Система "СИУМ-С"

Система измерения уровня металла в сортовом кристаллизаторе МНЛЗ

Краткое описание системы

Система СИУМ-С предназначена для измерения уровня расплавленного металла в сортовых кристаллизаторах МНЛЗ.

Функции, выполняемые системой:

  • измерение уровня металла в кристаллизаторе;
  • измерение толщины ШОС (при дополнительно установленном на кристаллизаторе радиоизотопном датчике уровня металла),
  • выдача аналоговых сигналов (4-20 мА) пропорциональных измеренному уровню металла;
  • выдача дискретных сигналов, характеризующих состояние системы;
  • автоматическое тестирование и диагностика работы системы;
  • запись технологических архивов.

Описание процесса

Датчик уровня металла (ДУМ) состоит из катушек возбуждения и измерения, герметично залитых компаундом вместе с выводным кабелем. Катушка возбуждения создает переменное магнитное поле, протяженное по высоте гильзы кристаллизатора. Магнитное поле возбуждения проникает в жидкий металл сквозь рубашку и стенку гильзы и наводит в жидком металле вихревые токи. Последние создают вторичное переменное магнитное поле, ослабляющее поле возбуждения. Чем выше уровень металла, тем меньше суммарное магнитное поле, тем меньшее напряжение наводится им в измерительной катушке.

Датчик положения кристаллизатора ДПК (опция) измеряет амплитуду и частоту колебания кристаллизатора, необходимые при обработке сигнала ДУМ. Установка ДПК не требуется при открытой разливке стали в кристаллизатор (без использования ШОС) или если сигнал положения кристаллизатора можно получить из АСУТП.

Блок SMC формирует напряжение питания ДУМ, преобразует в цифровую форму выходной сигнал ДУМ, обрабатывает данные, вычисляет уровень металла, диагностирует систему. SMC имеет набор выходных сигналов для подключения к автоматизированной системе управления (АСУТП) ручья: аналоговый выход 4-20 мА для сигнала уровня металла и два дискретных выходных сигнала готовности СИУМ и неисправности СИУМ.  Основные параметры системы записываются в локальный архив и отображаются на экране рабочей станции диагностики EWS. Аппаратная структура системы показана ниже на рисунке.

sium-s.png

Преимущества предлагаемой системы

Электромагнитный датчик уровня металла по сравнению с радиоизотопным 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). 

sium-s2.png

Кроме того, система:

-        не требует калибровки;

-        не требует затрат на эксплуатацию и утилизацию;

-        не требует охлаждения ДУМ;

-        безопасна для персонала;

-        минимальное периодическое техническое обслуживание.

Основные технические характеристики системы

Поставляемая система обеспечивает стабильное измерение уровня металла в кристаллизаторе на всех плавках серии разливки независимо от частоты качания кристаллизатора, марки стали, скорости разливки.

Параметр

Значение

Диапазон измерения уровня металла в кристаллизаторе (от верхнего среза гильзы), мм

60 – 230*

Предельная случайная составляющая шума в выходном сигнале уровня металла (среднеквадратичное отклонение при уровне металла 120 мм), мм.

±1

Абсолютная погрешность измерения уровня металла, мм

±2

Вероятность безотказной работы в течение 1 года

Не менее 0,75

Такт измерения, мс

Не более 100

Потребляемая мощность, ВА

Не более 100

Напряжение питания, В

Частота, Гц 

220

50±2

Срок службы

10 лет

Наработка на отказ, часов

10 000

Среднее время восстановления оборудования в случае отказа

30 минут**

 

* Зависит от конструкции кристаллизатора и номинального уровня металла в кристаллизаторе; при номинальном уровне металла от 60% диапазона измерения обеспечивается возможность автостарта.

** При наличии запасных частей системы и кроме замены датчика, так как это требует разборки кристаллизатора.