下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用
钢包下渣优化的研究进展及应用
钢包下渣优化的研究进展及应用摘要：避免钢包下渣是连铸生产中重要的一环，其直接影响产品的质量和缺陷形成。
当下流行的三种钢包下渣检测方法被简述，分别是电磁感应、称重法、红外感应法。
通过论述各种方法的优缺点和优化途径，为钢包下渣检测过程提供指导，使其在连铸产品质量控制方面发挥更大的作用。
关键词：钢渣；优化；检测Research progress and application of slagging process optimizationof ladleYang Guiyu Li Wei Xu Xuzhong(Hanbao Steelmaking Plant, Handan, Hebei)Abstract: Avoiding ladle slagging is an important part of continuous casting production, which directly affects the quality of the product and defect formation. Three popular detection methods for ladle slagging are briefly described, which are electromagnetic induction, weighing method and infrared induction method. By discussing the advantages, disadvantages and optimization of each method, we provide guidance for the ladle slagging detection process, so that it can play a greater role in the control of continuouscasting product quality.Keywords: steel slag; optimization; testing1.引言在炼钢生产中，连铸是重中之重。
下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用
的指标时， 系统 就 会 发 出报 警 信号 ， 从 而 提 示 钢 包操 作 工关 闭 滑 动 如 ： 用 手 紧握 住 操作 杆 、 卸配重、 扔 中包 保护 渣 、 推长 水Ｅ ｌ 、 长 水１ ３ ：
面下 降， 如 果 报 警灯 中 白色 、 黄色灯没亮， 可 点动 开 大 水 口开度 ， 使 液面 有略为上涨 趋势即可。 不 要 在 白色 、 黄 色 灯 亮 起 即 将 下 渣 时 再开 关 水 口， 否 则 系统 将 不 报警 。 （ ５ ） 传 感 器及其 线 缆 保 护 在 钢 水 浇 铸 过 程 中要 避 免钢 水直 接 流 到 传 感 器及其 线缆 上 ；
文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ Ｘ（ ２ ｏ １ ３ ） ０ ３ （ ｂ ） 一 ０ ０ ８ ６ — ０ １
等 干扰结 束ｌ ０ ｓ 后 再 重 新 打 开检 测 。当 随 着 市场 竞 争 的 加 剧 ， 各 大 钢 铁 公司 已经 把 目光 集 中在 高 端 以在 干 扰 期 间 关掉 检 测 ， 红灯 亮 ， 其余等 都灭， 下 渣 报 警 喇 叭 报警 ， 提 产 品 的研 发 上 ， 对 于 优 质 品种 钢 的 生 产 ， 钢 包 下 渣检 测 是 一 个 非 常 系统 检 测 到 下 渣 时 ，
可 以 关 闭水 Ｅ ｌ。 系统 报 警 状 关键的环节。 国内 外许 多 公司 为解 决 钢 包 下渣 预 报 问题 ， 先 后 开发 示 现 场 操 作人 员这 一包 钢 水 浇 注 结 束 ，
了超 声 波 检测 法 、 红外检测方法、 电磁 检 测 法 、 振 动 特 征 检 测 法 等 态四 秒 后 自动 解 除 。
布有 破碎 的时候。 操 作 人 员在 转 动 操 作 杆 时 ， 严 禁 缠 绕 传 感 器 线
钢包下渣检测系统在马钢特钢公司的应用
数据采集
否
＼
——…ｎ＃＊
信号预处理
小波包 变换计算
识别数据库 下渣判断
钢流信号 特征计算
3 下渣检测系统的实际运行效果
在没有使用大包下渣检测系统以前，为了保证特种钢坯的质量，不得不采用留钢操作过早地关闭钢包， 这样一来就减少了一炉钢水的浇注量，降低了铸坯收得率。自 2013 年 7 月马钢特钢公司连铸钢包下渣检 测装置正常投入大生产应用后，带来的实际效果也很显著。
（1）下渣检测报警可以提醒操作工在适当的时候关闭滑动水口，带来的最明显的效果就是连铸收得 率的提高，如图 3 中所示，收得率平均比以前提高 0.96%。
over[J].Iron and Steelmaker,1900,66:59-64. [3] Downey M,Conter J,Gordon P,Ladle-tundish slag detection using vibration measurements[J].Steel Times,1992,9:416-420. [4] 唐安祥，申屠理锋等. 连铸钢包下渣检测与控制系统的研制与应用[C]第八届全国连铸学术会议论文集;2003 年.
Application of Slag Carry-over Detection System for Ladle in Masteel-
Special Steel Company
Zhou Kang, Wang Guocai, Wang Minzhang
（Masteel- Special Steel Company，Maanshan, Anhui Province, 243002 China）
7-7连铸钢包下渣检测与控制系统的研究与应用
连铸钢包下渣检测与控制系统的研制与应用唐安祥1，申屠理锋1，钟志敏2，顾文斌2（1．宝山钢铁股份有限公司研究院自动化所，上海201900；2．宝山钢铁股份有限公司炼钢厂，上海201900）摘要：本文介绍了我们自行开发研制的连铸钢包下渣检测与控制系统，叙述了整个系统的基本组成及下渣检测的原理，阐述了系统的关键技术和特点，同时介绍了系统的识别模型和软件系统，并对本系统在宝钢炼钢厂的使用效果作了论述。
关键词：连铸；下渣检测；钢包；控制系统中图分类号：TP273文献标识码：ADevelopment and Application of Ladle slag Detection & ControlSystem in Continuous CastingTang Anxiang1, Shen-tu Lifeng1, Zhong Zhiming2, Gu WenBin2（1．Automation Research Dept , Baosteel Co. Ltd. Research Institute, Shanghai, China, 201900；2．Steel Making Plant , Baosteel Co. Ltd, Shanghai, China, 201900）Abstract:This article introduces Ladle slag Detection & Control System in Continuous Casting, describes the components of the system and the principle of slag detection, elucidates the key technologies and characteristics of the system, presents the r ecognition model and the software system, and discusses the application of the system in EAF continuous casting of steelmaking plant of Baosteel.Key words:Continuous Casting, Slag detection, Ladle, Control system在连铸的生产过程中，当钢包浇注即将结束时，浮于钢水表面的钢渣因漩涡作用而混着钢水经长水口流进中间包。
板坯连铸大包下渣自动检测技术探索与实践
注 ， 高 铸 坯 质 量 ， 连 铸 机 大 包 浇 注 采 用 水 口把 持 器 手 提 该 动 操 作 摘 挂 作 业 。而 大 包 浇 注 末 期 下 渣 判 断 则 完 全 依 靠 大 包 操 作 人 员 的 工 作 经 验 及 观 察 ，可 靠 性 不 高 。同 时 由 于
原有 水 口把持 器设计缺 陷 ， 大包 水 口安装顶 紧压 力不 足 ，
振 动来 完成 检测 。该 系统可 有效控 制杜 绝原 有人工 下 渣
检 测带 来的 种种 弊 端 。
三 、下渣 自动检测 系统工作原理
ＶＳ Ｏ Ｏ 铸 钢 包 下 渣 自动 监 测 系 统 通 过 感 受 机 械 Ｄ３ ０ 连 操 作 臂 的 振 动 来 检 测 连 铸 过 程 中的 下 渣 。在 钢 水 浇 注 过 程 中 ， 水 流 经 长 水 口注 入 中 间 包 时 ， 水 冲 击 长 水 口壁 钢 钢
在 生 产 过 程 中 曾 多次 出现 大 包 水 口上 部 翻 钢 等 问题 ，不 仅 对 生 产 组 织 影 响 较 大 ，同时 还 造 成 了 钢 水 的 二 次 氧 化 ， 影
响 到 铸 坯 质 量 。为 此 ， 厂 通 过 探 讨 摸 索 考 虑 将 原 有 水 口 该 把 持 器 升 级 为 液 压 水 口机 械 手 从 而 确 保 操 作 便 捷 、顶 紧 可 靠 ，同时 配 套 安 装 杭 州 谱 诚 ＶＳ ０ ０ 铸 钢 包 下 碴 自动 Ｄ３ ０ 连 检 测 系统 ，以实 现 大 包 恒 液 面 浇 注 及 下 渣 的 自动 检 测 。
比 重 相 差 较 大 ， 动 粘 度 也 不 相 同 ， 以 在 混 有 钢 渣 的 钢 流 所
流 穿过 长 水 口时 会 表 现 出 不 同 的振 动 特 性 系统 的 传 感 器
大包下渣检测应用
•4 应用效果分析
•4.1 报警率
• 大包下渣检测系统在湘钢五米板3号机与5号机都有应用，其中现 场配合使用了镭目的中包液位自动控制（替换VAI的中包液位控制），5 号机从去年10月份调试投入应用以来效果非常稳定，报警准确，报警率 高，5号机连续2次统计报警率如表1所示。
• 表1 报警率统计情况
统计
大包下渣检测应用
•振动式大包下渣自动检测系统 •在湘钢5米宽厚板的应用
•1 前言
• 钢包下渣检测已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术之一，使 用此技术的主要优点有： •• 1）防止钢包过量下渣、提高钢水洁净度； • 2）提高连铸钢水浇铸收得率； • 3）改善大包操作工的劳动强度和工作环境。 • 目前国内外研制了多种下渣检测方法，如红外线技术检测、电磁感 应法检测、超声波检测等，但这些检测系统在安装、使用和维护过程中 的成本都较高。由于上述方法存在的不足以及投资及使用成本问题，我 们考虑了使用振动式下渣检测技术。
•2.1 成本问题
• 在没有使用镭目振动式大包下渣检测系统以前，一些对质量要求 特别高的钢种采用留钢操作来避免大包下渣，这样一来连铸的金属收得 率大大降低，同时由于称重的误差也不能完全避免下渣。 • 大包下渣检测系统可以根据不同钢种设计延迟关滑板操作。如果 以延迟3秒关闭计算，50分钟浇一炉钢，3000秒，一炉钢按130吨计算 ，每秒钟过钢量43公斤，每炉可多收得钢水130公斤，每天浇20炉钢， 一天即可多得钢水2.6吨，一年可多得钢水949吨；每吨钢水按成本 2000元计算，一套大包下渣检测系统一年可降耗节支：949吨×2000 元/吨=189.8万元。
BOF→LF→RH→CC，最后是BOF→LF→CC。
•2.1 质量问 题• 在没有下渣检测系统以前，湘钢采用肉眼看翻渣，看到长水口
大包下渣检测应用
1）三维监控及视频信号处理 软硬件结合，从三维立体空间全方面监测振动信号，两者综合
更加准确更加明显的突出了下渣特征，准确的给出报警信息，见图 ５。
图５ 信号分析处理图
振动式大包下渣自动检测系统 在湘钢5米宽厚板的应用
3.4 系统特点
2）屏蔽处理及警戒线动态更新 对滑板动作、外界坐包等强烈冲击振动做分析及屏蔽处理，警
月份
月平均值 %
1月 97.59
表22月2012年连铸金3属月收得率 4月
97.58
96.99
97.49
5月 97.67
平均 97.46
大包下渣检测应用.ppt
振动式大包下渣自动检测系统 在湘钢5米宽厚板的应用
1 前言
钢包下渣检测已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术之一，使 用此技术的主要优点有：
1）防止钢包过量下渣、提高钢水洁净度； 2）提高连铸钢水浇铸收得率； 3）改善大包操作工的劳动强度和工作环境。 目前国内外研制了多种下渣检测方法，如红外线技术检测、电磁感 应法检测、超声波检测等，但这些检测系统在安装、使用和维护过程中 的成本都较高。由于上述方法存在的不足以及投资及使用成本问题，我 们考虑了使用振动式下渣检测技术。
振动式大包下渣自动检测系统 在湘钢5米宽厚板的应用
2.1 成本问题
在没有使用镭目振动式大包下渣检测系统以前，一些对质量要求 特别高的钢种采用留钢操作来避免大包下渣，这样一来连铸的金属收得 率大大降低，同时由于称重的误差也不能完全避免下渣。
大包下渣检测系统可以根据不同钢种设计延迟关滑板操作。如果 以延迟3秒关闭计算，50分钟浇一炉钢，3000秒，一炉钢按130吨计算 ，每秒钟过钢量43公斤，每炉可多收得钢水130公斤，每天浇20炉钢， 一天即可多得钢水2.6吨，一年可多得钢水949吨；每吨钢水按成本 2000元计算，一套大包下渣检测系统一年可降耗节支：949吨×2000 元/吨=189.8万元。
钢包下渣自动检测技术
钢包下渣自动检测技术理论研究和钢铁企业的生产实践表明，钢包中含氧化铁，氧化锰和氧化硅的炉渣从钢包流入中间包以后，会造成钢水铝和钛等易氧化合金元素的烧损，并产生氧化铝夹杂物，影响钢水的纯净度，并容易造成冷轧板和涂层板的表面质量问题，此外钢水的氧化铝还会造成水口堵塞，影响连铸多炉连浇。
为了避免钢包中炉渣进人中间包，许多生产优质钢的钢厂在连铸时采用钢包留钢浇钢，这样做虽然满足了质量要求，但牺牲了钢水的收得率。
德国亚琛大学钢铁冶金研究所从８０年代开始开发钢包下渣自动检测技术，并获得欧共体的资助。
他们用一种电磁方法来检测钢液的下渣。
在大包包底水口外围装上线圈（一级和二级线圈），当钢液通过接交流电的线圈时，就会产生涡流，这些涡流可改变磁场的强度，由于炉渣的导电性为钢水的千分之一，如果钢流中含有少量炉渣，涡流就会减弱，而磁场就会增强。
磁场强度的变化可通过二级线圈来检测。
这种低电压信号必须在钢厂的噪声环境中传输，以及所要求的信号必须经过过滤，产生一个能与其它测量数据相匹配的确定的和有用信号。
这一点可采用模拟与数字过滤器相集合以及一个温度补偿系统来达到。
系统的组件必须坚固耐用，能承受炼钢厂的苛刻环境。
德国蒂森钢铁公司于1987年首先在一台板坯连铸机采用了钢包下渣自动检测技术，取得了满意的结果。
后来德国亚琛大学钢铁冶金研究所的几位研究人员利用所开发成功的钢包下渣自动检测技术成立了Ａmepa公司，在世界上推广钢包下渣自动检测技术。
德国和法国大部分现代化板坯连铸机，大方坯连铸机和圆坯连铸机分别于９０年代初采用了Ａmepa公司的下渣自动检测技术，日本钢铁企业于９０年代初采用Ａmepa公司的下渣自动检测技术，到九十年代中期日本的大部分现代化板坯连铸机，大方坯连铸机和圆坯连铸机采用了Ａmepa。
公司的下渣自动检测技术，目前韩国浦项钢铁公司和中国台湾中钢公司的所有板坯铸机都采用了Ａmepa公司的下渣自动检测技术。
中国宝钢第二炼钢厂新建的两台板坯连铸机上也采用了这个技术，都取得了满意的使用效果。
钢包下渣自动监测系统在连铸机应用
钢包下渣自动监测系统在连铸机应用宣钢炼钢厂为了提高产品质量，对浇注进行保护，使钢水在从大包进入到中间包的过程中，始终处于长水口保护套管的保护状态。
在一包钢水的浇注末期，浮在钢水表面的钢渣会逐渐流入中间包，过多的中间包钢渣会使钢水的洁净度降低，加快中间包衬的侵蚀，降低连浇炉数，影响铸坯质量和连铸生产过程，严重时会导致拉漏事故。
因此，在浇注末期对钢水下渣进行监测和控制。
1 VSD2000连铸钢包下渣自动监测系统检测原理VSD2000连铸钢包下渣自动监测系统通过感受机械操作臂的振动来检测连铸过程中的下渣。
在钢水浇注过程中，钢水流经长水口注入中间包时，钢水冲击长水口壁引起用来支撑长水口的机械操作臂振动。
由于钢渣比重不到钢水比重的一半，浮在钢水表面，在一包钢水即将浇注完毕时，钢渣才出现，此时由于钢渣轻，粘度大，流动性也差，钢水与钢渣的混流对长水口壁的冲击作用力与纯钢水的冲击作用力存较大的差异。
因此本系统主要通过测量分析机械操作臂的振动差异监测连铸钢包的下渣。
在获得的操作臂振动信号中，包括了一些与信号特征无关的信号。
在对数据进行预处理时通过抗混频以及软件滤波的方法滤除某些干扰信号的影响，实现对钢水振动信号的有效利用，准确检测下渣。
本系统引入了一种基于矢量量化（VQ）技术的钢水下渣检测方法。
对钢水连铸下渣过程进行了研究，根据连铸过程中钢水、钢渣产生的振动差异，确定了把振动信号作为主要检测信号的实施方案。
利用振动传感器，搭建了远离钢水的控制系统，解决了钢渣监测的传感器易耗问题。
通过VQ技术对经过预处理的实时信号进行信号特征提取、码本训练，来判断钢水状态，实现连铸下渣的自动控制。
2 系统总体结构VSD2000连铸钢包下渣自动监测系统的标准配置由系统控制柜（MCU ）、前端控制单元（FCU ）、中间包液面自动控制单元（ACMU）、传感器及其前级调理放大模块、下渣报警喇叭、下渣报警等和按钮控制盒等组成，如图2-1 系统总体结构图所示。
连铸钢包下渣检测技术的发展与应用
１ 前 言
连铸 生 产过 程 中 ， 水 浇铸后 期 钢 包 渣 不 可 钢 避免地 流人 中 间包 。 当钢包 中含 氧化铁 、 化锰 的 氧 强 氧化性 炉 渣 流 人 中 间包 以后 ， 增加 中 间包渣 会
题 为 了解 决 Ａ Ｐ连 铸 钢 包 浇 铸 后 期 的 下渣 问 Ｓ
摘要 钢包下渣检测技术已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术 之一 ， 它对 防止 钢 包过量下渣 ， 提高钢水纯净度 、 浇铸收得率和铸坯质量 ， 改善劳动强度和工作环境均有 明显 的 效果 。 介绍了称重检测法、 电磁检测法、 超声波检测 法、 振动检测法等下渣检测方法的原理及局
限性 ， 并对 上述 方 法 的应 用进 行 探 讨 。
ｑ ａｉ ｕ ｌｙ．ｉ ｒｖ ｎ ｂ ｒ ｅ ｓ ｎ ｒ ｉ ｇｅ ｖ ｒｎ ｎ ．Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｈ ｒ ｅｐｅ ｎ Ｉ＿ ｔ ｍｐ ｏ ｉｇｌ ｏ ｎ ｉ ａ ｄｗｏ ｋ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｈｓ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ ｅ ｐｉ ｉｌ ａ ｄｌ Ｉ ａ ｄ ｔ ｙ ｏ ｉ ｏ ｔ ｎ ｓ ｉＩ ｉ ｔ ｎ ｆｗｅ ｈｎ ｅｅ ｔ ｎ．ｅ ｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｅｅ ｔ ｎ， ｄ ａ ｒ ｎｃｄ ｔｃｉ ｎ ｉｒ ｔ ｎｄ ｔ ｔ ｎ ｔ． ｔ ｉ ｓｏ ｉ ｉ ｇｄ ｔｃ ｏ ａｏ ｇ ｉ ｌ ｔｏ ｇ ｅｉ ｄ ｔｃ ｏ ｔ ｔ — ｉ ｅｅ ｔ ，ｖｂ ａ ｉ ｅｅ ｉ ．ｅｃ ｅ ｃ ｉ ｒ ｕ ｏ ｏ ｃ ｏ
题 ， 浇铸 汽 车 板等 对 纯净 度要求 非 常 严格 的超 在
低碳 钢种 时 ， 取 了根 据浇 铸 时 钢包 长 水 口工 作 采 臂 的振 动程度 判 断钢包 下渣及 钢包 留钢操 作等方 法。 由于上述 方法有 较 大误 差 ． 不能 准确及 时地关 闭 滑板 ， 因此不 能 有 效 防止 下 渣 。采 取 留钢操作 时 ， 般钢 包 留钢 量为 ３ ～ １ ， 一 ０ 使钢 包 中的残 钢量增 加 ， 降低 了钢水 收得 率 。因此 ， 须在 浇铸 必
下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用
下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用摘要：钢包下渣检测已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术之一，它对防止钢包过量下渣、提高钢水纯净度，提高连铸钢水浇铸收得率、改善大包操作工的劳动强度和工作环境均有明显的效果。
关键词：振动连铸下渣检测随着市场竞争的加剧，各大钢铁公司已经把目光集中在高端产品的研发上，对于优质品种钢的生产，钢包下渣检测是一个非常关键的环节。
国内外许多公司为解决钢包下渣预报问题，先后开发了超声波检测法、红外检测方法、电磁检测法、振动特征检测法等多种形式的钢包下渣检测技术。
其中基于振动原理的钢包下渣检测装置，由于设备安装方便、成本低、可靠性高、使用简单，已成为连铸钢包下渣检测领域的主流。
1 钢包下渣振动检测原理VSD2000连铸钢包下渣自动监测系统所采用的钢包下渣检测技术是基于振动原理的。
如图1所示，在操作臂上远离长水口的一端装上振动传感器，传感器通过信号线与控制器相连，这样钢水在长水口中流动时所引起的振动就会通过长水口传到操作臂上，并通过传感器把振动信号传送到信号处理器内，然后经过特殊的信号处理与分析方法来判断钢水中是否含有钢渣，当钢水中含有的钢渣量达到了一定的指标时，系统就会发出报警信号，从而提示钢包操作工关闭滑动水口，停止浇注。
信号传感与采集设备是一台专门设计的振动传感器，安装在铸机钢包长水口机械手上，用来采集钢流通过机械手传递的振动信号，其性能的稳定是保证系统检测精度的关键。
2 安装操作在大包浇注完毕前3～5?min，按下操作盒上的检测按钮，此时五色报警灯中的绿色灯将常亮，系统就进入检测状态。
此后，如有下渣系统就报警，报警喇叭响起，五色信号灯中最上面的红灯亮起，约6?s后报警自动解除。
需要注意的是，在系统投入检测后，应杜绝频繁开关水口以避免漏报。
如果某些干扰不可避免，则可以在干扰期间关掉检测，等干扰结束10?s后再重新打开检测。
当系统检测到下渣时，红灯亮，其余等都灭，下渣报警喇叭报警，提示现场操作人员这一包钢水浇注结束，可以关闭水口。
宝钢电炉大方坯连铸机钢包下渣检测系统研究的开题报告
宝钢电炉大方坯连铸机钢包下渣检测系统研究的开题报告一、研究背景及意义宝钢是中国最大的钢铁企业之一，生产规模庞大且技术水平领先。
在钢铁生产过程中，铁水经常会夹杂各种杂质，包括铁渣、氧化物、硅酸盐等，这些杂质会影响钢材的质量和生产效率。
因此，宝钢电炉大方坯连铸机中钢包下渣检测系统的研究具有重要的实用价值和现实意义，在提高宝钢钢材质量的同时，可以提高钢铁生产的效率和经济效益。
二、研究目的本研究的主要目的是设计一种钢包下渣检测系统，用于宝钢电炉大方坯连铸机钢包中下渣检测。
通过对钢包下渣进行实时监测和分析，可以及时发现和处理下渣问题，提高钢材质量和生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。
三、研究内容1.综述当前下渣检测技术及其在钢铁生产中的应用；2.设计宝钢电炉大方坯连铸机钢包下渣检测系统，包括硬件和软件设计；3.对所设计的下渣检测系统进行实验验证，并对结果进行分析与处理；4.对结果进行总结和讨论，并提出改进意见。
四、研究方法本研究采用文献调研、实验研究和数学建模等多种研究方法，以理论和实践相结合的方式，来研究宝钢电炉大方坯连铸机钢包下渣检测系统的设计和应用问题。
五、研究计划本研究预计在2年内完成，按以下时间节点进行：第一年：1-3 月：文献调研和综述；4-6 月：设计钢包下渣检测系统；7-9 月：硬件设计和编写软件程序；10-12 月：系统实验和数据采集。
第二年：1-3月：数据处理和分析；4-6 月：结论总结和讨论；7-9 月：完成论文写作；10-12 月：论文答疑和提交。
六、预期成果通过本研究，预期取得以下成果：1.设计出适用于宝钢电炉大方坯连铸机的钢包下渣检测系统；2.实现了下渣检测、数据分析和处理的功能；3.优化了钢铁生产过程，提高了钢材质量和生产效率；4.发表学术论文或专利。
七、参考文献[1] 孙亮, 金振民. 钢铁冶金工艺[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2007.[2] 范志军, 闫志远, 刘杨. 钢铁生产流程控制系统及其发展趋势[J]. 微计算机信息, 2020, 36(2): 247-248.[3] 李军华, 魏浩, 薛一平. 钢铁下渣检测技术的研究与应用[J]. 北方工业, 2019, 47(7): 108-110.[4] 马骥, 周振华, 康宏. 基于物联网技术的钢铁生产数据采集系统设计[J]. 微计算机信息, 2021, 37(3): 237-239.。
连铸钢包下渣的影响及控制研究
连铸钢包下渣的影响及控制研究摘要：钢水在由钢包向中间包进行浇铸的过程中，随着浇铸后期钢包钢水液面的下降，会产生汇流漩涡，而且愈演愈烈，促进渣钢乳化，使熔渣随钢流进入中间包。
纯净钢冶炼过程中应避免钢包下渣恶化钢水纯净度已成为共识，但是由于工业化生产过程中装备技术条件、工艺成本等方面的考虑，及生产线过程控制能力的高低，导致最终产品质量存在波动。
通过对本厂连铸过程钢包下渣的跟踪和试验，分析其对产品质量的影响及控制方法，最终根据钢种质量需求特性，定制合适的钢包下渣控制工艺，有效均衡了产品质量和生产成本。
关键词：连铸钢包下渣；影响；控制措施1钢包下渣自动检测的研究现状1.1电磁检测法电磁检测法是利用钢水与钢渣不同的电导率来进行钢渣检测。
其装置采用双线圈结构来检测钢渣,其传感器由两个同心线圈组成,主要部件有传感器、前置放大器、主控制器以及外围显示控制器。
传感器安装在大包底部,钢水通过水口时可以感应出电磁场,从而测定涡电流值。
当钢液通过接有交流电的线圈时,会产生涡流,这些涡流会改变磁场强度,由于渣的电导率显著低于钢水的电导率,当钢水中含有少量的渣子时,涡流就会减弱,而磁场强度就会变化。
磁场强度的变化可通过二级线圈产生的电压来检测。
这种低电压信号经放大处理后,可以显示出带渣量的多少,达到报警的设定值时系统就会产生报警并关闭钢包滑动水口。
1.2振动检测法钢水从钢包通过滑动水口、长水口流入中间包过程中,因有动量冲击,会引起长水口和与之相连的机械手产生较强的振动。
钢、渣比重不同,纯净钢水和钢水与钢渣混合物引起长水口振动的特征具有差别。
因此通过检测机械手的振动可以间接检测钢包下渣。
振动由长水口产生,经过机械臂传递到传感器,由传感器检测得到,并经过放大、滤波等预处理,然后由采集卡采样、A/D转换成数字信号送入计算机,进行分析处理、特征提取和模式识别。
当有钢渣时系统自动优化关闭滑动水口,同时发出报警指示信号。
2连铸钢包下渣的影响连铸钢包下渣是钢铁生产过程中非常重要的一个环节，它直接影响到钢铁的质量和生产效率。
钢包下渣检测技术的应用
集模 块与数 据处理分 析模块 。现场数据 采集模 块主要 接收 振动传感器拾 取的操作臂振动信号 ，进行Ａ Ｄ ／ 转换 、～扰剔 ｆ ： 除等预处理操 作 ，并 根据既定 的数据传 输格式 与 ｃ 卜 义 传 至数 据处理 分析模块 。数据处 理分析模 块为 Ｆ渣 自动检测 系统 的核心部 分 ，实 现振动信 号的处理 、识 别 显爪 等功
的控制不稳定 。为解决上述 问题 ，河北钢铁集 团唐钢第一钢
轧厂在３ 铸机上加装了连铸大包下渣 自动检测系统。 链
一
、
下渣 自动检测系统基本原理 （ 图１ 见 ）
产品弯曲度问题 。（增大摔直板散热面积 ，延长摔直饭使用寿 ２ １ 命 ，减少齿裂变 形造 成的弯钢。ｆ改进对齐辊子槽 结构形 ３ ） 式 ，增设导向槽 ，提高对齐辊对齐效果 ，改善生产指标。
缩 时受 到的阻力 而引起挂 钢的问题。 ２ 针对齿 条 。（ 改进齿 条槽 型形式 ，缓 解 由于齿条 造 ． １ ） 成 的螺 纹钢 弯 曲度超 差 。将 原来 的尖 底槽 改进 为平 底槽 ， 缩 短 钢 进 入 槽 型 时 的滑 移 量 ，减 少 钢 在 槽 型 内 的翻 转 。 图２ 改进后对齐辊槽型 图
影响 生产 。传 感器安装位 置距钢 水较远 ，采用 多层全 钢保
护结构 ，并实 施气体冷却 ，使 用寿命较 长 。系统采 用先进
的模块 化设计 思想 ，保证 系统运 行可靠 ，隔离 故障 ，，便 Ｊ ‘ 维护 ；系统采 用特别 的信 号处 理方法保 证 ｒ很 高的 下渔报 警准 确度 。功 能完善 的下渣检 测软件 ，能够实 时显尔 钢水
在连铸 生产 过程 中 ，当一钢包 （ 以下称大包）钢水即将
钢包下渣检测技术在济钢三炼钢的应用_黄绍伟
钢包下渣检测技术在济钢三炼钢的应⽤_黄绍伟钢包下渣检测技术在济钢三炼钢的应⽤Application of Slag Carry-over Detection System for Ladle inNo.1CCM of Jisteel黄绍伟(济南钢铁集团总公司第三炼钢⼚,⼭东济南250101)摘 要:本⽂叙述了济钢第三炼钢⼚1#连铸采⽤的电磁法下渣检测的原理及使⽤效果,钢包下渣检测已成为现代连铸⽣产和质量控制的重要技术之⼀,它对防⽌钢包过量下渣、提⾼钢⽔纯净度,提⾼连铸钢⽔浇铸收得率、改善⼤包操作⼯的劳动强度和⼯作环境均有明显的效果,使⽤钢包下渣检测技术不仅提⾼了连铸⽣产的⾃动化⽔平,同时可以获得明显的经济效益。
关键词:连铸;钢包;下渣检测1 引⾔在连续铸钢的⽣产过程中,当钢包中含氧化铁,氧化锰和氧化硅的炉渣流⼊中间包以后,会造成钢⽔中铝和钛等易氧化合⾦元素的烧损,并产⽣氧化铝夹杂物,影响钢⽔的纯净度,并最终造成冷轧钢板的表⾯质量问题,此外钢⽔中的氧化铝夹杂还会造成⽔⼝堵塞,影响结晶器内的流场以及中间包连浇炉数。
为了避免钢包中的炉渣进⼊中间包,在⽣产对钢质纯净度要求⾮常严格的钢种如汽车板时有些钢⼚采⽤钢包留钢操作,这样虽然满⾜了质量要求,但钢⽔的收得率低。
传统的通过⽬视来判定钢包下渣的⽅法误差⼤,由于每个操作⼯的经验都不⼀样,有的明显提早关闭滑板,有的在明显下渣时才关闭滑板,这样钢⽔质量波动⼤。
为了有效控制连铸过程的钢包下渣,国外⼀些公司开发了钢包下渣⾃动检测装置,⽐较有代表性是德国AMEPA公司开发的电磁感应法下渣检测技术和美国ADVENT公司开发的声振法下渣检测技术。
⽬前⼯业⼤⽣产中应⽤的下渣检测装置中90%以上采⽤的是AM EPA公司的电磁感应法下渣检测技术。
济钢第三炼钢⼚1#连铸机投产后即使⽤AMEPA公司的下渣⾃动检测技术。
1 电磁感应法下渣检测的原理电磁法下渣检测技术就是在⼤包包底上⽔⼝外围装上传感器(⼀级和⼆级线圈),当钢液通过接交流电的线圈时,就会产⽣涡流,这些涡流可改变磁场的强度,由于炉渣的电导率显著低于钢液的电导率,仅为钢液电导率的千分之⼀,如果钢流中含有少量炉渣,涡流就会减弱,⽽磁场就会增强,如图1所⽰,磁场强度的变化可通过⼆级线圈产⽣的电压来检测。
连铸大包下渣检测技术的发展及应用
钢渣聚集 ， 进而增加铸坯含氧量 ， 促成铸坯缺陷 ； 恶
化 钢 水 的 浇铸 特 性 ， 成 水 口堵 塞 ； 造 同时 还容 易对 中包 耐 材造 成侵 蚀 ， 降低 其 使用 寿命 。随着 连铸 技 术 的进 步 ， 人们 对控 制钢 水 纯净 度 的要求 也越 来 越 高 。传 统 的方 法 是 通 过操 作 人 员 目测判 定 大 包 下 渣 出现 ， 就 存 在 人 为 主 观 性 大 ， 差 大 等 缺 点 。 这 误
的大 包 下 渣 检 测技 术 是 基 于重 力 差 异 、 电磁 场 、 超
声 波 、 外信 号 及 振 动式 等 原 理 开 发 出来 的 ， 有 红 各 其 特点 和所存 在 的问题 。
基 于 此 ， 研 究介 绍 连铸 大包 下 渣技 术 的发 展 本
状 况 ， 基 于不 同下 渣原 理 的检 测 方法 进 行 分 析 ， 对
前景 。电磁检测 是 目前较为成熟 的一项大包 下渣检测技术 ， 已经在众 多钢厂获得推广 ； 振动式大包 下渣 检测方法是一项具 有发展前景 的大包下渣检测技 术。
关键词 ： 连铸 ； 大包 ； 下渣检测 ； 振动式 检测 技术
中图分类号 ： Ｆ ７ Ｔ ７７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ２ ０ — ０ ７ ０ １ ０ — ６ ０ ２ １ ）２ ０ ０ — ３
流 的实 时 监控 ， 够 增加 钢 水 收 得率 、 高铸 坯 质 能 提
量 并 减 少 中包 水 口堵 塞 。但 电磁 检 测 方 法 最 明显
的 问题 是 其传 感 器 线 圈必 须埋 在 钢 包 座 砖 出 口附 近 ， 对 钢包 结 构 进 行改 造 。此 外 ， 时 间 置 于高 要 长 温 区域 ， 明显 降 低 传感 器 的使 用 寿命 ， 一旦 出 会 且
水口下渣检测技术
水口下渣检测技术原理及应用
Slag detection technology under nozzle
汇报人：张辉 组 员：张辉、梁博文、李健、刘童
目录
01 PART ONE 钢包下渣检测背景 02 PART TWO 检测方法及发展 03 PART THREE 结论
背景
background
用传统的方法时通过操作人员目测判 定大包下渣出现，这就存在人为主观 性大，误差大等缺点。
炉的硫， 炼钢脱硫主要靠铁水
预处理和钢水深脱硫;
2、最大限度地净化 钢液,为了防止已净化 的钢液再度被污染， 防止浇注过程中钢液 吸氮和二次氧化,必须 采用全保护浇注;
3、减少转炉或电炉 流入钢包的钢渣,以 及钢包流入中间包 的钢渣。
检测方法及发展
光导式下渣检测法 超声波检测法
称重自动检测法 红外线检测法
1 电磁下渣检测
测得阻抗的变化信号经过处理就能区别出来 时钢水还是钢渣。当发现是钢渣时应紧急关 闭水口。
1.1 电 磁 法 不 足 之 处
其传感器线圈必须埋在 钢包座砖出口附近,要 对钢包结构进行改造。
钢渣流入中间包以后，一方面影响钢水的质量，另 一方面还容易堵塞水口，随着市场对钢材质量的要 求越来越高，对钢的洁净度提出了更高的要求。所 有的钢厂都在想方设法提高钢水的洁净度。
大包浇铸后期，若钢包内的钢渣流入中间包， 则会导致钢渣聚集，促成铸坯缺陷；恶化钢 水的浇铸特性，造成水口堵塞；同时还容易 对中间包耐材造成侵蚀，降低使用寿命。
振动式下渣
设备简单，成本低廉
振动式下渣检测装置结构简单，易于安装、拆卸与维修，且不会对连铸生产造成任何 影响；另外，振动传感器安装在远离钢流的操作臂上，成功地解决了高温环境下传感 器地易耗问题，使检测系统地运行可靠性与使用寿命大大增加。
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经常检查传感器冷却空气管道是否完好，每次浇铸开始前检查传
感器的出气孔是否有气体喷出；在每次检修时最好换一下包裹在 传感器及其套接的金属软管外面的石棉布，特别是发现原有石棉 布有破碎的时候。操作人员在转动操作杆时，严禁缠绕传感器线 图１
钢包下渣振动检测原理示意图
缆及冷却软管。
信号传感与采集设备是一台专门设计的振动传感器，安装在 铸机钢包长水１２１机械手上，用来采集钢流通过机械手传递的振动
消检测。等坐完包后再打开检测。注意要等坐包过后约１０ ｓ左右， 待绿灯开始闪烁后再按下“检测”按钮，使系统投入检测，否则容 易误报警。 （２）长水口插入中包液面须有足够深度 由于长水１３出入中包液面的深浅对振动信号有较大影响，系 统要求长水口插入中包液面的深度至少４０ ｃｍ。 （３）避免对操作杆的冲击干扰 系统投入检测、绿灯亮后，避免对操作杆的强烈冲击干扰。比
信号，其性能的稳定是保证系统检测精度的关键。
４结语
ＶＳＤ２０００连铸钢包下渣自动检测系统使用后下渣报警检出率 达到９５％，可以有效降低中间包渣厚，提高钢水纯净度，极大地降 低了劳动强度，完全满足现代工业应用的要求。
２安装操作
在大包浇注完毕前３～５ ｍｉｎ，按下操作盒上的检测按钮，此
参考文献
【１］李培玉，赵明祥．连铸钢包下渣检测方法的研究现状与进展【Ｊ］． 炼钢，２００３（３）． ［２］谭大鹏，李培玉．基于小波的钢液连铸下渣检测系统【Ｊ】．机械 工程学报，２００７（２）．
以在干扰期间关掉检测，等干扰结束１０ ｓ后再重新打开检测。当 系统检测到下渣时，红灯亮，其余等都灭，下渣报警喇叭报警，提
示现场操作人员这一包钢水浇注结束，可以关闭水１３。系统报警状 态四秒后自动解除。
其中基于振动原理的钢包下渣检测装置，由于设备安装方便、
成本低、可靠性高、使用简单，已成为连铸钢包下渣检测领域的 主流。
的指标时，系统就会发出报警信号，从而提示钢包操作工关闭滑动
水１２１，停止浇注。
如：用手紧握住操作杆、卸配重、扔中包保护渣、推长水１：３、长水口 突然断裂、上下移动中包车以及对中包车的强烈冲击等。
（４）点动调节水１３开度，使中包液位稳定 在整个浇注过程中，尤其是一包钢水的浇注末期，应尽量点 动开关水１３滑板，稳定中包液面，严禁大幅度开关水１３。在浇注末 期，不可频繁调节水口大小，旋转灯亮起可点动操作水１３。中包液 面下降，如果报警灯中白色、黄色灯没亮，可点动开大水１３开度，使 液面有略为上涨趋势即可。不要在白色、黄色灯亮起即将下渣时 再开关水１３，否则系统将不报警。 （５）传感器及其线缆保护 在钢水浇铸过程中要避免钢水直接流到传感器及其线缆上；
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工业技术
下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用
黄振许君锋陈弱 （江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏江阴２１ ４４３２）
摘
要：钢包下渣检测已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术之一，它对防止钢包过量下渣．提高钢水纯净度，提高连锌钢水浇铸收得
时五色报警灯中的绿色灯将常亮，系统就进入检测状态。此后，如 有下渣系统就报警，报警喇叭响起，五色信号灯中最上面的红灯 亮起，约６ ｓ后报警自动解除。需要注意的是，在系统投入检测后， 应杜绝频繁开关水１２１以避免漏报。如果某些干扰不可避免，则可
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万方数据
科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
率，改善大包探作工的劳动强度和工作环境均有明显的效果。 关键词：振动连锋下渣检测
中图分类号：ＴＦ７７７
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０场竞争的加剧，各大钢铁公司已经把目光集中在高端
产品的研发上，对于优质品种钢的生产，钢包下渣检测是一个非常 关键的环节。国内外许多公司为解决钢包下渣预报问题，先后开发 了超声波检测法、红外检测方法、电磁检测法、振动特征检测法等 多种形式的钢包下渣检测技术。
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
下渣检测技术在连铸钢包生产中的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 黄振， 许君锋， 陈玥 江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏江阴214432 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 2013(8)
３注意事项
（１）提前坐包 最好大包坐完后，再投入下渣检测。如果大包还没到，而钢水
快要浇完时，可以先打开检测。待快坐包时，再按“检测”按钮取
１钢包下渣振动检测原理
ＶＳＤ２０００连铸钢包下渣自动监测系统所采用的钢包下渣检测 技术是基于振动原理的。 如图ｌ所示，在操作臂上远离长水１２１的一端装上振动传感器， 传感器通过信号线与控制器相连，这样钢水在长水１３中流动时所 引起的振动就会通过长水口传到操作臂上，并通过传感器把振动 信号传送到信号处理器内，然后经过特殊的信号处理与分析方法 来判断钢水中是否含有钢渣，当钢水中含有的钢渣量达到了一定
本文链接：/Periodical_kjzxdb201308059.aspx