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）04-0100-02
1 概述
100吨连铸现在有两台连铸机，每台铸机有8流拉钢，在生產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。加渣电磁阀在未通电状态，夹紧阀关闭下渣管道，加渣电磁阀通电后，夹紧阀打开下渣管道，保护渣由渣料斗经夹紧阀自由下落进入吹渣管，加渣电磁阀通电及断电时间由现场操作箱上的触摸屏设定，通过PLC控制，加渣阀断电后下渣管道重新关闭，此时，吹渣电磁阀通电开始吹渣，压缩空气将保护渣由吹渣管均匀吹入结晶器铜管口内，通过调整出渣口外形及位置以保证渣均匀吹入，从而实现自动加渣。如图1原理示意图。
3 主要部件说明
3.1 自动加渣系统由机械、电气、软件三部分组成
（1）机械部分：主要是料斗、加渣管、吹渣管、截止阀、气源柜等部分。
过滤减压阀：进一步过滤空气中的水份及加渣和给吹渣提供合适的气压。
电磁阀：通过电信号来控制电磁阀的通断从而控制压缩空气的通断；
手动阀1：手动控制渣路开关的阀门；
手动阀2：手动控制加渣量的大小；
夹紧阀：控制渣路的开启与关闭，夹紧阀开启时有渣，关闭时无渣。
（2）电气部分：西门子300PLC；西门子数字量输入和输出模块。
（3）软件部分：西门子公司提供的STEP7编制程序和WinCC软件开发。
3.2 操作画面的设计
在主控室安装操作画面，加渣时间、吹渣时间、加渣周期在操作画面上设置，时间单位可以精确到100ms。
操作画面中设计加渣自动和加渣手动，当选择手动时可以手动开关加紧阀和吹渣阀，当选择自动时加渣自动下料喷吹。
功能介绍：
加渣时间设置：根据拉速设置加渣的时间。
吹渣时间设置：根据拉速设置吹渣的时间，即：加渣量。
加渣时间间隔设置：根据拉速设置每次加渣的时间间隔，保证结晶器内的加渣量。
加渣开始：开始加渣，自动开始加保护渣。
加渣停止：当停止生产时，按下按钮后停止加渣。
3.3 工作流程
如图2。
3.4 操作说明
按下画面上的自动加渣按钮，即可进入自动加渣过程，控制柜上的电磁阀自动加渣。系统开始工作，默认时间是0.5秒，此时加渣电磁阀打开。之后开始吹渣，默认时间为1秒，此时吹渣开始。吹渣完毕即进入加渣间隔时间，此时即不加渣也不吹渣，默认时间是8.5秒。按照这个过程自动循环执行。
（1）时间显示：操作画面上分别有：加渣时间设置，吹渣时间设置，加渣间隔设置。在时间设置处显示当前的时间。若本档位时间已调节，则显示调节后的时间。（2）时间修改：若修改当前时间，在操作画面上相应的时间设置处键入要修改的时间。例如，现在加渣时间显示为25，即：2.5s。要改为3s，即在加渣时间处键入30，在画面上显示为30。
3.5 设备安装
（1）现场安装固定电气控制柜，电气控制柜依现场情况安装。（2）料斗组件的安装：结合现场实际情况确定料斗组件的具体安装位置，并在对应位置开一个Φ50孔，以便通过管件，根据实际需要确定采用焊接或螺栓联接方式固定料斗，将滤网安装在料斗内，将料斗盖盖在料斗上。（3）管路的安装：将内接头、球阀依次组装成一体，并在组装一体的组件另一端与已组装好的夹紧阀上连接盖联接在一起组成控制阀件组。（4）夹紧阀的组装：用柴油将各组装金属零件清洁干净，将夹紧阀体内腔用机油（或黄油）涂抹均匀，采用挤压方式将橡胶管件装入夹紧阀体内，将两个压紧圈分别装入橡胶管件的两端，将连接盖用螺栓联接方式安装在夹紧阀体的一端，将吹渣管用螺栓联接方式安装在夹紧阀体的另一端，将内牙直通的一端联接在夹紧阀体上，另一端与铝塑复合管相连接。（5）吹渣管路的组装：将铝塑复合管一端安装在已组装好的夹紧阀上吹渣管上，并用管夹（或铁丝）紧固，将夹布胶管一端安装在吹渣口组件中伸缩管的内管上， 并用管夹（或铁丝）紧固，将吹渣口组件中伸缩管的外管安装在支架上，并用螺栓紧固。再将外牙直通、拉杆式快换接头与下面的夹布胶管通过英制锥管外螺纹接头连接。（6）自动加渣机构在不工作时与工作前的装卸： 断开联接在夹紧阀体上的快换气管接头，断开联接在吹渣管上的快换气管接头，断开弯管与球阀连接处的活接头，断开夹布胶管与吹渣管处的联接，形成吹渣管路和两部分，松开吹渣管路中的支架螺栓，取下吹渣口组件，将控制阀件组、吹渣管路和支架放置在专门的存放地点。
4 实施效果
在布料均匀使钢坯质量大幅度的提高，并且减少了工人的劳动强度。在1#连铸机上应用后效果明显。
参考文献
[1]王玉霞，楚志宝，杨晓玲.连铸结晶器保护渣的应用与分析[J].连铸，2004，（1）：41-43.
[2]杨晓江.薄板坯连铸结晶器保护渣技术[J].炼钢，2002，17（2）：31-42.