个氩气出口管道上设有出口流量计，用于质量流量检测器和质量流量控制器调零或检修的出口支管切断阀；每个吹氩集成系统设有一个可编程序逻辑控制器PLC，收集、上传该工位每个氩气入口管道压力和支路上的氩气背压值和流量值到吹氩控制单元，并执行由吹氩控制单元或吹氩集成系统的氩气配方指令或手动氩气流量控制指令；中间包开浇时，当某一个结晶器流选择了自动开浇方式，由连铸基础自动化系统将连铸自动开浇信息发给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给对应流的连铸结晶器吹氩集成系统的可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方一，即上水口氩气流量4L/min～12L/min、滑板氩气流量4L/min～8L/min、浸入式水口流量0～8L/min、氩封流量50L/min～100L/min；当自动开浇过程中铸机的拉速0.4m/min～0.6m/min时，由连铸基础自动化系统发流拉速信息给氩气控制单元，由氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方二，即上水口氩气流量8L/min～12L/min、滑板氩气流量6L/min～10L/min、浸入式水口流量0～2L/min、氩封流量50L/min～100L/min；当自动开浇结束，铸流拉速上升到设定目标速度后，由连铸基础自动化系统发自动开浇结束指令给氩气控制单元，由氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方三，即上水口氩气流量4L/min～10L/min、滑板氩气流量4L/min～6L/min、浸入式水口流量0～10L/min、氩封流量50L/min～100L/min；在正常浇注过程中，当中间包吨位下降到目标设定吨位值的60～80％后即大包更换或正常终浇作业，由连铸基础自动化系统将中间包吨位信息发给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC，上水口氩气流量在原有的基础上降低5％～30％、滑板氩气流量在原有的基础上降低5％～20％，浸入式水口和氩封流量不变；当中间包吨位恢复正常后，再由连铸基础自动化系统将中间包吨位信息发给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC恢复到原有的氩气流量配方，即氩气配方三；当由于某些因素导致某个铸流急降速到目标设定拉速值80％以下时，由连铸基础自动化系统将流拉速信息发给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方四，即上水口氩气流量20L/min～30L/min、滑板氩气流量10L/min～15L/min、浸入式水口流量0～15L/min、氩封流量50L/min～100L/min；当一个中间包浇注结束并离开结晶器浇注位置时，由连铸基础自动化系统发中间包离开浇注位信息给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给对应流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方五，即关闭该流吹氩集成系统中所有吹氩出口管道，同时，该流的吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC内的所有氩气配方自动复归到初始设定值，以备下次浇注调用；当中间包车在预热位置开始预热时，由连铸基础自动化系统将中间包预热信息发送给氩气控制单元，氩气控制单元发指令给吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC执行氩气配方六，即上水口氩气流量2L/min～4L/min、滑板氩气流量1L/min～2L/min、浸入式水口流量0L/min、氩封流量0L/min；在吹氩控制单元或吹氩集成系统中可编程序逻辑控制器PLC无法正常开启的情况下，用吹氩集成系统中的手动控制支路的手动调节阀调节氩气，实施应急性吹氩作业。