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连铸钢包下渣检测与控制系统的研制与应用 唐安祥，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TP273 文献标识码：A Development and Application of Ladle slag Detection Control System in Continuous Casting Tang 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 recognition 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作用而混着钢水经长水流进中间包。过量的钢渣不仅会降低钢水的度，影响钢坯质量，甚至导致拉漏事故而且会加速中间包耐火材料的腐蚀，缩短其使用寿命，影响连铸生产的进行, 改善铸坯质量，减少钢包中残钢量，延长中间包耐材寿命，增加连浇炉数等，均有必要对连铸钢包浇注后期进行下渣自动检测与控制。目前，产品主要采用电磁线圈检测法。这种方法把传感器置于高温的钢水附近，需要频繁更换传感器，这样产品的使用和维护成本较高同时这种方法需要对全部钢包或中间包等设备进行局部的改造，费用高昂。本系统振动检测原理，传感器安装在操纵杆上，离钢水较远，环境温度不高，对设备的改动很少，安装、使用和维护方便，投资和使用成本低，钢渣与钢水相比，比重轻，熔点高，粘度大 图2 系统处理过程 2．系统的关键技术及特点： 本系统的核心是对振动信号的分析和处理，要能及时准确判断是否下渣，并从中提取出钢渣流过长水口时的振动特征参数。连铸浇注过程中的情况是比较复杂的，系统的关键技术主要有： 在钢包浇注过程中，中间包的液位会发生变化，钢水液位的不稳定会影响下渣检测的准确性。但中间包液位的自动控制在连铸生产中也是一个难点，我们在研究和开发本系统的过程中，同时成功地开发研制了“连铸中间包液位自动控制系统”，在宝钢炼钢厂取得了成功的应用，系统性能稳定，工作可靠，响应时间小于1秒，超调量小于0.6吨，稳态控制精度小于0.2吨，综合性能优于国外引进设备。 在连铸生产现场存在很多的环境振动。由于机械臂是固定在中间包车上的，现场其它的操作引起中间包车的振动同样会对机械臂的振动有所影响。另外，连铸现场中的环境噪声很大，这同样也会对振动信号的采集造成一定的影响。因此，直接检测的机械臂的振动信号中，包含了大量干扰信号，如果不经过处理，很难识别下渣的振动特征。所以，必须对从机械臂上采集的振动信号进行相应的分析处理以后，才能实现对钢渣信号的分辨，以达到下渣检测的目的。 连铸生产的各环节相互耦合，生产计划和调度也会变化，在生产过程中钢包和中间包需要不断的更换，同时还有不定期的定修等。这些情况增加了自动控制系统的复杂度，要让系统能在无人操作的情况下全自动的连续运行，必须要能对连铸各种工艺情况进行识别，本系统很好了解决了这个问题，正真实现了全自动下渣检测与控制。 本系统具有如下特点： 系统能全自动运行，不需要人为操作，能根据连铸工艺条件(包括更换中间包和