[發明專利]結晶器在線熱調寬系統及方法

有效

• 申請號: 201110221210.X
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102266919A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 田志恒;田陸;田立
• 申請（專利權）人: 田志恒
• 主分類號: B22D11/05
• 分類號: B22D11/05
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及煉鋼連鑄技術領域，特別地，涉及一種結晶器在線熱調寬系統及方法。

背景技術

在煉鋼連鑄領域，用戶對板坯寬度的需求是多種多樣的，因此需要根據用戶需求對結晶器的寬度進行調整。如果采用更換結晶器的辦法實現板坯的寬度調整，不僅需要增加結晶器數量，而且更換結晶器的時間較長，影響鋼廠的生產率和效益。因此，為提高連鑄機的作業效率，同時又能滿足各客戶的多規格、小批量生產的需求，需要在澆鑄過程中改變鑄坯的寬度和錐度，即實現結晶器在線熱調寬。

常見的結晶器自動調寬裝置有液壓式和電動機械式。液壓式自動調寬裝置在每個窄邊布置兩個帶位移傳感器和伺候閥的液壓缸，通過背板與窄邊插入件連接。由于結晶器工作在高溫潮濕的環境中，位移傳感器和伺服閥很容易失效。電動機械式自動調寬裝置，每個側板由電機和傳動裝置進行驅動，中間要采用萬向節聯軸器等設備，占用空間大，傳動鏈長，結構復雜而且精度不高易產生錐度漂移。例如，中國實用新型專利200920207125.6公開了一種在線熱調寬結晶器，其中與滾動螺旋傳動機構相連的驅動機構復雜，結晶器調寬的整體傳動鏈長，傳動效率低，累積間隙大，易發生錐度漂移。然而，結晶器的內腔尺寸和錐度在正常生產過程中不允許發生變化，否則會改變鑄坯的冷卻效果，引發鑄坯邊角部縱裂紋、窄邊鼓肚、窄邊局部凹陷等缺陷，更嚴重時邊角裂和鼓肚將引起漏鋼，損害設備并降低連鑄機作業效率和結晶器的使用壽命，直接影響產量和企業效益。

另外，有人還公開了一種結晶器在線熱調寬的方法，其步驟包括判定步驟、調寬步驟和調窄步驟，其中，調寬步驟依次是平移、調錐、調幅和調錐，調窄步驟依次是調錐、調幅和調錐。其調寬調窄步驟繁瑣費時，還容易出錯。

因此，有必要提供一種調節精度高并且結構簡單、占用空間小的結晶器在線熱調寬裝置以及一種簡捷可靠的在線熱調寬的方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種結晶器在線熱調寬系統及方法，以解決結晶器在線熱調寬系統結構復雜、體積龐大、控制過程繁瑣的技術問題。

為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種結晶器在線熱調寬系統，包括：伺服電動缸，沿結晶器的窄邊銅板移動方向設置于結晶器振動框架上，伺服電動缸的伸縮桿與結晶器的窄邊背板相連；控制器，與伺服電動缸電連接，用于控制伺服電動缸的伸縮桿跟蹤結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線進行伸縮，使與伺服電動缸相連的結晶器的兩個窄邊銅板之間的錐度與所述結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線中的目標錐度相匹配。

進一步地，結晶器的窄邊背板上與伺服電動缸的伸縮桿相對的位置上設置有銷軸座，銷軸座與窄邊背板之間通過坡口局部加深焊接的方式連接，伺服電動缸的伸縮桿的端頭與銷軸座之間通過銷軸連接。

進一步地，結晶器振動框架上設置有固定板，伺服電動缸的外殼與固定板相連，外殼的截面呈多邊形。

進一步地，伺服電動缸的外殼與伸縮桿的端頭之間設置有沿伸縮桿的軸向可伸縮的彈性護套。

進一步地，伺服電動缸的外端具有用于驅動伸縮桿的伺服電機，伺服電機內設置有用于采集結晶器的窄邊銅板的位置信號的轉速與位置檢測編碼器，伺服電機內還設置有與控制器電連接的鎖緊抱閘裝置。

進一步地，本發明提供的結晶器在線熱調寬系統，還包括人機對話顯示裝置，與伺服電動缸及控制器電連接，用于顯示伺服電動缸采集的結晶器位置參數以及顯示調整控制器的控制參數。

進一步地，伺服電動缸的數量為四個，四個伺服電動缸的軸向與窄邊銅板的運動方向平行地對稱設置在窄邊銅板的外側。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種結晶器在線熱調寬方法，包括：設定結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線；控制伺服電動缸的伸縮桿跟蹤結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線進行伸縮，使與伺服電動缸相連的結晶器的兩個窄邊銅板之間的錐度與結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線中的目標錐度相匹配。

進一步地，控制伺服電動缸的伸縮桿跟蹤所述結晶器錐度隨鑄坯寬度變化的曲線進行伸縮，包括：控制上部的兩個伺服電動缸與下部的兩個伺服電動缸的伸縮桿按照預設比例關系進行同步伸縮，該預設比例關系如下：