Система "СИУМ"

Система измерения уровня металла в кристаллизаторе МНЛЗ (СИУМ)

Краткое описание системы

Система «СИУМ» предназначена для измерения уровня расплавленного металла в кристаллизаторах слябовых и блюмовых УНРС.
Функции, выполняемые системой:
-        измерение уровня металла в кристаллизаторе;
-        измерение толщины ШОС (при дополнительно установленном на кристаллизаторе радиоизотопном датчике уровня металла);
-        автоматическая диагностика параметров работы системы;
-        выдача аналоговых сигналов (4-20 мА), пропорциональных измеренному уровню металла;
-        выдача дискретных сигналов, характеризующих состояние системы;
-        обеспечение связи с АСУ ТП;
-        запись технологических архивов. 

Описание процесса

Электромагнитный датчик уровня металла ДУМ вырабатывает электрический сигнал, который зависит от степени заполнения кристаллизатора расплавленным металлом. Датчик положения кристаллизатора ДПК измеряет амплитуду и частоту колебания кристаллизатора. Сигналы датчиков ДУМ и ДПК фильтруются и преобразуются в цифровую форму в модуле сбора сигналов МСС-У и передается в контроллер измерения уровня металла УФО-C. В УФО-C вычисляется фактическое значение уровня расплавленного металла в кристаллизаторе, которое передается аналоговым токовым сигналом или по цифровому протоколу в контроллер регулирования металла. Основные параметры системы записываются в локальный архив и отображаются на экране рабочей станции диагностики EWS. Аппаратная структура системы показана ниже на рисунке. 
Clipboard02.png


Для измерения уровня металла может использоваться как бортовой датчик ДУМ-Б, так и штативный – ДУМ-М. Для слябовых кристаллизаторов с шириной заготовки более 1500 мм рекомендуется установка ДУМ-Б из двух сенсоров (сдвоенная конструкция) симметрично относительно центра кристаллизатора с целью подавления образования волн на поверхности металла. Сигнал датчика ДПК используется при обработке сигнала ДУМ для компенсации колебаний, вызванных качанием кристаллизатора. Допускается использование существующего в АСУТП сигнала положения кристаллизатора без установки датчика ДПК.

Преимущества предлагаемой системы

Электромагнитный датчик уровня металла с воздушным охлаждением измеряет фактический уровень жидкой стали без учета шлака и шлакообразующей смеси. При использовании радиоизотопного датчика уровня погрешность измерения, связанная с ШОС, составляет 5-10 и более мм.
Clipboard01.png


Сдвоенная конструкция датчика уровня для широких слябов позволяет измерять средний уровень жидкой стали, исключить влияние локальных возмущений и волн на поверхности металла на измеряемый уровень, а также не реагировать на помехи, создаваемые металлическим инструментом при обслуживании кристаллизатора.
Система может использоваться как резервная (1 комплект на МНЛЗ) при повреждении или сбое основной системы (например, с радиоизотопным датчиком). В этом случае в течении нескольких минут система подключается к соответствующему ручью и на кристаллизатор устанавливается переносной штативный датчик.

Основные технические характеристики системы

Параметр Значение
Диапазон измерения уровня металла в кристаллизаторе (от верхнего края медных стенок кристаллизатора), мм 20-220*
Случайная составляющая в выходном сигнале (точность измерения уровня) при уровне жидкого металла 80 мм, мм ±0,5*
Наличие автоматической калибровки измерения перед началом разливки не требуется
Долгосрочная стабильность измерения (медленный дрейф выходного сигнала) в течение 8 часов при уровне жидкого металла 80 мм, мм, не более ±5*
Абсолютная ошибка измерения уровня расплавленного металла, мм,
не более:
- в диапазоне от 20 до 100 мм
- в диапазоне от 100 до 200 мм
±5*
±10*
Разрешающая способность измерения, мм ≤ 0,2*
Постоянная времени измерения, сек, не более 0,03
Чувствительность к шлаку и шлакообразующей смеси отсутствует
Компенсация качания движения кристаллизатора в выходном сигнале есть
Напряжение питания переменного тока от однофазной сети 220±10%В
 50/60 Гц
Потребляемая мощность (1 ручей), Вт, не более 100