[發明專利]結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析方法及裝置、電子設備

有效

• 申請號: 201910768486.6
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110579300B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 白居冰
• 申請（專利權）人: 北京數鈺科技發展有限公司
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張超艷;董永輝

本發明提供一種結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析方法及裝置、電子設備，包括：通過液壓振動系統和平衡彈簧結構對結晶器自重進行平衡，構建結晶器受力平衡模型，所述結晶器受力包括液壓振動系統輸出力、通過位移表征的平衡彈簧結構的彈力、通過振動加速度表征的慣性力以及通過銅板和鑄坯之間的相對運動速度線性表征的摩擦力；采集壓力傳感器測量的液壓振動系統的輸出力及振動位移傳感器測量的結晶器的振動位移；采集的輸出力和振動位移輸入受力平衡模型，獲得摩擦力和相對運動速度之間的線性函數；通過獲得線性函數和以后的相對運動速度變化監測摩擦力的變化。本發明無需空振試驗和冷態試驗。

技術領域

本發明涉及連鑄技術領域，更具體地，涉及一種結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析方法及裝置、電子設備。

背景技術

結晶器銅板與鑄坯之間的摩擦狀態，代表了二者之間的一種潤滑狀態，是衡量生產工藝過程狀況的重要指標，摩擦力的大小與生產拉速，生產鋼種，澆注斷面，結晶器保護渣，結晶器振動工藝以及振動設備的偏擺有十分密切的關系，其結果對鑄坯產品表面質量具有十分密切的關系，摩擦力太大時，容易產生表面缺陷，造成銅板加快磨損，嚴重的會導致漏鋼事故的發生。

國內外目前采用的摩擦力計算方法，針對不同的振動系統具有不同的計算方法，主要有功率法、電阻應變片法、測力傳感器法、加速度測量儀法和直流元件測量法等。其中較為典型的摩擦力檢測方法有：申請號00105382.5的專利“確定連鑄時結晶器與坯殼之間摩擦的方法”，作者A·吉爾根索恩提出了一種通過振動系統已有的傳感器檢測摩擦力的方法。該方法特別強調了根據結晶器重量和振動加速度來計算摩擦力。然而，振動系統在不同的振頻、振幅下，結晶器慣性力和系統輸出力會存在很大差異，對于解決不同振動條件下系統輸出力和振動系統的參數如何確定這些關鍵問題，并未給出明確說明，檢測原理不夠清晰；ISIJ刊載了Tseof a Multi-sensor Technique to Monitor the Mould Oscillationin a ContinuousBillet Caster，白勺文章。Ρ·P.Sahoo等人通過在結晶器四角安裝的加速度傳感器，檢測結晶器振動的加速度，由此換算出結晶器在冷態和拉坯狀態下的慣性力，二者之間的差值即為摩擦力。該方法的不足之處在于：在振動系統中安裝加速度傳感器的工作比較繁瑣，維護困難，受環境干擾嚴重，且當振動系統橫向水平面出現微小擺動時，會對加速度信號產生很大的影響，使得由此計算出的摩擦力出現較大的誤差，實用性和可靠性差，此方法需要進行冷態試驗，并且受到冷卻水量的影響。

發明內容

本發明提供一種無需空振試驗和冷態試驗的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析方法及裝置、電子設備。

根據本發明的一個方面，提供一種結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，包括液壓振動系統、平衡彈簧結構、采集模塊、模型構建模塊、模型參數獲得模塊和摩擦力監測模塊，其中：

液壓振動系統和平衡彈簧結構，對結晶器自重進行平衡，液壓振動系統安裝有壓力傳感器和振動位移傳感器；

采集模塊，采集壓力傳感器測量的液壓振動系統的輸出力及振動位移傳感器測量的結晶器的振動位移；

模型構建模塊，根據結晶器受力平衡構建受力平衡模型，所述結晶器受力包括液壓振動系統輸出力、通過振動位移表征的平衡彈簧結構的彈力、通過振動加速度表征的慣性力以及通過銅板和鑄坯之間的相對運動速度線性函數表征的摩擦力；

模型參數獲得模塊，將采集模塊采集的輸出力和振動位移輸入模型構建模塊構建的受力平衡模型，獲得摩擦力和相對運動速度之間的線性函數；

摩擦力監測模塊，通過模型參數獲得模塊獲得線性函數和以后的相對運動速度變化監測摩擦力的變化。