机械工程论文
1 引言
山钢股份济南分公司作为一个现代化的钢铁企业，优越性主要体现在先进的生产设备、高度自动化炼钢和品种钢的开发方面。炼钢厂ASP薄板坯连铸机是以奥钢联技术为核心，鞍钢、济钢联合自主开发的薄板坯连铸机，它是目前我国技术最先进、自动化程度最高、配套设备最完善的薄板坯连铸机之一。是济钢120t转炉-CAS-LF/VD-薄板坯连铸机-热连轧现代化生产线的主要工序之一，为济钢成为国内外知名的板材精品基地打下了坚实的基础。
2 项目规划
（1）连铸机类型：直弧形板坯连铸机；（2）流数：1机1流；（ 3 ） 铸坯尺寸 （ 冷态尺寸 ） :厚度135mm,150mm,最小宽度900mm,最大宽度1600mm,最小长度4800mm,最大长度16800mm;（4）结晶器宽度：900mm~1600mm;（5）冶金长度：24.2m;（6）弧形半径：5m;（7）装引锭方式：下装引锭；（8）扇形段：1-3 弯曲段，4-5 矫直段，6-11 水平段；（9）大包回转台：碟型设计，2个钢包位，可单独升降，同时旋转；（10）净重：最大160吨；（11）满包重：最大240吨；（12）承载能力：240/0吨；240/240吨。
3 薄板坯连铸机先进技术的应用
3.1 连铸机自动化控制系统为了提高铸坯质量，保证铸机较高的作业率，连铸工艺对电气自动化提出了越来越高的要求，根据不同的控制要求以及生产现场的实际情况，目前我厂自动化控制系统分为三级，通常称为基础自动化L1级、过程自动化L2级和生产管理L3级，如图1所示。而薄板坯连铸机自动化控制系统又是全厂系统中的一个子系统。【1】
3.2 L1级（Level1）L1级（Level1）：实时控制级（基础自动化控制），根据操作指令，过程计算机的设定计算及现场元件的检测信号，收集现场操作及检测元件发来的工艺设备运行状态信息，并根据工艺要求对信息进行处理，然后发出命令驱动设备（如MCC VVVF及电磁阀线圈等），驱动铸机各设备按工艺要求进行工作，完成生产设备的逻辑顺序控制和PID调节，L1级核心部件是PLC.3.3 L2级（Lelvel2）L2级（Lelvel2）：各工艺控制单元的计算机操作指导，特殊工艺过程的设定计算及工艺过程的数据收集。以过程计算机为核心，进行数据采集，质量跟踪，设定计算，用来对铸机生产提供最佳操作指导，从控制功能来说，L1级是保证铸机正常生产及产品质量的基本要求，而过程控制级则反映全厂自动化生产的水平。
3.4 L3级（Lelvel3）生产管理级L3级（Lelvel3）生产管理级：整个三级网络体系结构的最高层，直接参与生产制造命令的接受和下达。涉及全厂生产管理的问题包括生产计划的制定，各工艺单元产品的跟踪及协调产品的质量管理等方面的问题，L3系统涉及三炼钢各生产工序和后部热连轧生产情况，L3系统的实现需要各工艺单元，生产管理及调度部门结合工厂的实际情况来考虑，另立项目，统一协调。
L1到L3级的自动化系统完成整个工厂的生产计划，产品管理，工艺区接口协调、过程最佳化及设备控制，可实现整个工厂的生产自动化，如图2所示。【2】
4 结晶器在线【3】
为了提高铸机作业率和适应热连轧生产的需要，薄板坯连铸机采用了结晶器在线调宽技术。老式的板坯连铸机在变更铸坯尺寸时，都要更换结晶器或是停浇调整结晶器尺寸，这样不仅影响铸机的产量，而且难以适应轧钢厂多规格轧制要求。而新投产的薄板坯连铸机采用了先进的在线调宽技术，可以在浇铸过程中移动结晶器窄面，使其达到所需尺寸，为铸坯红送热连轧厂提供了方便，同时大大提高了铸机生产能力和效率，也增加了金属收得率，结晶器调宽驱动系统架构如图3所示。
4.1 现场元器件对于调宽系统的四个缸位配备相同元器件，结晶器调宽系统驱动如图3所示。
调宽电机：MDSKARS090-22;电机参数为：2.6kW,380V,2300r/min,5.5A.
4.2 电气控制主要连锁自动调宽前提条件：
（1）HMI画面选择允许自动调宽；（2）LC221上的结晶器调宽模式选择开关选到“自动”;（3）变频器驱动电源正常，变频器驱动准备好；1（5）LC221上的急停没有激活；（6）所有的位置编码器正常；（7）与仪表PLC的接口正常；（8）与铸流PLC的接口正常。