[發(fā)明專(zhuān)利]用于連鑄機(jī)的質(zhì)量事件觸發(fā)確定方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010617444.1
• 申請(qǐng)日: 2010-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102029367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓傳基;白居冰;柯磊;高仲;陶金明;張愛(ài)霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D11/16
• 分類(lèi)號(hào): B22D11/16
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝;陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域。具體說(shuō)，涉及一種用于連鑄機(jī)的質(zhì)量事件觸發(fā)確定方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著冶金工業(yè)節(jié)能降耗的要求越來(lái)越高以及連鑄技術(shù)的不斷進(jìn)步，具有能耗低、投資省、成材率高、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)的薄板坯連鑄連軋技術(shù)、薄帶連鑄技術(shù)以及以熱裝熱送、直接軋制為代表的工藝緊湊化生產(chǎn)流程技術(shù)飛速發(fā)展，并被眾多新建鋼廠采用。圖1是現(xiàn)代的板坯連鑄機(jī)的示意圖。如圖1所示，現(xiàn)代的坯板連鑄機(jī)10通常包括澆鋼設(shè)備(例如盛鋼水20用的鋼包1、對(duì)鋼水靜水壓進(jìn)行控制的中間包2等)、成型設(shè)備(例如對(duì)鋼水進(jìn)行一次冷卻從而形成鑄流30a的結(jié)晶器3、對(duì)鑄流30a進(jìn)行二次冷卻時(shí)所用的多對(duì)鑄流驅(qū)動(dòng)支撐輥4等)、以及切割設(shè)備(對(duì)二次冷卻后形成的全部凝固的鑄流進(jìn)行切割從而形成鑄坯30b的火焰切割機(jī)5等)。

在連鑄過(guò)程中，鋼水20從鋼包1和中間包2通過(guò)結(jié)晶器3的上口進(jìn)入結(jié)晶器3，通過(guò)結(jié)晶器3一次冷卻結(jié)晶后形成外殼凝固中心為鋼液的鑄流30a，并從結(jié)晶器下口拉出。鑄流30a從結(jié)晶器下口拉出后，進(jìn)行二次冷卻，同時(shí)在鑄流驅(qū)動(dòng)支撐輥列4(注意，圖中只示出了一部分支撐輥4)的強(qiáng)迫下通過(guò)一條固定的通道。鑄流30a在通過(guò)鑄流驅(qū)動(dòng)支撐輥列4的過(guò)程中，依次形成直線段31、彎曲段33、圓弧段35、矯直段37和水平段39。當(dāng)鑄流經(jīng)二次冷卻而內(nèi)外均凝固了時(shí)，由火切機(jī)5切割形成鑄坯30b。下文中，鑄流30a和鑄坯30b統(tǒng)稱(chēng)為鑄體。

在連鑄過(guò)程中，過(guò)程數(shù)據(jù)(比如，鋼水溫度、鋼水液位、結(jié)晶器液位波動(dòng)、結(jié)晶器電磁攪拌、結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)、一次冷卻和二次冷卻參數(shù)、拉速、鑄坯溫度、矯直輥壓力等)的異常變化會(huì)對(duì)鑄流30a的質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而最終使鑄坯30b形成缺陷。這些缺陷包括內(nèi)部質(zhì)量缺陷、表面質(zhì)量缺陷和夾雜，其中內(nèi)部質(zhì)量包括偏析、疏松縮孔、中心裂紋、三角裂紋；表面質(zhì)量缺陷包括表面縱裂、表面橫裂、網(wǎng)狀裂紋、表面夾渣以及氣孔等。同時(shí)，過(guò)程數(shù)據(jù)的異常變化對(duì)鋼種不同和鑄流斷面形狀(取決于結(jié)晶器下口的形狀)不同的鑄流產(chǎn)生的影響并不全然相同。

一般地說(shuō)，將連鑄過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)程數(shù)據(jù)異常等不利于鑄流凝固以及容易影響成型鑄坯質(zhì)量的事件稱(chēng)作質(zhì)量事件。例如，二次冷卻水的流量和水壓等過(guò)程數(shù)據(jù)的異常變化這個(gè)質(zhì)量事件表明二次冷卻水的噴嘴發(fā)生堵塞，它會(huì)導(dǎo)致脫方。又如，結(jié)晶器出口與第一排噴嘴的距離較大這個(gè)質(zhì)量事件表明噴淋水與結(jié)晶器散熱速度不匹配，它會(huì)導(dǎo)致鑄流在結(jié)晶器出口處形成角裂。再如，連鑄過(guò)程中鑄流拉速太低這個(gè)質(zhì)量事件會(huì)使結(jié)晶器內(nèi)部鋼水冷卻過(guò)度，從而導(dǎo)致結(jié)晶器內(nèi)部鋼坯變黑。

連鑄機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)在連鑄過(guò)程中采集影響鑄坯質(zhì)量的各環(huán)節(jié)的過(guò)程數(shù)據(jù)，基于采集到的過(guò)程數(shù)據(jù)確定質(zhì)量事件是否被觸發(fā)，如果質(zhì)量事件被觸發(fā)，就表明所述過(guò)程數(shù)據(jù)的變化會(huì)對(duì)鑄流的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，而如果確定質(zhì)量事件沒(méi)有被觸發(fā)，則表明所述過(guò)程數(shù)據(jù)的變化屬于正常波動(dòng)。然后，確定觸發(fā)了的質(zhì)量事件對(duì)鑄流的影響范圍和程度，從而指導(dǎo)連鑄生產(chǎn)。

因此，由過(guò)程數(shù)據(jù)確定質(zhì)量事件是否被觸發(fā)是連鑄機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的非常重要的功能。然而，在國(guó)外的連鑄機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，質(zhì)量事件觸發(fā)的確定方法是不公開(kāi)的。這可能是考慮到技術(shù)保密和系統(tǒng)安全(如果質(zhì)量事件觸發(fā)的確定方法不合理，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，連鑄機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)人員會(huì)依據(jù)合同中規(guī)定的鋼種在規(guī)定的澆次內(nèi)對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量事件的觸發(fā)規(guī)則進(jìn)行調(diào)試，然后交付客戶(hù)使用。如果需要調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，或需要開(kāi)發(fā)新鋼種，則需要請(qǐng)技術(shù)人員入廠。這筆費(fèi)用是很高的。這就是為什么很多高價(jià)購(gòu)入的國(guó)外連鑄機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)沒(méi)有發(fā)揮很好作用的根本原因。

換言之，無(wú)法自行對(duì)質(zhì)量事件的觸發(fā)規(guī)則進(jìn)行調(diào)試會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題。首先，現(xiàn)場(chǎng)操作人員往往對(duì)鑄機(jī)狀態(tài)、生產(chǎn)情況有較為深刻的體會(huì)。無(wú)法自行對(duì)質(zhì)量事件的觸發(fā)規(guī)則進(jìn)行調(diào)試會(huì)使這些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)白白浪費(fèi)掉，不利于提高生產(chǎn)效率。其次，鑄機(jī)的工況會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化。設(shè)備老化和更換使得原來(lái)調(diào)試好的質(zhì)量事件觸發(fā)規(guī)則可能不符合當(dāng)前的鑄機(jī)工況，如果不進(jìn)行調(diào)試，就無(wú)法正確地監(jiān)控連鑄機(jī)的異常。再者，當(dāng)需要開(kāi)發(fā)新鋼種時(shí)，舊的質(zhì)量事件觸發(fā)規(guī)則無(wú)法滿足新的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題而做出，其目的在于提供一種用于連鑄機(jī)的質(zhì)量事件觸發(fā)確定方法和裝置，使用戶(hù)能夠自行建立質(zhì)量事件的觸發(fā)規(guī)則，從而更好地指導(dǎo)生產(chǎn)、監(jiān)控生產(chǎn)。