一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，它包括帶傳感器的托圈、信號電纜、快速插頭、前端控制單元、信號處理器、中央處理單元和人機界面。本實用新型使得傳感器遠離高溫環(huán)境，有效的保護了傳感器；增加線路防護，避免信號受干擾，保證了信號的穩(wěn)定性；提高了系統(tǒng)自動化程度和可靠性；減少人工操作，避免了人為因素的干擾,提高了檢測精度；同時降低了生產成本。
【專利說明】一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及冶金煉鋼領域，具體的是一種連鑄鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 連鑄鋼水包分為大包、中包。大包下渣控制已成為檢測現(xiàn)代連鑄生產和原料控制 的重要技術之一，對防止大包過量下渣，提高鋼水純凈度，提高連鑄鋼水澆鑄收得率均有 明顯的效果，使用大包下渣檢測技術不僅可以提高連鑄生產的自動化水平，同時可以獲得 更好的經濟效益。
[0003] 目前國內外研究開發(fā)的大包下渣檢測技術主要有兩種：
[0004] 一種是振動式，檢測的原理是通過將加速傳感器安裝在機械臂上，檢測操作桿的 振動變化，從而判斷大包下渣與否。雖然成本相對較低、使用方便，但卻存在信號極易受干 擾、環(huán)境要求很高、特征信號特別難以固定等問題，誤報率較高，可靠性很差，個別鋼廠投用 后無法正常使用，雖采取多種補救措施，但仍不能解決核心問題。
[0005] 另一種是電磁線圈式，雖然響應信號穩(wěn)定，但電磁線圈結構及安裝方式、安裝位置 存在較多問題：1)每個大包都要安裝一個傳感器，成本高，傳感器跟隨大包經過每一個工 藝流程，傳感器受高溫烘烤和振動，使用壽命大大降低，平均200爐不到。2)傳感器裝在大 包底部座磚內，使座磚結構復雜，大包底部水口易出現(xiàn)漏、跑鋼事故，安全性差。3)每換一次 大包，都需要人工手動插拔傳感器，費時費力而且不安全。4)傳感器、線路因高溫容易老化 燒損等，信號易受干擾，導致無法正常使用。 實用新型內容
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，在保證檢測 系統(tǒng)穩(wěn)定性、準確性的基礎上，降低傳感器在線使
[0007] 用數量，提高傳感器使用壽命，節(jié)約成本。
[0008] 為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型所提出的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，它包括 帶傳感器的托圈、信號電纜、快速插頭、前端控制單元、信號處理器、中央處理單元和人機界 面，帶傳感器的托圈套裝在大包長出水口上，傳感器通過信號電纜與快速插頭相連接，前端 控制單元包括前置放大器，快速插頭與前置放大器相連接，前端控制單元通過信號處理器 與中央處理單元相連接，中央處理單元連接人機界面。
[0009] 所述的帶傳感器的托圈包括內圈、外圈和傳感器，傳感器嵌裝于外圈內部，并通過 內圈封閉，內圈、外圈間通過定位銷相連接。
[0010] 所述的傳感器為電磁線圈傳感器，檢測電磁信號，使用時，長水口流動的鋼水相當 于鐵芯，當長水口中的鋼渣增加或減少時，電磁線圈監(jiān)測信號會發(fā)生變化，信號最終傳遞到 中央處理單元上、人機界面顯示出來。
[0011] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括信號光纜保護管，信號光纜保護管套裝 在信號光纜外部，減小或避免信號光纜受高溫損壞。
[0012] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括托圈安裝裝置，所述的托圈安裝裝置包 括托叉、長管和機械臂，所述的托叉包括叉頭和叉尾，叉尾與長管固定連接，叉頭為半圓形， 機械臂與長管固定連接，所述的帶傳感器的托圈與叉頭通過螺桿軸活動連接，其可繞托叉 360°旋轉；因大包作業(yè)為高溫環(huán)境，屬危險作業(yè)，若人為安裝托圈，存在安全隱患，安裝時， 通過機械臂翻轉帶動托圈運動，以便找到將托圈安裝到長水口的合適位置；同時，帶傳感器 的托圈可兩面使用，提1? 了使用率和使用壽命。
[0013] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括重量信號傳感器和重量信號接收機，所 述的重量信號傳感器設置在中包車上，重量信號傳感器通過信號與重量信號接收機相連 接，重量信號接收機接入中央處理單元。
[0014] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括PLC裝置，PLC裝置與中央處理單元相 連接，中央處理單元通過主系統(tǒng)PLC輸出模塊獲取大包水口滑板開閉信號，若下渣量過大， 可通過PLC裝置關閉水口滑板。
[0015] 使用時，安裝設定好上述所述的大包下渣的檢測系統(tǒng)，根據中包車重量信號是否 發(fā)生變化，確定大包下渣的檢測系統(tǒng)是否開始工作：若中包車重量信號變化，說明大包即開 始往中包內輸送鋼水，托圈內的傳感器即進行工作；采集托圈內的傳感器的數據；由托圈 內的傳感器采集的數據經前置放大器進行信號放大、信號處理器處理后輸送進入中央處理 單元轉換為數字信號，并由人機界面顯示出來。
[0016] 本實用新型所提出的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)使得傳感器遠離高溫環(huán)境，有效 的保護了傳感器；增加線路防護，避免信號受干擾，保證了信號的穩(wěn)定性；提高了系統(tǒng)自動 化程度和可靠性；減少人工操作，避免了人為因素的干擾，提高了檢測精度；同時降低了生 產成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0018] 圖2是帶傳感器的托圈安裝結構示意圖。
[0019] 圖3是帶傳感器的托圈安裝具體結構示意圖。
[0020] 圖4是帶傳感器的托圈結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 參見附圖，一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，它包括帶傳感器的托圈3、信號電纜5、快 速插頭9、前端控制單元10、信號處理器11、中央處理單元12和人機界面13,帶傳感器的托 圈套裝在大包1長出水口 4上，傳感器通過信號電纜與快速插頭相連接，前端控制單元包括 前置放大器10-1，快速插頭與前置放大器相連接，前端控制單元通過信號處理器與中央處 理單元相連接，中央處理單元連接人機界面。
[0022] 所述的帶傳感器的托圈包括內圈3-2、外圈3-1和傳感器3-4,傳感器嵌裝于外圈 內部，并通過內圈封閉，內圈、外圈間通過定位銷3-3相連接。
[0023] 所述的傳感器為電磁線圈傳感器，檢測電磁信號，大包向中包16輸送鋼水時，長 水口流動的鋼水相當于鐵芯，當長水口中的鋼渣增加或減少時，電磁線圈監(jiān)測信號會發(fā)生 變化，信號最終傳遞到中央處理單元上、人機界面顯示出來。
[0024] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括信號光纜保護管8,信號光纜保護管套 裝在信號光纜外部，減小或避免信號光纜受高溫損壞。
[0025] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括托圈安裝裝置，所述的托圈安裝裝置包 括托叉17、長管18和機械臂6,所述的托叉包括叉頭和叉尾，叉尾與長管固定連接，叉頭為 半圓形，機械臂與長管固定連接，所述的帶傳感器的托圈與叉頭通過螺桿軸7活動連接，其 可繞托叉360°旋轉；因大包作業(yè)為高溫環(huán)境，屬危險作業(yè)，若人為安裝托圈，存在安全隱 患，安裝時，通過機械臂翻轉帶動托圈運動，以便找到將托圈安裝到長水口的合適位置；同 時，帶傳感器的托圈可兩面使用，提高了使用率和使用壽命。
[0026] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括重量信號傳感器（圖中未示出）和重量 信號接收機14,所述的重量信號傳感器設置在中包車上，重量信號傳感器通過信號與重量 信號接收機相連接，重量信號接收機接入中央處理單元。
[0027] 所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)還包括PLC裝置15, PLC裝置與中央處理單元 相連接，中央處理單元通過主系統(tǒng)PLC輸出模塊獲取大包水口滑板開閉信號，若下渣量過 大，可通過PLC裝置關閉水口滑板2。
[0028] 使用時，安裝設定好上述所述的大包下渣的檢測系統(tǒng)，根據中包車重量信號是否 發(fā)生變化，確定大包下渣的檢測系統(tǒng)是否開始工作：若中包車重量信號變化，說明大包即開 始往中包內輸送鋼水，托圈內的傳感器即進行工作；采集托圈內的傳感器的數據；由托圈 內的傳感器采集的數據經前置放大器進行信號放大、信號處理器處理后輸送進入中央處理 單元轉換為數字信號，并由人機界面顯示出來。
[0029] 本實用新型所提出的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)使得傳感器遠離高溫環(huán)境，有效 的保護了傳感器；增加線路防護，避免信號受干擾，保證了信號的穩(wěn)定性；提高了系統(tǒng)自動 化程度和可靠性；減少人工操作，避免了人為因素的干擾，提高了檢測精度；同時降低了生 產成本。
【權利要求】
1. 一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，它包括信號電纜、快速插頭、前端控制單元、信號處理 器、中央處理單元和人機界面，其特征在于它還包括帶傳感器的托圈，帶傳感器的托圈套裝 在大包長出水口上，傳感器通過信號電纜與快速插頭相連接，前端控制單元包括前置放大 器，快速插頭與前置放大器相連接，前端控制單元通過信號處理器與中央處理單元相連接， 中央處理單元連接人機界面。
2. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的帶傳感器的 托圈包括內圈、夕卜圈和傳感器，傳感器嵌裝于外圈內部，并通過內圈封閉，內圈、夕卜圈間通過 定位銷相連接。
3. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器為電 磁線圈傳感器，檢測電磁信號，使用時，長水口流動的鋼水相當于鐵芯，當長水口中的鋼渣 增加或減少時，電磁線圈監(jiān)測信號會發(fā)生變化，信號最終傳遞到中央處理單元上、人機界面 顯示出來。
4. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的一種鋼水包 下渣的檢測系統(tǒng)還包括信號光纜保護管，信號光纜保護管套裝在信號光纜外部。
5. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的一種鋼水包 下渣的檢測系統(tǒng)還包括托圈安裝裝置，所述的托圈安裝裝置包括托叉、長管和機械臂，所述 的托叉包括叉頭和叉尾，叉尾與長管固定連接，叉頭為半圓形，機械臂與長管固定連接，所 述的帶傳感器的托圈與叉頭通過螺桿軸活動連接，其可繞托叉360°旋轉。
6. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的一種鋼水包 下渣的檢測系統(tǒng)還包括重量信號傳感器和重量信號接收機，所述的重量信號傳感器設置在 中包車上，重量信號傳感器通過信號與重量信號接收機相連接，重量信號接收機接入中央 處理單元。
7. 根據權利要求1所述的一種鋼水包下渣的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的一種鋼水包 下渣的檢測系統(tǒng)還包括PLC裝置，PLC裝置與中央處理單元相連接，中央處理單元通過主系 統(tǒng)PLC輸出模塊獲取大包水口滑板開閉信號。
【文檔編號】B22D11/18GK203875297SQ201420228714
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】徐兆春, 張文全, 徐飛, 吳代平, 楊振武, 章香林, 熊振坤, 胡丹, 耿毅, 方偉 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司