Система "Шлаковизор"

Система определения шлака в струе металла при сливе металла из конвертера «Шлаковизор»

Система предназначена для автоматизированного определения попадания шлака в струю металла при выпуске стали из конвертера в сталеразливочный ковш. При обнаружении шлака система выдает визуальный и звуковой сигналы сливному.

Функции системы

• определение наличия шлака в струе металла при выпуске стали и его количественная оценка;
• измерение угла наклона конвертера при сливе металла;
• выдача звукового сигнала при обнаружении шлака;
• индикация на пульте сливного вычисленного относительного содержания шлака в струе металла;
• вывод на пульте сливного видеоизображения в реальном времени с инфракрасной камеры процесса
  выпуска стали;
• автоматическая фиксация начала и окончания выпуска стали;
• автоматическая фиксация времени обнаружения наличия шлака в струе металла;
• ведение технологических архивов;
• получение твердых копий отчетов о каждом выпуске стали;
• автоматическая диагностика работы системы;
• обеспечение бесперебойного питания системы;
• обмен информацией с АСУ ТП.

Технические характеристики системы

Краткое описание системы

В качестве основного детектора в системе используется ИК-камера. Используя защитные кожухи разных конструкций, существует два варианта возможной установки ИК-камеры:

• на расстоянии 5 ÷ 20 м от струи металла;
• на расстоянии 20 ÷ 40 м от струи металла.

В первом случае используется защитный кожух ЗК-ИК5, способный защитить камеру от избыточного теплового излучения струи металла и разогретого стальковша. При этом влияние окружающей среды (прозрачность воздуха) из-за малого расстояния на сенсор ИК-камеры минимально.

Во втором случае допускается использование более дешевого защитного кожуха ЗК-ИК40, но при этом влияние окружающей среды на сенсор ИК-камеры иногда может быть значительным.

Для сохранения чистоты стекла защитного кожуха ИК-камеры используется обдув в виде воздушной завесы очищенным и осушенным воздухом. Поступаемый воздух проходит дополнительную очистку при помощи станции трехступенчатой фильтрации ФВС.

Для повышения надежности работы в системе «Шлаковизор» предусмотрена возможность дополнительного использования электромагнитного датчика. Он становится незаменимым в случаях временного ухудшения видимости струи металла при отдаче сыпучих или в зимний период года, ухудшении прозрачности воздуха при дальнем расположении ИК-камеры, нарастании «козла» не летке, загораживающего вид на струю металла для ИК-камеры и т.п. Совместное использование ИК-камеры и электромагнитного датчик позволяет определять шлак как внутри струи металла, так и на ее поверхности.

Электромагнитный датчик состоит из двух одинаковых чувствительных элементов. Чувствительные элементы в прочных стальных корпусах встраиваются в футеровку летки конвертера. Кабель соединения датчика шлака с электронным оборудованием прокладывается в защитном стальном рукаве по опорному кольцу конвертера и выводится через цапфу. На выходном конце цапфы конвертера установлен кросс-блок со встроенным датчиком угла наклона конвертера.

Технологический пульт П-ШВ устанавливается рядом с рабочим местом сливного и содержит дисплей и необходимые органы управления. На него выводится обработанное специализированным алгоритмом видеоизображение в реальном времени с ИК-камеры, а также основные параметры работы системы. Дополнительно пульт производит звуковую сигнализации при обнаружении шлака в струе металла.

В помещении автоматики устанавливаются контроллеры УФО-ШВ, на которых выполняются основные алгоритмы системы, технологическая рабочая станция, выполняющая функции настройки системы, архивации технологических параметров и видеоданных и обмена информации с АСУТП и модульный блок питания полевого оборудования. Все оборудование в помещении автоматики монтируется в 19˝ шкаф.

На рисунке приведена структурная схема системы «Шлаковизор» для одного конвертера.

ИК – инфракрасная камера; ДШК – электромагнитный датчик с двумя чувствительными элементами; КБ – кросс-блок с датчиком угла наклона конвертера; ФВС – станция трехступенчатой фильтрации воздуха для обдува стекла защитного кожуха камеры; БУС – блок усиления сигналов для электромагнитного датчика; БСС – блок сбора сигналов для электромагнитного датчика; УФО-ШВ – контроллер обработки данных; РС-ШВ – рабочая станция; П-ШВ – пульт сливного.