大型包钢冶金连续铸造高精度电子秤的研究与应用

本文主要介绍一种用于冶金连续铸造机钢包钢水称量的高精度电子秤。电子秤由大包装力复位系统，高温传感器，无线传输系统，称重显示系统和PLC控制系统组成。其中，大型输电复位系统的结构由我公司技术人员独立设计制造。经过近两年的连续运行检查，大型电子秤具有良好的精度和稳定性，热态操作精度优于VU，使用效果良好。 ，具有推广和应用的价值。 0.引言连铸转台钢包钢水称量系统是铸坯生产过程中重要的检测设备。根据炼钢生产过程和管理的需要，可以显示钢包浇铸过程中钢包重量的变化，预测钢包中钢水和炉渣的量，为连续浇铸切换提供时间。钢包，并关闭渣检测系统。滑动喷嘴达到降低炼钢成本，提高产品质量的目的。然而，在线测量钢包钢包钢水重量仍然是困扰行业的薄弱环节。主要因素是环境温度高，连铸时间长，冲击负荷大以及钢渣粉尘更多。经过多年对国内外同类产品的分析研究，结合连铸技术的特点，我公司开发出了实用的高精度连铸转台大袋电子秤，简称驼背大袋电子秤。经过连续运行20个月，该秤已成功应用于炼钢事业部炼钢事业部2号和3号连铸塔架的湖北新安1号和2号连铸厂，大型电子秤的精度和稳定性都很好，而且很热。运行精度优于3％c，使用效果好。 1.座头式大型秤的技术指标和工艺条件如下：称重范围：0〜450t（可选），系统称量精度：优于0.3％（精度等级W秤），最小分度：100kg（可选） ，标准模拟信号：4〜20mA，称重功能：剥皮，调零，零跟踪功能（可选），安全过载能力：150％，结构形式：非标，电源电源：AC220V±10％/ 50Hz± 2％A0V-A左右，环境温度：-10〜300°C。2.结构组成和工作原理驼背大袋秤由大袋力复位系统，高温传感器，无线传输系统，称重显示系统和PLC控制系统。 2.1驼峰式大型捆秤力传递复位系统的结构。本公司技术人员结合多年解决连铸机大型钢水称量机构的经验，吸收了国内外连续铸造机大型称重机构设计的优势。铸造意图如图1所示。2.2驼背式打包机系统的原理框图（图2）2.3驼背式打包机系统的原理当钢包坐在连续浇铸旋转机悬臂上的称重箱上时表中，机械力传递机构将力传递到四个支撑点上的高温传感器。高温传感器将力转换成微弱的电信号输出。该信号经过YH3120E仪表放大和滤波，然后发送到高精度A / D转换器，以转换为数字量。 〜F型无线发射器发送，经WC-S型无线接收器接收后，发送到YH3120W型仪表以恢复数字量，微机将转换后的值读入处理器，然后校准计算，一直到显示输出，另通过4-20mA输出到PLC到上位机进行显示和控制。 3.连铸转盘Large-Bladder工作条件分​​析3.1浇注过程环境温度分析浇注过程的高温环境是影响钢包水垢精度和稳定性的重要因素。高温主要来自1600T钢包的外壁和浇注过程。高温烘烤，为了获得浇注过程中的温度变化，我们测试了湖北新冶钢铁连铸捆秤的铸造过程温度，如表1所示。 2连续浇铸的le鳞：钢包外壁的温度约为280。钢包外壁的温度受多种因素影响，例如环境因素，钢包耐温材料和使用频率。称重箱外部的温度约为80℃，不受浇注时间的影响。随着浇注时间的延长，称重箱内的温度逐渐升高，从160℃升至约210℃。称重箱负载头的温度也随着浇注时间的延长而升高，从160℃上升到约200℃。从称重箱的内部到称重箱的外部存在一个温度梯度，即210C至80C。 3.2钢包座及承载能力分析钢包在钢包行驶过程中，由于操作室在地面上方较高，因此，钢包操作是根据着陆时的经验进行的。当数百吨钢包落下时，高度差和座板速度会产生巨大的垂直冲击力峰值，其垂直冲击力会对传感器产生致命影响。冲击力的峰值随座椅速度的不同而变化。从冲击的定义可以知道：Fx = mVx-mVQ在公式中：F是冲量，Vt是重物下落的速度，m是质量，V。重量从Vt减小到零并放置在称重平台上，t是重量，R更改为V。实验：一个50kg的铁块在1m的高度上自由落下，可能会产生110.7t的冲击载荷，这足以损坏50t的传感器。在提起和搬运钢包的实际过程中，大袋子不是水平的座椅袋子，而是一定的倾斜角度，这会增加传感器的单点冲击力并带来较大的水平纵向冲击力。对称的重量传感器可能导致致命伤害。将钢包的钢包引入力传递复位机构后，旋转台旋转。此时，将产生较大的水平横向冲击力。这种巨大的冲击力将使称重机构产生预定的水平位移，这将影响称重。称重的准确性和可重复性。 4.驼峰型大型草捆秤的结构设计与分析一个好的高精度大型草捆秤应具有纵横向的能力，可以有效克服力传递复位机构（秤体）和高温称重传感器钢包就座时的大型秤。它可以克服连续拉伸过程中高温和辐射对高温传感器参数的影响或破坏。使用高质量的高温称重传感器，在连续高温和高压环境下，高温传感器的参数稳定且温度漂移小。它可以有效解决高空行驶时钢包安全可靠着陆的问题。适用于熔炼和连铸的连续快速生产，安装维护方便。消除其他条件或意外因素的影响。 4.1大型秤的称重机构设计大型秤的称重机构（力传递复位系统）是大型秤的三个基本组成部分之一。大规模的设计和安装直接决定了大规模。秤的准确性和稳定性。这种高精度大型秤的称重机构（力传递复位系统）由重量传递力复位框架，高温称重传感器，载荷头，减震碟形弹簧，辅助​​导向装置，套筒组成。限制，以及安全限制。该位置的组成如图3所示。将在高处抬起的钢包耳准确，平稳地引入到草捆秤的称重机构中。该系统必须具有足够的刚度和强度，以确保将载荷通过称重传感器的载荷轴准确地传递到传感器，并具有良好的力传递可重复性。当坐在一个大袋子里时，它可以有效地克服垂直和水平冲击力传递给称重传感器，并起到缓冲作用。允许称重传感器在误差范围内移动或旋转，但不应因接触面之间的摩擦而引起重量误差。要求力传递复位机构的弹性变形可以保持一致。也就是说，力传递复位机构可以减小在捆包的浇铸期间由温度引起的膨胀和变形以及由力引起的应变和变形的影响。该系统应具有良好的稳定性和可靠性。它可以防止钢水的外部飞溅和钢渣的溢出而损坏传感器和传输线。易于安装，检修和维护，以适应快速冶炼和连铸生产的需要。 4.2钢包引入机构的设计连铸跨车主要是大型龙门起重机。巨大的钢包是起重机操作员，他使用目视检查方法将钢包座包装在数十米的称重平台悬臂上。如果不提供引导装置，则难以将钢包准确地放置在指定的称量机构中。为了将钢包准确安全地引入到重量传递力重置系统中，在转台的称重悬臂上设计了主要和次要双重导向限制。导向装置的结构如图4所示。一次性导向限位器的作用是防止钢包撞击称重复位机构，并且前部短而后部高。前导板的顶部做成一定的倾斜度，以给提升操作员提供明显的参考标记。前导板为水平防撞结构。当耳朵靠近后部时，后导板将驱动耳朵。平稳进入称重机构，提高操作安全性，同时保护称重机构。辅助导向限位器安装在称重机构上，并以前后对称的方式设计。其作用是将钢包吊耳准确地放置在称重机构中，以防止钢包靠在主导轨或悬臂上，从而导致称重错误。 4.3克服垂直冲击力和水平冲击力的设计为了克服垂直冲击力，在传力复位系统中，碟形弹簧用作阻尼装置。下落弹簧阻尼可以有效地克服和释放垂直冲击力。传感器震动。为了消除水平冲击力，在重量传递力重置系统中设计并使用了一个套筒极限。极限由导向轴，导向套（衬有高强度橡胶套），导向轴座和止动法兰组成。组成，如图5所示。在称重传递力重置系统中，每个称重盒中均安装了三套前，后和中轴套限位器。作为整个核心系统，此限制非常重要。其功能如下：（1）可以确保载荷通过称重传感器的载荷轴准确地传递到传感器，并具有良好的力传递重复性，有效消除了旋转运动引起的纵向和横向冲击座袋和转盘的位置。受力，并可以克服由热膨胀和收缩引起的偏移。这样可以保证力传递复位机构的弹性变形可以保持一致。也就是说，力传递复位机构可以减小在捆包的浇铸期间由温度引起的膨胀和变形以及由力引起的应变和变形的影响。 4.4载荷传递方法的设计力传递系统由压头，防尘法兰，轴套，碟形弹簧，套筒底座，力传递复位框架，传感器压头，高温称重传感器和传感器基板，如图6所示。在设计大型秤时，应注意消除影响大型秤精度的因素，尤其是大型秤的稳定性和可靠性。除了精心设计和制造的高温称重传感器和显示器外，还必须特别注意所施加的载荷。力必须始终通过力传递复位系统施加到称重传感器的中心线上，并且不受横向载荷和扭转力的影响。此处，载荷传递方法采用了弧形轴承压头和弧形传感器压头的设计。碟形弹簧用于中间的阻尼。这可以使所施加的载荷垂直作用于称重传感器，并减小力传递系统。引入了其他错误。 4.5高温称重传感器的设计应克服浇注过程中高温环境对称精度的影响。高温称重传感器的内在质量非常重要。平槽桥式高温传感器广泛用于座头鲸。通过模拟现场环境对参数进行加热和压力测试，以确保各种技术指标达到GB / T7551-2008标准。 （1）平槽桥式高温传感器的特点是：吨位范围大，外形尺寸宽，承重平。采用限位安装，更换，拆卸方便。平槽桥式高温传感器采用进口玻璃纤维增​​强聚酰亚胺基卡代码温度自补偿应变计设计制造，具有以下特点：①工作温度：-40〜+ 250C。 ②采用进口修补胶和防护面胶，工作温度：-40〜250C。 ③进口耐高温大米焊料，熔点温度：+ 305〜+ 365C。 ④请使用耐高温250℃的耐高温引线和端子。使用耐高温电缆和高温连接器。 ⑤可以在长期高温热辐射，环境温度阶跃变化或瞬变等恶劣条件下保持称量或测量力的准确性和稳定性。 ⑥可以替代国内外同类型的高温传感器产品，具有250C的耐高温性。它适用于高温环境的测量，例如汽车钢包秤，连铸钢包秤，钢包吊车秤。高温称重传感器性能指标（表2）（钢套+钢水体积），w是称重平台的重量（可以忽略），n是传感器的数量，，，，... ，kn是称重系统在称重操作过程中的各种因素（例如冲击，偏心载荷，风压等）。 5.座背式大袋秤与其他大袋秤相比的特点（1）使用两个导向器可以有效克服钢包引起的侧向摩擦，而一个坐式钢包引起的导向（碰撞块） 。错误。 （2）座头大型秤的两端和中间位置均采用高温橡胶套轴限制，可有效克服热胀冷缩带来的弊端，并克服钢包就座时方向测量的影响。 。 （3）驼背大袋秤在球形压头下采用碟形弹簧减震措施，可以有效克服坐袋时的冲击，保护称重传感器不受损坏。 （4）大型座头型可以有效克服钢包吊耳底部不平所引起的侧向误差。 （5）驼背大袋秤更便于维护。六，效果验证2013年末，湖北新冶转炉1号，2号连续浇包秤，电炉2号，3号连续浇铸转台包秤被改造了。从转换效果的角度来看（图8），常温标准包装测试了5组数据，仅观察到±2 word变化误差，精度为0.1％。在热状态下连续运行时，请确认运行数据的精度达到3％c。 2015年7月，对湖北新冶钢铁有限公司的四台连铸机和八套大型座头驼背进行了评估。一年半后8套座头鲸的大规模失效率为零。大型铸件的运行数据跟踪与起重机秤同步。转炉一号连铸大包装的跟踪数据如表3所示，优于国内外同类产品。这种结构的捆秤也可以用于热态秤，例如汽车钢包秤，铸链汽车秤和铁水钢包秤。 7未来研究方向应用，我们讨论并确定了未来研究方向。 （1）对高温称重传感器进行加热和负荷实验，寻找温度和重力对高温传感器重量输出的实际影响，建立数学模型，提高传感器专业人士的测量精度无线电测温仪，同时使用费用。它也逐渐减少，对促进辐射温度测量仪器的使用起到了积极作用。新领域继续使用辐射温度测量仪器，例如用于消防材料测试的温度测量，对金属和耐高温材料的研究，用于食品冷藏和高温处理的温度监控以及用于太空卫星的遥感测量。红外热成像温度测量技术已更好地应用于城市管理和公共安全。在节能减排，能流测量和研究领域，医学研究可以通过分析人体表面温度红外热成像信息，对石化行业危险的液体和气体管道泄漏进行安全监控等方法来诊断患者。制造商优化了高温传感器的制造工艺和温度补偿技术。 （2）冶金特殊钢行业中特殊钢种的连续铸造和冶炼是通过电磁搅拌同时进行的。主体和导向装置）用于绝缘。根据连铸的特殊冶炼工艺要求，需要研究设计保温称重机构，以满足冶炼要求。