连铸结晶器保护渣自动给料机的开发与应用

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小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现一、引言随着钢铁行业的不断发展，连铸技术已经成为了各大钢铁企业的主要生产工艺之一。

连铸工艺的发展为钢铁生产提供了更高效、更节能的生产方式，同时也为产品的质量和规格提供了更为稳定的保障。

在连铸过程中，保护渣的加入是非常重要的一环，可以有效地保护铸模和坯料，提高坯料表面的质量，从而提高后续轧制和终轧产品的质量。

对小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现具有重要的意义。

二、小方坯连铸工艺及保护渣的作用小方坯连铸是一种通过结晶器内横断面积逐渐变小的尾液流动方式，将钢液凝固成小方坯形式的连铸工艺。

其主要工艺步骤包括连续浇铸、冷却定向凝固、坯料切断等。

保护渣是指在连铸过程中，在铸模与钢液界面上形成的一层保护层，其主要作用包括抑制氧化、防止结晶器的磨损、减小坯料表面结晶度和凝固壳的形成等。

三、小方坯连铸自动加保护渣所面临的问题传统的小方坯连铸工艺中，通常采用手动加保护渣的方式。

这种方式存在以下问题：一是生产效率低，需要大量的人工操作，难以适应现代化生产的需求；二是加渣量难以控制，造成保护渣的浪费和产品质量不稳定；三是对操作人员的技术要求较高，容易受到人为因素的影响，无法保证加渣的均匀性和稳定性。

四、小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现为了解决传统手动加渣方式存在的问题，我们进行了小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现。

主要包括以下几个方面的工作：1. 自动加渣系统的设计针对小方坯连铸生产线的实际情况，我们设计了一套自动加渣系统。

该系统主要包括保护渣斗、加渣控制装置、输送系统等部件。

保护渣斗的设计采用了特殊的结构，能够确保保护渣的均匀分布和稳定供给。

2. 自动加渣系统的控制为了确保加渣的均匀性和稳定性，我们设计了一套相应的控制系统。

该系统主要包括加渣量控制、加渣速度控制、加渣时间控制等功能。

该系统还可以根据连铸速度、坯料尺寸等参数进行自动调整，以适应不同工艺条件下的使用。

3. 试验验证在设计完成后，我们进行了一系列的试验验证。

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现一、引言在钢铁生产过程中，连铸技术一直是一个重要的环节，它影响着铸坯的形状和质量。

对于小方坯的连铸过程来说，保护渣的加入是至关重要的步骤之一。

保护渣能够有效地防止氧化、渣夹杂以及热裂等问题的产生，保证了连铸过程的顺利进行和铸坯的质量。

传统的保护渣加入方式存在着许多问题，比如人工加渣不及时，温度不准确，容易造成浪费和质量不稳定等。

研究和实现小方坯连铸自动加保护渣技术具有重要的意义。

目前，钢铁行业对于保护渣的加入方式主要有人工加渣和机器加渣两种方式。

人工加渣的方式简单粗暴，但是存在着温度不准确、时间延迟、浪费较大等问题。

机器加渣的方式使用自动装置进行加渣，但是传统的机器加渣设备需要大量的人力进行操作和维护，成本较高。

当前学术界和工业界对于小方坯连铸自动加保护渣技术的研究主要集中在如何实现自动化、智能化和降低成本这几个方面。

一些研究者提出了采用传感器检测铸坯温度、液面高度和保护渣耗量等参数，然后通过控制系统自动完成加渣操作的方案。

还有一些工程团队提出了采用机器视觉技术监测铸坯表面状况，根据铸坯的实际情况来进行精准加渣的方案。

三、小方坯连铸自动加保护渣的关键技术1. 传感器技术传感器技术是实现小方坯连铸自动加保护渣的关键技术之一。

传感器可以用来检测铸坯的温度、液面高度和保护渣的耗量等参数，从而为自动加渣提供数据支持。

通过传感器技术，可以实现对生产过程的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。

2. 控制系统控制系统是实现小方坯连铸自动加保护渣的核心技术之一。

控制系统可以根据传感器检测到的数据，运用控制算法进行智能化的决策，然后通过执行机构实现对加渣设备的控制。

通过控制系统，可以实现对生产过程的自动化和精准控制，提高生产效率和降低成本。

3. 机器视觉技术1. 传感器检测和数据采集通过在小方坯连铸设备中安装温度传感器、液面高度传感器和保护渣耗量传感器等，实时检测铸坯的温度、液面高度和保护渣的耗量等参数，并将数据传输给控制系统。

连铸结晶器液面自动加渣控制系统简介

连铸结晶器液面自动加渣控制系统简介一、概述连铸机浇筑时结晶器加保护渣是连铸生产中最重要的工作，保护渣在连铸生产中起着极为重要的作用，如防止二次氧化、润滑及吸附杂质等。

连铸工艺要求保护渣在浇铸过程中形成熔融层、烧结层及粉渣层等三层结构，以便更好的发挥作用。

少加勤加是添加保护渣的一条重要原则。

二、现场现状目前连铸机上采用的加渣方式大都还是人工方式，每个工人管理着一流或两流，需时刻观察着结晶口的状态，需要加时就用随便的推上一堆，心情好或领导在时加的还均匀些，领导不在那就看自己的心情了，心情好负责些，心情不好那就随便了。

况且连铸机旁的环境比较恶劣，工人的劳动强度很大，要求工人长时间的高质量的完成加渣工作也有难度。

因此人工添加保护渣受操作者因素的影响较大，很难保证添加的稳定性，容易产生卷渣和液面波动，从而产生夹杂、振痕加深等缺陷。

针对这种情况，我公司最新研发了一套连铸结晶器液面自动加渣控制系统，可以代替工人进行自动加渣而基本无需工人干预。

三、系统简介我公司新研发的连铸结晶器液面自动加渣控制系统，包括工控机、控制执行单元、现场控制报警单元、加料仓、气动单元、结晶器渣液面温度检测装置、渣料喷头、料位计、专用软件组成。

连铸结晶器液面自动加渣控制系统是一套闭环自动控制系统，它以工控机为核心，通过专用软件来自动控制各个组成部分自动工作，在基本参数设置完成后，由工控机来根据连铸机结晶器内渣液面的实际情况进行参数调整，无需再人工干预调整而能保证结晶器内渣液面的均匀和稳定。

系统的工作过程由工控机实时不停的读取结晶器内渣液面的表面温度，如果渣液面的表面温度超过设定的加料温度，则工控机控制执行单元让加料仓下料，同时打开气动单元，保护渣在下料管内被送料气体经渣料喷头均匀吹送到结晶器内，然后再测结晶器内渣液面的表面温度，如果渣液面的表面温度仍然超过设定的加料温度，则工控机重复上面的加料过程，如果测量到结晶器内渣液面的表面温度低于设定的加料温度则停止加料和关闭气动单元。

连铸加保护渣机器人系统研究与应用

连铸加保护渣机器人系统研究与应用发布时间：2022-09-13T02:20:10.874Z 来源：《科学与技术》2022年第5月9期作者：金盾[导读] 连铸加保护渣技术是钢铁冶金铸坯质量影响关键技术，生产过程中加保护渣以“少加、勤加、均匀加”为宜金盾湖南镭目科技有限公司机器人事业部，湖南长沙 410100摘要：连铸加保护渣技术是钢铁冶金铸坯质量影响关键技术，生产过程中加保护渣以“少加、勤加、均匀加”为宜。

传统的依靠人工加入保护渣方式很难满足工艺生产要求。

针对目前连铸加保护渣存在的问题，设计加保护渣机器人系统，实现向结晶器内加保护渣勤加、少加、均匀加的目标以及系统与工艺控制匹配性、系统可控性的效果。

文章详细介绍了系统设计思路，工作原理、系统组成、系统工艺流程和控制特点等。

系统通过投入铸坯生产大量实践，综合试验结果研究表明，连铸加保护渣机器人系统能够满足铺渣分布全面，渣厚均匀原则，该系统应用后保护渣厚均匀，铸坯表面质量无明显缺陷，测得的加渣量与理论计算量偏差小，铸机漏钢报警率明显降低。

关键词：连铸机；自动加渣；铸坯质量；结晶器；机器人1 概述连铸加保护渣是钢铁冶金铸坯质量影响关键技术，保护渣有防止钢液二次氧化、液面绝热保温、溶解吸收液面夹杂物、改善铸坯与结晶器界面润滑、控制铸坯与结晶器壁热传递等功能。

通过不断向连铸机结晶器内的液面加入保护渣，使其受热融化后在钢水液面上形成固渣层、烧结层、液渣层的三层渣结构。

液态渣不断流入结晶器与初生坯壳的间隙中，从而达到绝热保温、防止钢水二次氧化、润滑铸坯、减少铸坯与结晶器铜面粘结，降低黏结漏钢事故发生。

连铸工序的顺行和连铸生产质量效率的提高均与保护渣添加密切相关。

除保护渣的理化性能直接影响上述功能的发挥外，保护渣的加入方式及与生产工艺匹配更与铸坯质量紧密相关。

结晶器加保护渣的方式主要有人工手动推渣和机器自动加渣两种方式。

人工加渣随机性大，保护渣加入量及加入时间、频率由工人经验判断，结晶器内渣料消耗不稳定，渣层厚度不均，极易造成铸坯表面质量缺陷甚至粘结漏钢事故发生。

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现

DOI：10．19392/j．cnki．1671-7341．201921150小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现于挥姜国才汪祝红黄正华胡新宇新疆八钢公司炼钢厂新疆乌鲁木齐830022摘要：第一炼钢分厂连铸150产线现有在10机10流铸机一座，在生产时使用浸入式水口保护浇铸，采用人工向结晶器内加保护渣，效率低。

浇铸高温区，职工夏季高温容易中暑，人员劳动强度大。

人工加保护渣存在不确定性，增加了保护渣的消耗，加渣的不均匀对铸坯质量也会产生不利的影响。

造成保护渣的浪费严重、影响整个铸坯的表面质量及减短结晶器铜管的在线使用寿命等。

现在通过新上10套ＲAMON自动加保护渣系统，控制可实现自动加渣系统，应用自动加渣系统可以提高连铸自动水平，减轻了工人劳动强度；提高钢坯的质量。

关键词：自动加渣；质量；劳动强度Ｒesearch andＲealization of Automatic Adding Mold Fluxin Billet Continuous CastingYu Hui Jiang Guocai Wang Zhuhong HuangZhenghua Hu XinyuXinjiang Bagang Steel making Plant Xinjiang Urumqi830022Abstract：The150production line of No．1Steelmaking Branch now has one10-machine10-strand caster．In production，the submerged nozzle is used to protect casting，and the mould is manually added with mold powder，which is inefficient．Casting high temperature area，workers in summer high temperature easy to heatstroke，Personnel Labor intensity．Now through the new10sets ofＲAMON automatic slag adding system，automatic slag adding system can be realized．The application of automatic slag adding system can improve the automatic level of continuous casting，reduce the labor intensity of workers，and improve the quality of billets．Key words：Automatic slag addition；quality；labor intensity随着我国钢铁工业的发展，企业智慧制造装备水平恶的不断提升。

包钢炼钢厂连铸自动加渣控制系统应用

包钢炼钢厂连铸自动加渣控制系统应用摘要：本文讲述了包钢炼钢厂连铸自动加渣控制系统的开发与应用，该控制系统能实时计算出结晶器内各渣层厚度，依据目标渣厚来实时控制保护渣的加入速度。

应用效果表明，包钢炼钢厂应用该自动加渣控制系统后，结晶器内钢液面更加稳定，液渣层准确控制在8-12mm之间，浸入式水口在结晶器流场中受冲刷与侵蚀程度减轻，重轨钢坯洁净度得到提升，同时职工劳动强度也明显降低。

关键词：连铸；保护渣；自动加渣1引言在连铸过程中，保护渣被加入结晶器后，会很快的吸收高温钢水的热量，并且迅速的在钢水液面上形成液渣层，靠近液渣层的保护渣还没有达到熔化温度时，已被烧结成烧结层，在烧结层上方是粉渣层，这就是所谓的保护渣三层结构——液渣层，烧结层，粉渣层。

现代研究公认保护渣在连铸结晶器中有五大作用：绝热保温，防止氧化，润滑，改善传热和吸收夹杂物[1]。

保护渣加入过程中，如果保护渣加入过少，液渣层减少，结晶器润滑效果下降，引起粘结漏钢。

而如果保护渣加入过多，结晶器内液渣层过厚，结晶器液面渣圈严重并结团，保护渣结团会造成铸坯表面夹杂增加形成表面翻皮，夹渣及坯内夹渣等缺陷。

甚至会影响操作造成结晶过程中表面夹渣，当凝固外壳出结晶器下口时易重熔或被二冷水冲走造成夹渣漏钢。

结晶器内保护结团也会造成结晶坯壳与结晶器表面润滑不良，形成粘结漏钢[2]。

因此正确的加渣方法：保护渣要做到勤加少加，均匀铺盖。

目前国内绝大多数钢厂的结晶器保护渣加渣操作还是采用人工加渣。

人工加渣在操作上需要操作者不定时的向结晶器内推入保护渣，这样的操作容易造成结晶内钢液面的瞬间搅动，容易造成卷渣等缺陷。

由于人工加渣的效果很大程度上依靠操作者的经验，所以一般不可能产生稳定的液渣层。

人工加渣操作无法解决保护渣在储存过程中的返潮现象。

基于人工加渣的多种弊端，开发一种可以实现自动化，精确控制加渣量的结晶器自动加渣机成为必不可少的需求。

2包钢炼钢厂自动加渣原理与开发在20世纪70年代以前，各国连铸领域均采用人工方式加入保护渣。

连铸结晶器用颗粒保护渣研制实践

维普资讯
第５期
２００２年９月
湖
南
冶
金
ＮＯ．５
ＨＵＮＡＮＥＴＡＬＭＬＵＲＧＹ
Ｓｐ．０２ｅｔ２０
连铸结晶器用颗粒保护渣研制实践
黄雄源
（南省冶金企业集团公司，湖南长沙湖４００）１０２
的保护渣已成为钢铁界科技工作者的一项重大任
务。
２保护渣的化学成分及理化性能
２１保护渣的化学成分．
现在的保护渣是以Ｃ０一ＳＯＡｌ三元ａｉ～Ｏ。系为基础的。ａ５～４，ｉ２～５，ＣＯ２５ＳＯ。Ｏ０Ａｌ小于１。由于这个范围内的渣熔点高于Ｏ。０
摘要：根据实践所得，详细论述了连铸结晶器用保护渣的主要功能，就铸坯表面裂纹、夹杂、增碳
等方面分析了保护渣的理论成分、化性能对保护渣的功能的影响，就如何使保护渣性能与钢钟、理并浇
铸工艺实现优化配合等问题进行了探讨。
种、铸坯规格、设备条件等实际情况，设计专门
１前言
保护渣在连包连铸、提高连铸比、实现全连铸和生产无内外缺陷的连铸坯等方面起着积极的
作用。连铸保护渣的性能对于连铸产品的表面质量具有决定性影响。连铸保护渣的具体作用是：防止钢水被氧化、提供绝热层以防止钢水表面局部冷凝、吸附钢中夹杂物、润滑铸坯表面及使铸坯与结晶器之间传热均匀。自从１７９２年连铸采用侵入式水口保护浇注工艺后，保护渣已成为连铸工艺过程中不可缺少的一环。根据浇铸条件、钢

连铸结晶器保护渣自动添加系统设计

㊀２０２１年㊀第４期仪表技术与传感器Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｓｅｎｓｏｒ２０２１㊀Ｎｏ．４㊀基金项目：山东科技大学电气自动化类专业数字技术教学团队建设项目（ＪＸＴＤ２０１９０５０５）收稿日期：２０２０－０９－０２连铸结晶器保护渣自动添加系统设计刘春晖１，牟辉龙１，张㊀政１，黄存款１，王立强２，杨军坤３（１．山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛㊀２６６５９０；２．冀中能源股份有限公司邢东矿动力科，河北邢台㊀０５４０００；３．冀中能源股份有限公司东庞矿，河北邢台㊀０５４２００）㊀㊀摘要：针对方坯连铸结晶器人工添加保护渣连续性和稳定性较差的问题，提出了基于ＰＬＣ和ＶＢ语言的保护渣自动添加系统设计方案㊂该自动添加系统选用ＡｄｖａｎｔｅｃｈＩＰＣ作为上位机㊁Ｓ７－３００ＰＬＣ作为控制核心㊁ＫＴＰ１２００ＢａｓｉｃＨＭＩ作为现场操作平台，采用多参数公式进行保护渣添加量调节，结合保护渣添加效果反馈机制，完成系统闭环控制；利用ＶＢ语言编写系统应用软件，实现系统过程显示㊁数据存储㊁机旁和远程控制等功能㊂实践表明，系统能够满足保护渣添加的要求，实现方坯连铸结晶器保护渣添加过程的自动化㊂关键词：保护渣；可编程控制器；系统设计；过程控制；应用软件中图分类号：ＴＦ３４１．６㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００２－１８４１（２０２１）０４－００８９－０４ＤｅｓｉｇｎｏｆＭｏｌｄＰｏｗｄｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｃＡｄｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇＭｏｌｄＬＩＵＣｈｕｎ⁃ｈｕｉ１，ＭＵＨｕｉ⁃ｌｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇ１，ＨＵＡＮＧＣｕｎ⁃ｋｕａｎ１，ＷＡＮＧＬｉ⁃ｑｉａｎｇ２，ＹＡＮＧＪｕｎ⁃ｋｕｎ３（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＰｏｗｅｒＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＸｉｎｇｄｏｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＪｉｚｈｏｎｇＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｇｔａｉ０５４０００，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉｚｈｏｎｇＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＤｏｎｇｐａｎｇＭｉｎｅ，Ｘｉｎｇｔａｉ０５４２００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｏｏｒｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｄｄｅｄｍａｎｕａｌｌｙｉｎｔｈｅｂｉｌｌｅｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｍｏｌｄ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃａｄｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＬＣａｎｄＶＢｌａｎｇｕａｇｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｄＡｄｖａｎｔｅｃｈＩＰＣａｓｔｈｅｕｐｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｓ７－３００ＰＬＣａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｒｅ，ＫＴＰ１２００ｂａｓｉｃＨＭＩａｓｔｈｅｆｉｅｌｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｌａｔ⁃ｆｏｒｍ，ｕｓｅｄｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｍｕｌａｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｆｆｅｃｔｆｅｅｄｂａｃｋｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｍｏｆｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｌｏｓｅｄ⁃ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｗｒｉｔｔｅｎｂｙＶＢｌａｎ⁃ｇｕａｇｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｓｙｓｔｅｍｐｒｏｃｅｓｓｄｉｓｐｌａｙ，ｄａｔａｓｔｏｒａｇｅ，ｍａｃｈｉｎｅｓｉｄｅａｎｄｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｄｄｉｔｉｏｎａｎｄｒｅａｌｉｚｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｄｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｂｉｌｌｅｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒ；ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ；ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ０㊀引言连铸生产中，需要向连铸结晶器内不断添加保护渣㊂保护渣可以起到隔绝空气㊁润滑㊁导热的作用，对生产钢坯的质量和连铸机的高效运行有着重要作用［１－３］㊂保护渣添加是否及时，添加量是否得当，直接影响保护渣的作用效果［４］㊂连铸保护渣添加方式有人工添加和自动添加两种，自动添加方式在板坯生产中运用广泛，人工添加方式普遍运用于方坯生产中㊂经调研，人工添加保护渣时，工人必须时刻观察结晶口，注意钢水流速㊁钢坯拉速，不断对结晶口处的保护渣液渣层厚度进行测量，根据个人经验将一定量的保护渣推入结晶口，人工添加保护渣对工人的经验和专注度要求高㊂由于现场环境的特殊性和工作形式的间断性，人工添加不能做到持续准确地判断保护渣添加量和添加时机，进而无法保证连续良好的保护渣作用效果㊂另外，保护渣使用量的记录需要靠人工核算保护渣进出库总量，而对于各个结晶口特定时间段内的保护渣消耗量则没有办法进行统计，不便于对保护渣使用量进行具体化管理㊂根据方坯连铸结晶器保护渣的添加需求和实际情况，本文研发出一种能够适应方坯连铸生产的保护渣自动添加系统，在系统硬件设计的基础上开发出ＰＬＣ控制程序和上位机㊁触摸屏应用软件㊂㊀㊀㊀㊀㊀９０㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＡｐｒ．２０２１㊀１㊀自动添加系统总体设计１．１㊀系统功能要求方坯保护渣添加不同于板坯，方坯连铸结晶口较多，且每一结晶口对应的保护渣添加量和添加时机不同，因此对自动添加系统执行机构的独立性要求较高㊂根据方坯连铸保护渣添加作业流程，结合实践经验得出方坯连铸保护渣自动添加系统的基本要求，如下：（１）能对保护渣状态进行监测和控制；（２）能按照生产需求及时㊁准确地向各个结晶口添加保护渣；（３）能准确检测保护渣添加效果，实现保护渣添加的闭环控制；（４）能显示运行过程㊁记录历史数据㊁进行故障报警，并能实现机旁和远程控制㊂１．２㊀系统控制策略自动添加系统采用多参数加渣量公式控制保护渣添加量以适应连铸生产中对保护渣需求量的变化㊂通过采集方坯连铸生产中所有影响保护渣使用量的参数，结合专业经验和生产要求得出保护渣添加量计算公式［５］，即为多参数加渣量公式，如下所示：Ｑ＝（０．７４Ａ０．３）ˑ（６０ｆ）ˑ［１／（α㊃ｖｃ）］０．５＋０．１７式中：Ｑ为保护渣消耗量，ｋｇ／ｍ３；Ａ为结晶器振幅，ｍｍ；ｖｃ为拉速，ｍ／ｍｉｎ；ｆ为结晶器振频，次／ｍｉｎ；α为保护渣黏度，Ｐａ㊃ｓ㊂采用保护渣添加效果反馈机制对保护渣添加时机进行调节，可以实现保护渣自动添加系统的闭环控制㊂系统根据计算得到的结晶口保护渣液渣层厚度，根据此厚度调节下个检测周期内保护渣添加动作的时间间隔，厚度超过一定数值增大保护渣添加动作时间间隔，低于一定数值减小时间间隔，厚度在一定范围内则保持当前添加周期，一般厚度设置为２３ｃｍ最为合适㊂１．３㊀系统组成及工作原理１．３．１㊀系统组成以６流方坯连铸生产车间使用的保护渣自动添加系统为样本，保护渣自动添加系统结构如图１所示，主要包含６个保护渣存储箱㊁６路下料管路㊁检测传感器及其驱动机构㊁现场操作箱㊁上位机和配电控制柜等部分㊂１．３．２㊀工作原理根据保护渣自动添加系统的组成结构和功能要图１㊀系统结构示意图求，本系统采用Ｓ７－３００ＰＬＣ实现保护渣自动添加系统的设计［６］㊂系统控制结构如图２所示㊂图２㊀系统控制结构图保护渣自动添加系统的执行机构将保护渣状态信息㊁步进电机运转情况㊁氮气压力信息发送给计算机，为系统执行保护渣添加动作做好准备㊂系统工作期间，计算机根据采集到的方坯连铸生产实时数据结合控制策略得出保护渣添加量和添加时间间隔，经ＰＬＣ将保护渣添加量转化为电机转动角度，将添加时间间隔转化为电磁阀开通时间㊂存储箱内的保护渣在下料轴的带动下旋入下料管道，然后电磁阀开通压缩氮气将保护渣吹入结晶口，完成１次保护渣添加动作，每１０个上述保护渣添加动作为１个检测周期，１个检测周期结束后，系统检测机构工作１次，对保护渣液渣层厚度进行测量，调节下一个检测周期内保护渣添加时间间隔㊂保护渣添加量根据方坯连铸实时生产情况及时调节，添加时间间隔根据检测机构反馈信息每１个检测周期调节１次㊂２㊀自动添加系统硬件设计硬件系统主要包括控制机构㊁检测机构和执行机构３部分㊂控制机构主要包括ＰＬＣ㊁步进电机控制器㊁上位机和现场操作箱等㊂检测机构主要包括检测传感器和传感器驱动机构㊂执行机构主要包括保护渣㊀㊀㊀㊀㊀第４期刘春晖等：连铸结晶器保护渣自动添加系统设计９１㊀㊀存储箱㊁下料管路㊁喷嘴和氮气管路等，其中保护渣存储箱包含保护渣料仓㊁加热板㊁步进电机和氮气电磁阀㊂２．１㊀检测传感器选型检测机构负责对每一结晶口的液位信息进行测量，方坯连铸结晶口处液位变化幅度不大，但因钢水的持续流入液位波动较为频繁，在保证精度的前提下选择能够持续测量的液位传感器；结晶口处温度极高，应选用非接触式测量传感器；结晶器平台空间有限，还要注意传感器尺寸［７］㊂综合考虑，检测传感器选用ＨＺＨ－ＤＤＪ－Ｓ型激光液位仪，该传感器采用一体化设计，体积小，工作环境温度可达７０ħ，能够适应结晶器平台的工作环境，通过ＲＳ４８５串口通信，测量范围０．０５４０ｍ，满足系统通讯和精度要求㊂２．２㊀控制系统设计系统硬件采用模块化设计，每个结晶口对应的执行机构相互独立，根据系统结构和控制策略进行Ｓ７－３００ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ口地址分配［８－１０］㊂具体分配情况如表１所示㊂分配好Ｉ／Ｏ口地址后对系统控制配电柜进行装配，控制配电柜实物如图３所示㊂表１㊀ＰＬＣＩ／Ｏ口分配输入地址注释输出地址注释Ｉ０．０操作箱开关Ｑ０．０１号氮气阀Ｉ０．１１号保护渣位置Ｑ０．１２号氮气阀Ｉ０．２２号保护渣位置Ｑ０．２３号氮气阀Ｉ０．３３号保护渣位置Ｑ０．３４号氮气阀Ｉ０．４４号保护渣位置Ｑ０．４５号氮气阀Ｉ０．５５号保护渣位置Ｑ０．５６号氮气阀Ｉ０．６６号保护渣位置Ｑ１．０１号加热板ＡＩ０．０氮气压力Ｑ１．１２号加热板ＡＩ０．１１号保护渣温度Ｑ１．２３号加热板ＡＩ０．２２号保护渣温度Ｑ１．３４号加热板ＡＩ０．３３号保护渣温度Ｑ１．４５号加热板ＡＩ０．４４号保护渣温度Ｑ１．５６号加热板ＡＩ０．５５号保护渣温度Ｑ２．０１号电机ＡＩ０．６６号保护渣温度Ｑ２．１２号电机Ｑ２．２３号电机Ｑ２．３４号电机Ｑ２．４５号电机Ｑ２．５６号电机Ｑ３．０现场报警指示Ｑ３．１检测器驱动机构Ｑ３．２检测传感器图３㊀控制配电柜３㊀自动添加系统控制程序和软件设计３．１㊀控制程序设计鉴于连铸生产车间生产情况的不确定性，系统控制程序分为人工控制和自动控制两种，系统启动后默认为自动控制方式㊂自动控制状态下，系统根据生产情况进行保护渣添加动作调节，点击现场操作箱上的控制模式切换按键转换到手动控制，手动控制时工人视生产情况调节保护渣添加参数，系统根据设置的参数进行保护渣添加动作㊂系统主控制流程图如图４所示㊂图４㊀系统主控制流程图３．２㊀应用软件设计系统应用软件分为上位机应用软件和现场操作箱应用软件，采用ＶＢ语言编写㊂上位机选用㊀㊀㊀㊀㊀９２㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＡｐｒ．２０２１㊀ＡｄｖａｎｔｅｃｈＩＰＣ，现场操作箱选用ＫＴＰ１２００ＢａｓｉｃＨＭＩ作为显示操作平台，结合专用软件，提供可视化的管理平台和操作平台㊂上位机应用软件包含主界面㊁记录界面㊁设置界面㊁修改密码㊁退出系统等主要操作选项，上位机应用软件结构如图５所示，实现动作过程显示㊁历史数据记录㊁报表生成㊁系统远程控制功能，软件主界面如图６所示㊂图５㊀上位机软件结构图图６㊀上位机软件主界面现场操作箱应用软件界面主要包含过程显示界面㊁控制模式切换㊁手动设置界面等，实现添加过程显示㊁系统控制模式选择㊁简单故障报警等功能，软件主界面如图７所示㊂４㊀结束语本文分析了方坯连铸生产中人工添加保护渣存在的不足，在大量实地调研的基础上设计出一种保护渣自动添加系统㊂分别对系统的硬件结构㊁控制策略㊁上位机和操作箱应用软件进行了介绍㊂系统硬件和软件设计都充分考虑现场实际应用情况，独立模块化的硬件设计和便捷可视化的软件设计提高了系统的适用性㊁操作性㊂该系统已在方坯连铸车间实际应用，实践结果表明，系统能够较为准确地实现保护渣添加动作控制，提高了连铸生产效率，减少了保护渣使用量，减轻了工人劳动负担，改善工人工作图７㊀ＨＭＩ主界面环境㊂参考文献：［１］㊀汪国才，李浩，陶承岗，等．连铸圆坯表面纵裂原因及控制措施［Ｊ］．炼钢，２０２０，３６（２）：５３－５８．［２］㊀朱苗勇．新一代高效连铸技术发展思考［Ｊ］．钢铁，２０１９，５４（８）：２１－３６．［３］㊀王亚军．连铸主要机械设备功能精度控制［Ｄ］．乌鲁木齐：新疆农业大学，２０１６．［４］㊀赵晓萍，王兵，张士宪．电磁场作用下连铸保护渣物化性能研究进展［Ｊ］．炼钢，２０１９，３５（４）：５３－５８．［５］㊀谢长川，李富帅，钱亮，等．高拉速小方坯铸机关键技术的研发及应用［Ｊ］．炼钢，２０２０，３６（２）：５９－６２．［６］㊀孙伟城，李磊．基于ＰＬＣ与触摸屏的纸浆设备除尘系统设计［Ｊ］．控制工程，２０１５，２２（Ｓ１）：１０６－１０９．［７］㊀魏鹏，李醒飞，杨少波，等．嵌入式数据采集压缩系统的设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０２０（７）：１２２－１２６．［８］㊀田志勇，裘信国．基于ＰＬＣ与ＲＦＩＤ的物流自动分拣系统设计［Ｊ］．现代制造工程，２０２０（３）：１５７－１６０．［９］㊀赵建平，党博，胡军，等．基于ＦＰＧＡ的出砂信号同步采集与存储系统设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０２０（７）：８６－８９．［１０］㊀秦岩，代伟，杨杰，等．基于软ＰＬＣ技术的磨矿过程运行控制系统及实验［Ｊ］．东北大学学报（自然科学版），２０１５，３６（３）：３０９－３１３．作者简介：刘春晖（１９７９），硕士研究生，副教授，主要从事测试计量技术㊁智能仪器仪表及安全生产监测监控等方面的教学㊁科研和实践工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：Ｌｉｕｃｈ＠ｓｄｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ牟辉龙（１９９５），硕士研究生，主要从事仪器仪表的研究工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｍｈｌ１５０９２６９３９９８＠１６３．ｃｏｍ。

连铸用结晶器保护渣的最新动向

连铸用结晶器保护渣的最新动向[日]市川健治森田明宏川边洋一郎1.绪言结晶器保护渣不论对提高铸坯质量还是保证安全操作都是极其重要的技术,尤其在提高生产效率﹑促进连铸-轧制连续化的进程中,其重要性越来越明显.近年来,从板坯﹑小方坯到薄板连铸机普遍实现了高速铸造.为保证从超低炭钢﹑低炭钢﹑到亚包晶组成的所谓中炭钢都能适应这种高速铸造,且能获得缺陷少﹑不用机械清理的高温铸坯,保护渣的开发取得了飞速发展.本文以高速铸造用结晶器保护渣的开发进程与近年来取得长足进展的中炭钢用结晶器保护渣﹑以结晶器内弯月面位臵的热补偿为目的的超低炭钢用发热型结晶器保护渣等的开发为中心进行了归纳总结.2.高速铸造用结晶器保护渣的开发经纬日本板坯连铸是从昭和50年(1975年)代后半期到昭和60年(1985年)代前半期以大型高炉厂家新型连铸机的相继投产开始拉开了历史的帷幕.这些连铸机都为实现低炭钢的HCR﹑HDR,在超过1.8～2.0m/min的连铸条件下进行操作,应用了能够生产高温且无缺陷铸坯的各种技术.如图1所示,保护渣的消耗量因铸造速度的提高而减少.在高速铸造的情况下,由于铸坯与结晶器间的润滑不充分而引起的拘束性漏钢(以下称BO)的发生率变得越来越高.因此,在高速铸造时要求有足够的保护渣消耗量,水冷结晶器与凝固壳之间保持一定的润滑性,保证结晶器下部的凝固壳均一且十分发育,防止膨胀隆起﹑BO,使操作稳定.因此,要求保护渣具有低粘度﹑低软化点(低熔点)的化学组成,这一点是传统保护渣所无法比拟的.为控制随助熔剂的增加而引起的浸入式水口熔损速度的上升,探索出了具有添加少量即可获得同时降低粘度软化点之效果的助熔剂,含有Li2O﹑B2O3﹑BaO等的保护渣得到了实用化.如图2所是, Li2O的效果尤为明显,而且具有提高熔融渣流动性的特征,被广泛地用于保护渣中.而且有关与凝固壳的发育密切相关的结晶器内拔热速度与保护渣化学组成的关系的研究取得了显著成绩,尤其弄清了保护渣的结晶化温度(凝固温度)对拔热速度的影响,对防止高速铸造时发生拘束性BO起到了积极作用.与低炭钢相比,由于中炭钢的断裂敏感性强,所以其高速铸造化的进程相对迟缓,但对保护渣渣膜的行为结晶器拔热速度影响的研究也在推进.充分考虑拔热速度的质量设计已成为可能,无断裂缺陷铸坯的高速铸造已经实现.目前,厚板钢种也采用了高速铸造技术,而且也出现了最高铸造速度达到2.0m/min的连铸机.为减少渗炭分层等超低炭钢特有的铸坯缺陷,以发热型为中心对超低炭钢用保护渣进行了多方面的改良和开发.在铸造速度方面,由于各钢铁公司均采用几乎与低炭钢相同的速度进行铸造,所以采用的保护渣也与低炭钢同样是低粘度低软化点化学组成的保护渣.但是,由于近年来用户对超低炭钢的要求越来越严格,加之近1～2年间新增设的连铸机都是以超过2.0m/min的高速铸造为方向,以往设计的低拈度保护渣在铸造过程中容易被卷入钢中,造成保护渣性铸坯缺陷.为解决这一新的问题,以低炭钢及超低炭钢为对象的新的适应高速铸造的保护渣目前正在锐意开发.其最终质量的确立虽尚需一定时间，但为防止保护渣在铸造过程中被卷入钢中，其基本开发方向应该是高粘度高表面张力的保护渣。

保护渣在连铸机中的应用

保护渣在连铸机中的应用保护渣对连铸生产和铸坯质量有着至关重要的作用，合理选择保护渣不仅能减少铸坯表面纵裂纹、横裂纹、凹坑、表面夹杂等缺陷，而且能优化浇铸工艺，提高拉坯速度，减少粘结漏钢几率。

本文分析了保护渣在连铸机中的应用。

标签：保护渣;连铸机;工艺;应用前言：連铸技术以其简化生产工序、提高金属收得率、节能降耗、提高铸坯质量和改善劳动条件等优点而得到迅速发展。

连铸采用浸入式水口和保护渣浇铸，它对稳定连铸工艺、扩大连铸品种、提高铸坯质量和产量都是一项极为有效的技术。

一、结晶器保护渣结晶器保护渣是人造渣，其主要化学成分为：CaO、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Ba2O3、Na2O、BaO、CaF2、FeO、TiO2碳粒以及有害成分P、S等，通常用于钢水连铸工艺。

保护渣加到结晶器液态钢水的表面，由于钢水的热传导，熔化并流入结晶器壁与坯壳的缝隙中。

保护渣提供结晶器壁和铸坯之问的润滑，减少钢水表面的热损失，保护表面不再氧化，还可以去除钢水中的夹杂物。

连铸保护渣应满足以下冶金功能的要求，具体包括：①对钢水表面起隔热作用;②隔绝钢液与空气接触，防止钢水氧化;③减小坯壳与结晶器壁问的磨擦;①吸收上浮到钢水表面的夹杂物;⑤控制坯壳与结晶器问的热传导。

满足上述要求的保护渣对提高连铸工艺效率和产品表面质量起着非常重要的作用。

二、连铸结晶器保护渣的作用连铸结晶器保护渣在钢水面上形成三层结构，即粉渣层—烧结层—液渣层，这三层结构对连铸坯的表面及内部质量有决定性的影响，是影响连铸机生产效率的一个重要因素.结晶器保护渣在连铸生产中具有如下作用：防止结晶器内钢液的二次氧化;在结晶器内钢液表面形成一绝热层，防止结晶器内钢液表面的凝固;吸收结晶器内钢液中上浮的夹杂物，提高结晶器内钢液的纯净度;在结晶器壁和铸坯凝固壳的间隙形成均匀的润滑层，防止产生粘结性漏钢事故;改善铸坯凝固壳与结晶器壁的传热，减少铸坯的表面缺陷.选择和应用合理的结晶器保护渣，使它们的物理、化学性质和热力学、动力学性能达到最佳，既可减少连铸坯表面的缺陷，又可防止连铸生产过程中的粘结漏钢事故.三、连铸工艺参数对保护渣性能的要求（一）普碳钢保护渣钢厂在选用保护渣时，主要根据钢种的碳含量，不同含碳量的钢种使用保护渣的性能有较大的区别。

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现

小方坯连铸自动加保护渣的研究与实现【摘要】本文研究了小方坯连铸自动加保护渣的方法，通过分析连铸过程中存在的问题，提出了自动加保护渣方案和保护渣的优化设计。

通过实验验证，结果表明自动加保护渣能够有效提高铸坯表面质量，减少表面缺陷。

数据分析结果显示，自动加保护渣对铸坯品质有显著影响。

研究成果表明这种方法具有实际应用价值，未来可以进一步优化设计，提高连铸工艺效率和产品质量。

本研究为小方坯连铸自动加保护渣提供了新的思路和方法，对于提升铸造工艺水平具有一定的指导意义。

【关键词】小方坯连铸、自动加保护渣、研究、连铸过程、保护渣方案、优化设计、实验、数据分析、研究成果、展望未来1. 引言1.1 研究背景小方坯连铸自动加保护渣是钢铁行业中一项重要的技术，能够提高生产效率、降低生产成本，并且可以改善产品质量。

目前，传统的连铸技术存在着一些问题，例如保护渣的添加不够精准，无法及时补充和调整，容易造成坯料表面氧化和结疤，影响坯料质量。

开展小方坯连铸自动加保护渣的研究具有重要的理论意义和实际意义。

1.2 研究目的本文旨在探讨小方坯连铸过程中存在的问题，以及针对这些问题提出的自动加保护渣的方案。

通过对保护渣的优化设计以及小方坯连铸实验的开展，旨在验证新方案的有效性和可行性。

研究的目的是为了提高连铸过程的质量和效率，减少生产中的浪费和损失，进一步推动连铸工艺的发展和应用。

本研究也旨在为相关领域的学术研究和工程实践提供新的思路和方法，为行业的进步和创新提供有力支持。

通过本文的研究，希望能够取得一些新的成果和进展，为解决连铸过程中的难题和挑战提供新的解决方案，并为未来的研究工作和发展方向提供有益的参考和借鉴。

2. 正文2.1 连铸过程中的问题在小方坯连铸过程中，存在着一些问题需要解决。

由于连铸过程中金属液体受到空气氧化的影响，容易产生氧化皮和氧化夹杂物，降低了小方坯的质量。

连铸过程中温度的控制较为复杂，需要确保金属液体在适宜的温度范围内进行连铸，以保证铸坯的均匀性和稳定性。

板坯连铸结晶器自动加渣机的研制

关键词：保护渣自动加渣机；板坯结晶器；螺旋输送机；连铸；直角坐标机器人中图分类号：ＴＰ７７７．１；ＴＨ１１；ＴｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｏｌｄＦｌｕｘＦｅｅｄｅｒ
ｏｆＰｌａｔｅＢｌａｎｋＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇＭｏｌｄ
ＸｕｅＷｅｉｆｅｎｇ，ＺｈａｎｇＷｅｎｚｅｎｇ，ＬｕｏＬｉｈｕａ，ＭａＸｉａｎｄｅ，ＸｕＪｉｍｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇｔｏｌｉｍｉｔｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｏｂｉｌｅｔｙｐｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｌｄｌｆｕｘｆｅｅｄｅｒｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ，ｓｕｃｈａｓｉｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｆｎｏｒｍａｌｐｏｕｉｎｒｇｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｅｅｏｆｍｏｌｄｌｆｕｘａｄｄｉｎｇ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｓｉｄｅｍｏｕｎｔｉｎｇｔｙｐｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｌｄｌｆｕｘｆｅｅｄｅｒｗｉｔｈｔｗａｉｎＤＯＦｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓｏｆｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｆｅｅｄｅｒｉｎｃｌｕｄｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｓｔｏｒａｇｅｈｏｐｐｅｒ，ｅｌｅｃｔｉｒｃｂｕｔｔｅｒｌｆｙｖａｌｖｅ，ｈｏｓｅ，ｓｃｒｅｗｆｅｅｄｅｒａｎｄ２Ｄｃａｒｔｅｓｉａｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｃｈａｒｇｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｉｓｔｈａｔｓｔｏｒａｇｅｈｏｐｐｅｒｉｓａｓｓｅｍｂｌｅｄｏｎｗｏｒｋｉｎｇｔａｂｌｅｏｆｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌｔａｎｋ，ｃｈｒｇａｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｓｅｔｕｐｂｅｌｏｗｍｉｄｄｌｅｔｎｋａＣｒａｓｉｄｅ，ｓｃｒｅｗｆｅｅｄｅｒｗｉｔｈｓｍａｌｌｈｏｐｐｅｒａｎｄｂｅｎｄｆｅｅｄｐｉｐｅｉｓ

方坯结晶器新型自动加渣方案设计与应用

櫛镝鹑敏<$>研发与设计结晶器保护渣是保障连铸正常浇铸和铸坯质量的重要冶金耐火材料，在实际生产过程中结晶器保护渣性能常与加渣操作规范与否密切相关。

自动加渣技术是获得均匀的保护渣渣层厚度和稳定的液渣厚度的重要手段，不仅可以排除人工操作带来的不稳定性，又能降低员工工作量，节约保护渣，改善工作环境。

为实现方坯高效生产，广西钢铁炼钢厂深人研究加渣操作和保护渣熔化润滑机理，开展具备自动化、定量化、恒温、除湿功能的自动加渣系统的研发设计工作，并建立自动加渣模型，以实现按工艺要求选用相应的加渔工艺，满足生产工艺需求。

本文对设计与应用情况进行总结。

结晶器自动加渣系统系统功能安装在钢包操作平台上，每流1套。

具有保护渣干燥、余渣排放功能。

保护渣能够均勻分布整个结晶器液面，加人量可以在线调节。

自动加渣系统每流共1个保护渣料斗，控制阀及显示仪表布置在浇钢区域。

加渣量与速度计算机模型控制。

设备构成本系统由料斗组件总成、保护瘡输送管路、加渣嘴组件、磁力座支架、电控箱、气控箱等组成。

料斗可安装在大包操作平台上或浇钢平台上，保护渣落人料斗，通过PLC 精确地控制下渣量，经过精确计量的保护渣通过保护渣输送管路和加渣嘴组件，最后均匀撒布在结晶器铜管口内，从而实现自动加渣（见图1)。

(1) 料斗。

料斗容积140L 左右，外形尺寸：650 m m (长）x 700 m m (宽）x 1 000 m m (高)。

料斗具有缺料报警功能，当料斗内保护猹不多时，会有声光报警器报警，提醒操作工及时往料斗内加渣。

料斗组件还有加热功能，对保护渣进行加热，保证保护淹的干燥、不结块。

(2)计量输送器。

通过PLC 控制步进电机的转速来控制加淹量。

加渣量可在0~500g /m in 内调节，可以满足现场结晶器断面对不同钢种的加渣量要求。

(3)加渣嘴。

通过磁力座直接吸附在结晶器盖板上，通过拉杆式快换接头和加猹输送管路连接，拆装非常方便。

科技成果——系列连铸保护渣研制和生产技术

科技成果——系列连铸保护渣研制和生产技术技术开发单位华北理工大学
所属领域新材料
成果简介
连铸保护渣在一定程度上决定铸坯在结晶器内的顺行及其表面质量，特别是当前严格控制生产成本的条件下，开发低成本针对性强的保护渣就显得尤为重要。

本项目以高效连铸为目标，针对当前不同钢种浇注所使用保护渣性能特点中的关键理论、技术难点和潜在问题开展相应的基础理论和应用研究。

项目组在保护渣设计方面达到国际先进水平。

关键技术
1、保护渣理化性能研究
重点研究保护渣各组成成分对其熔点、熔速、结晶软化温度等理化性能的影响及作用机理，得到合理的保护渣构成结构和多元渣系的成渣特点。

2、不同钢种保护渣的成分设计及优化
针对不同钢种的高温热物性能，重点设计、开发、优化适合相应系列钢种在结晶器内凝固特点的保护渣成分，控制结晶器传热和润滑，提高铸坯质量。

3、保护渣制造方法及生产工艺研究
重点研究不同的保护渣制造工艺和方法对保护渣性能的影响，通过保护渣的使用特点，合理优化保护渣的生产工艺，以实现高性能保
护渣的生产制造和应用。

经济效果
铸坯质量方面：对于Q195等包晶钢、类包晶钢等基本消除其各种类型的表面凹坑和纵裂缺陷。

对于82B等高碳钢种基本消除其表面结疤和角部掉肉缺陷。

经济效益方面：保护渣设计针对大类钢种，大幅度减轻企业保护渣管理压力，同时通过保护渣生产厂—使用方—高校的三方协作，有效降低保护渣使用成本。

实施条件
钢铁企业，具备一定生产能力。

项目成熟度
利润级：开始盈利且利润超过总投入的10%
合作方式合作开发。

连铸自动加保护渣的研究与实现

连铸自动加保护渣的研究与实现作者：付智涛来源：《中国科技纵横》2018年第04期摘要：现在100吨两台铸机均是在生产时人工增加保护渣，造成保护渣的浪费、影响铸坯质量、自动化水平较低、增加工人劳动强度。

通过PLC控制可实现自动加渣系统，应用自动加渣系统可以提高连铸自动水平，减轻了工人劳动强度；适时适量加渣，提高钢坯的质量。

关键词：铸坯；加渣；质量中图分类号：TM402 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）04-0100-021 概述100吨连铸现在有两台连铸机，每台铸机有8流拉钢，在生产特种钢时需要在使用浸入式水口浇铸，这样就需要增加保护渣，保护渣是增加连铸铸坯质量和拉钢操作正常的重要手段。

结晶器钢水液面保护浇铸技术是现代连铸技术的重要组成部分，传统的保护渣给料采用人工加渣方式，是由工人直接往结晶器内不定期地推入一定量的保护渣，人工加渣易造成加渣时间节点不均衡、加渣量时多时少不容易掌控，且人工加渣在实现加渣的同时不能在线采集铸机实时拉速及钢水工艺参数，容易造成铸坯脱坯质量的不相同，从而影响整个铸坯的表面质量及减短结晶器铜管的在线使用寿命等，结合上述加渣工艺概况提高连铸机自动化水平、保证铸坯质量、降低人工成本，目前已成为钢企首要选择，而连铸机自动加渣系统是目前生产品种钢逐步采用的产品。

连铸采用浸入式水口保护渣浇铸至今30多年，是成熟、稳定的连铸工艺，扩大连铸品种，提高连铸铸坯质量和产量都是一项有效的技术。

保护渣作用：（1）稳定连铸工艺。

保证生产顺利进行。

（2）提高铸坯的表面和皮下质量。

使用保护渣的主要优点是：（1）绝热保温。

（2）隔绝空气，防止钢液二次氧化。

（3）净化钢水液面和吸附钢水中的杂质。

（4）润滑坯壳、改善凝固传热。

2 系统构成和工作原理2.1 系统构成本系统由渣料斗、渣管道、过滤减压阀、压力调节阀、电磁阀、气控夹紧阀、电气控制柜、PLC、触摸屏等组成。

2.2 工作原理本系统渣料斗的保护渣由连接管道到达受控夹紧阀，电磁阀通电及断电时间控制夹紧阀的开关时间，从而控制加渣量。

板坯结晶器保护渣自动加渣技术的探讨

板坯结晶器保护渣自动加渣技术的探讨发布者：李殿明茅洪祥发布时间：2007-5-25 21:20:00内容摘要比较了三种板坯自动加渣方式的优缺点，介绍了国外目前应用的两种新型自动加渣技术，探讨了自动加渣技术开发的方向。

正文文字大小：大中小1．前言板坯连铸机由于断面宽，作业复杂，现场设备安装紧凑，空间狭小等原因，自动加渣技术发展较慢。

目前日本和欧美大多数板坯连铸机应用了自动加渣技术，而我国尚未普及应用此项技术，大都采用手动加渣方式加入保护渣。

所谓手动加渣，就是用一个推渣的扒子和钩子，不断的向结晶器内补加保护渣，补加保护渣的厚度不超过50㎜，以35～40㎜为宜，此外加保护渣时要体现三个特点：“勤加、少加、均匀加”，即每次加渣间隔时间不要过长，做到勤加，每次加入量要少，但必须均匀的加到结晶器内液面上。

采用手工操作难于将如此小量的保护渣均衡加入以保持保护渣稳定的状态条件。

间断加渣与连续加渣对渣层厚度影响见图1。

人工加保护渣时，往往出现渣量不均匀现象，不但造成浪费，而且不利于质量的提高。

板坯连铸机常见的质量缺陷表面纵裂纹及表面夹渣以及粘结漏钢事故，都与保护渣的应用有关，见图2。

自动加渣技术可以保持恒定的保护渣流量，能使结晶器中的保护渣保持稳定状态，因此可以降低质量缺陷，减少人工操作失误，减少事故，增加产量，减少浪费；同时提高连铸机自动化程度，降低工人劳动强度，改善操作环境，减少安全事故；采用自动加渣技术必须满足以下条件:(1)使用过程中能保持保护渣的物理状态,不使其破碎；(2)能保持结晶器中渣层的均匀分布；(3)可操作性强，维护简单方便，维修成本低；图2 保护渣与连铸工艺的关系⑷自动加渣设备对正常连铸操作不造成影响，如快换中间包、快换水口、漏钢报警操作时不得影响操作。

⑸环境友好，改善操作环境，保护操作者健康。

2、各类自动加渣技术比较国外从上世纪七十年代末开始研发自动加渣设备，应用的主要有气动法、机械法和重力法加渣技术。

安钢超宽板坯连铸结晶器保护渣国产化研究与应用的开题报告

安钢超宽板坯连铸结晶器保护渣国产化研究与应用的开题报告标题：安钢超宽板坯连铸结晶器保护渣国产化研究与应用一、研究背景钢铁行业是我国重点支柱产业，其中连铸技术是生产高品质钢材的关键环节之一。

安钢是我国著名的钢铁生产企业之一，其超宽板坯连铸生产线是国内乃至世界上技术领先的生产线之一。

在超宽板坯连铸过程中，结晶器保护渣是防止钢液氧化、减少非金属夹杂物的形成、保证板坯表面质量的关键措施之一。

然而，目前安钢使用的结晶器保护渣主要依赖进口产品，存在成本高、供应不稳定等问题。

因此，开展安钢超宽板坯连铸结晶器保护渣国产化研究具有重要意义。

二、研究内容和目标本研究旨在探索安钢超宽板坯连铸结晶器保护渣国产化技术路线，包括原材料选择、工艺配方优化、生产工艺改进等方面。

具体研究内容如下：1. 原材料选择：挖掘国内优质原材料资源，进行筛选和鉴定，选择合适的原材料作为结晶器保护渣的主要成分。

2. 工艺配方优化：对不同原材料进行试验研究，确定不同组合比例和添加剂种类，制定优质的工艺配方。

3. 生产工艺改进：对生产工艺进行改进，优化生产流程，提高生产效率，保证保证渣质量的稳定性和一致性。

4. 应用推广：将优化后的结晶器保护渣应用于安钢超宽板坯连铸生产线，实现国产化生产并提高渣质量和保障钢液质量。

三、研究方法1. 理论研究：调研国内外结晶器保护渣研究和应用情况，总结国外先进经验，探讨国产化技术路线和发展趋势。

2. 实验研究：对原材料进行筛选和鉴定，通过试验研究不同组合比例和添加剂种类，制定优质的工艺配方。

对生产工艺进行改进，优化生产流程，提高生产效率。

3. 应用推广：将优化后的结晶器保护渣应用于安钢超宽板坯连铸生产线，实现国产化生产并推广到其他钢铁企业。

四、研究意义1. 实现结晶器保护渣国产化，降低生产成本，提高安钢超宽板坯连铸生产线竞争力。

2. 提高结晶器保护渣稳定性和一致性，保证板坯表面质量。

3. 推动国内钢铁产业技术进步和自主创新能力的提升，加强国内钢铁产业的竞争力。