[發(fā)明專利]一種板坯連鑄電磁攪拌器動態(tài)控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010590789.2
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102554172A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金百剛;王軍;李立勛
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/22
• 分類號: B22D11/22;B22D11/115
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務(wù)所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉連鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種板坯連鑄電磁攪拌器的實(shí)時動態(tài)控制方法。

背景技術(shù)

在板坯連鑄機(jī)上合理運(yùn)用二次冷卻區(qū)電磁攪拌技術(shù)，可以顯著減輕鑄坯的中心偏析和中心疏松，大大提高等軸晶率，基本消除內(nèi)裂與中心縮孔，提高鑄坯合格率。尤其對寬厚板而言，電磁攪拌的冶金效果尤為明顯，已成為一種重要的技術(shù)手段，這已為世界各國煉鋼廠的連鑄生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。

目前，國內(nèi)外煉鋼生產(chǎn)廠家所設(shè)計(jì)的電磁攪拌參數(shù)都是按照預(yù)先設(shè)定和輸入的工藝參數(shù)進(jìn)行電磁攪拌器的控制，而不是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工藝參數(shù)的變化來調(diào)整電磁攪拌器的電磁攪拌參數(shù)，因此直接影響了電磁攪拌的實(shí)際效果。實(shí)踐證明，只有針對不同的鋼種和澆注工藝需采用相應(yīng)的攪拌參數(shù)才能達(dá)到最佳效果。由于實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝條件是不斷變化的，從而導(dǎo)致電磁攪拌器位置處的凝固坯殼厚度及未凝固液相的體積也在不斷變化，如攪拌參數(shù)不能隨之改變，必然導(dǎo)致攪拌效果的不穩(wěn)定，進(jìn)而造成鑄坯質(zhì)量時好時壞的缺陷。因此，只有電磁攪拌參數(shù)隨著現(xiàn)場條件的變化而改變，才能使鑄坯獲得較好的攪拌效果，滿足各鋼種偏析要求，獲得滿意的凝固組織和等軸晶率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了消除上述缺陷，提供一種可根據(jù)現(xiàn)場工藝條件變化，準(zhǔn)確檢測和計(jì)算連鑄過程中的實(shí)際工藝參數(shù)，并根據(jù)鑄坯內(nèi)鋼液凝固狀態(tài)，實(shí)時調(diào)整電磁攪拌的電流和頻率，提高電磁攪拌效果，控制鑄坯的凝固組織和偏析形成條件，以確保鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的板坯連鑄電磁攪拌器動態(tài)控制方法。

為此，本發(fā)明所采取的解決方案是：

一種板坯連鑄電磁攪拌器動態(tài)控制方法，其具體步驟為：

1、通過連鑄一級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對現(xiàn)場連鑄生產(chǎn)的鋼種、鑄坯斷面尺寸、鋼水溫度及拉坯速度進(jìn)行連續(xù)采集，并將采集的各種實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸給連鑄二級計(jì)算機(jī)。

2、連鑄二級計(jì)算機(jī)按照設(shè)定程序?qū)邮盏母鞣N實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)處理，計(jì)算出電磁攪拌對應(yīng)位置處的凝固坯殼厚度δ及未凝固液相的比率，從而得到鑄坯內(nèi)鋼液的未凝固率、糊狀區(qū)寬度、電磁攪拌器線圈與液相邊界的距離。

3、根據(jù)鋼液所受的磁感應(yīng)強(qiáng)度B計(jì)算公式：????????????????????????????????????????????????，建立電磁攪拌電流與頻率之間關(guān)系。

上式中：B為鋼液所受的磁感應(yīng)強(qiáng)度、T，預(yù)先設(shè)定；η為磁場利用系數(shù)，根據(jù)不同的鑄機(jī)結(jié)構(gòu)確定；μ為鋼液磁導(dǎo)率，μ=12.56×10^-7H/m；n為電磁攪拌器線圈匝數(shù)；I為電流強(qiáng)度，A；e為自然指數(shù)，為定值約等于2.718；δ為坯殼厚度、m，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到；r為線圈與鑄坯邊界的距離、為定值0.005m?，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到；π為圓周率；f為頻率，Hz；σ為鋼液電導(dǎo)率，與鋼種有關(guān)。

將實(shí)測、選定及已知的各參數(shù)代入到磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算公式中，從而得到電流和頻率之間的關(guān)系式。

4、根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際能力，先選定合適的電流強(qiáng)度值或頻率值，然后將選定的電流強(qiáng)度值或頻率值代入電流和頻率的關(guān)系式，計(jì)算出對應(yīng)的頻率值或電流強(qiáng)度值，獲得電流與頻率的最佳匹配；并根據(jù)現(xiàn)場工藝條件的變化，實(shí)時進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。

????所述根據(jù)設(shè)備能力確定的頻率為1～12?Hz。

推薦的200×1450?mm板坯連鑄機(jī)根據(jù)鑄坯未凝固率和糊狀區(qū)寬度確定的電流強(qiáng)度及頻率對應(yīng)表為：