結晶器鋼水液面檢測系統常用的方式有4種:射源型、渦流型、紅外型、電磁型。
1、射源型。采用同位素射線源,利用閃爍晶體接收裝置接收隨鋼水液面高度變化的射線,從而檢測出液面高度。CS-137液面檢測系統自1989年由國內鐳目公司開發成功后,通過反復改進和應用,已推出了可快速拆裝的第三代側推式產品,安裝簡單,維護方便,控制穩定,檢測精度達到±0.5MM,射源劑量低。銫源型是一種應用最普遍的方法,方坯、圓坯、矩形坯、異形坯都可以采用,板坯連鑄機為了實現自動開澆,也采用此方法。
2、渦流型。渦流傳感器中的電磁信號在鋼水表面產生渦電流,此渦電流在傳感器線圈中產生感應信號,其大小隨鋼水表面到傳感器的距離而變化。適用于板坯、大斷面的矩形坯。將渦流傳感器豎直懸架安裝在結晶器銅管口的上方,并通壓縮空氣冷卻。不需對結晶器進行改造,因其受安裝條件的限制,渦流型不能在小斷面連鑄機上應用。
3、紅外型。適用于不加保護渣時的敞開澆注方式。易受水汽、煙霧等影響,目前,這種方式很少采用。
4、電磁型。傳感器安裝于結晶器銅板上,感應面與銅板內表面齊平,傳感器發射電磁信號并接收返回的渦電流,其強度與鋼水液面成正比,其基本原理與渦流型相似,只是安裝方式不一樣(渦流型把傳感器懸掛安裝在結晶器上方,而電磁型將傳感器安裝在結晶器銅板上)。適用于板坯及大斷面矩形坯。與渦流型相比,電磁型省去了每次更換中間包時須搬移傳感器的操作過程,但其價格昂貴。
結晶器鋼水液面自動控制有哪些作用呢?
一是改善鑄坯表面及亞表面質量,確保產品質量達到預定要求。手動澆注時,由于液面波動大,引起夾渣、卷渣;拉速變化快而引起冷卻不均勻,影響了鑄坯表面及亞表面質量。相比之下,液面自控系統帶來的正好是液面穩定,拉速波動小,克服了手動澆注的缺點,從而提高了鑄坯質量。
二是液面自動控制是生產品種鋼、特殊鋼的重要保證措施。目前,國內鋼鐵企業將面臨前所未有的壓力,企業只有不斷加快技術進步,優化產品結構,生產出技術含量高、高附加值的產品,才能處于不敗之地。
三是提高澆鋼的自動化程度。因為自動化程度高,代表了更好的質量、更低的成本、更高的效率。
四是減輕工人的勞動強度。由手動轉為自動,護流工作變得簡單,工人的勞動條件得到改善,原來四個人干的活,可以由二人甚至一人完成。機器替代人工操作,有效地避免了人員疲勞而引發的事故。
五是減少漏鋼溢鋼事故。發生漏鋼、冒鋼事故的原因很多,液面波動太大及澆注工操作不當是導致漏鋼溢鋼事故發生的兩個重要因素。有了液面自動控制可以使這些事故大幅減少或消失,提高連澆能力。