[發明專利]基于方坯連鑄機的輕壓下或重壓下控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201510266670.2
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN104858385A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 錢亮;李澤林;陳志凌;韓麗娜;徐志高
• 申請（專利權）人: 中冶連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤;陳英俊

技術領域

本發明涉及連鑄領域，更加具體地，涉及一種基于方坯連鑄機的輕壓下或重壓下控制方法及裝置。

背景技術

在連鑄領域中，如圖1所示，鋼水從鋼包1和中間包2通過結晶器3一次冷卻結晶后形成外殼凝固中心為鋼液的鑄坯100并從結晶器3下口拉出，進行二次冷卻后，經過拉矯機200矯直后，通過切前輥道到達火切機4進行鑄坯切割，上述過程為澆注過程，每一臺拉矯機200主要包含一對拉矯輥(拉矯輥上輥230和下輥240)和一個液壓缸210，拉矯輥下輥240為固定輥，拉矯輥下輥與液壓缸210的活塞桿220固定連接，液壓缸210上安裝有壓力傳感器260，通過壓力傳感器260控制液壓缸210對鑄坯100施加一定壓下力(熱坯壓力控制模式，此時液壓缸210的活塞桿220是不移動的，對鑄坯施加一個能夠壓緊鑄坯且不產生裂紋的固定力)，使得拉矯輥上輥230壓緊鑄坯，對鑄坯進行矯直。在上述澆注過程中，鑄流在外界冷卻作用下，從外向內不斷凝固，產生的凝固收縮量由中心可以流動的自由鋼液補充進來，但是在凝固末期，由于鋼液在類似多空介質的兩相區中流動阻力的增加，凝固收縮量無法得到及時補償，形成的壓降將導致鑄坯中心附近枝晶間的富集偏析元素鋼液向中心流動、匯集并最終凝固，從而形成中心宏觀偏析，同時得不到補償的凝固收縮量將最終形成中心疏松。

為了改善連鑄坯中心偏析、疏松和縮孔等內部質量問題，通常利用拉矯機的拉矯輥對鑄坯進行一定壓下量，即輕壓下或重壓下，輕壓下是采用多輥小壓下量對鑄坯進行壓下，重壓下是采用單輥大壓下量對鑄坯進行壓下，如圖1所示，液壓缸210上裝有位移傳感器230，監測液壓缸210中活塞桿220的位移。由于活塞桿220和上輥230為機械連接，因此通過位移傳感器250讀數變換能夠監測上輥230的位移，采用位移傳感器250監測液壓缸210的活塞桿220的行程，通過調節液壓缸210進/出油量，帶動拉矯機上輥230下降，對鑄坯進行輕壓下，此時液壓缸210轉換為動態輥縫模式，即移動活塞桿220對鑄坯進行壓下的模式。

為了保證壓下量的準確性，每一次澆注前，需要對拉矯機的初始輥縫值進行標定，即，確定初始位移傳感器讀數對應的初始輥縫值，由于位移傳感器讀數的變化與拉矯輥輥縫的變化為線性關系，確定初始位移傳感器讀數對應的初始輥縫值，就能夠通過位移傳感器讀數得到拉矯機輥縫值。

標定過程中，初始位移傳感器讀數可以通過位移傳感器即時讀到，但是與其對應的初始輥縫值卻很難精確得到，目前得到初始輥縫值的方法一般有：

(1)將拉轎機200懸停到某一位置，此時位移傳感器的讀數作為初始位移傳感器讀數，然后使用輥縫測量儀人為進行測量，測得的輥縫值為初始輥縫值；

(2)將拉轎機200懸停到某一位置，此時位移傳感器的讀數作為初始位移傳感器讀數，利用自動輥縫儀測量，測得的輥縫值為初始輥縫值；

(3)利用加工精度比較高的標定塊，標定塊厚度進行事先測量，然后將標定拉轎機以標定壓壓在標定塊上，標定塊的厚度即為初始輥縫值，此時位移傳感器的讀數作為初始位移傳感器讀數；

(4)利用加工精度比較高的標定桿，多個標定位厚度進行事先測量，然后將多個標定拉轎機以標定壓壓在標定桿上，各標定位的厚度即為各拉矯機的初始輥縫值，壓緊標定位時位移傳感器的讀數作為初始位移傳感器讀數；

(5)確定引錠桿上一個或者多個標定位，對其厚度進行事先測量，將一個或者多個標定拉轎機壓在引錠桿上，各標定位的厚度即為各拉矯機的初始輥縫值，壓緊標定位時位移傳感器的讀數作為初始位移傳感器讀數。

上述五種拉矯機輥縫標定方法，主要有以下幾個缺點：

第一，標定過程都在停澆過程或者送引錠桿過程進行，而標定時間根據不同標定方法和自動化程度的不同而不同，一般標定時間每流需要5～180min不等，標定時間大大占用了設備維護時間，降低了鑄機作業率，在提高鑄坯質量的同時降低了產能，同時也大大增加了設備維護量，增加了設備維護強度；

第二，不論是那種方式，都要知道初始輥縫值，就需要測量，必然帶來測量誤差，這個測量誤差肯定會疊加到執行壓下量上，導致不能精確執行工藝壓下量；

第三，在實際情況中，由于整個系統中有設備間隙、活塞桿的變形等影響，位移傳感器到輥縫的對應關系的線性度并不好，在標定位厚度和鑄坯厚度差別較大情況下，標定誤差甚至可以達到2～4mm，這些都會疊加到執行壓下量上，導致鑄坯質量惡化。