[發(fā)明專利]一種連鑄中間包鋼水澆注溫度的自動(dòng)化控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110094296.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN113275533B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃紅乾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃紅乾
• 主分類號(hào): B22D11/18
• 分類號(hào): B22D11/18;B22D1/00;B22D2/00;C21C7/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 崔亞軍

1.一種連鑄中間包鋼水澆注溫度的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置、連鑄中間包測(cè)溫裝置、電腦端中間包鋼水溫度控制系統(tǒng)和喂絲機(jī)應(yīng)急控制裝置組成；在連鑄中間包澆注過(guò)程中，連鑄中間包測(cè)溫裝置、無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置和電腦中間包鋼水溫度控制系統(tǒng)形成自反饋控制系統(tǒng)；電腦端中間包鋼水溫度控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量的實(shí)時(shí)溫度信息，自動(dòng)調(diào)整無(wú)級(jí)調(diào)速喂絲機(jī)裝置的喂絲速度和時(shí)間，通過(guò)冷鋼絲喂絲熔化吸熱實(shí)現(xiàn)中間包鋼水的澆注溫度恒溫控制，將連鑄中間包澆注的溫度控制在目標(biāo)澆注溫度±5℃的波動(dòng)范圍內(nèi)；

無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置和連鑄中間包測(cè)溫裝置均連接到電腦端中間包鋼水溫度控制系統(tǒng)，控制程序?qū)崟r(shí)顯示連鑄中間包測(cè)溫裝置測(cè)量溫度畫面，無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置由溫度控制程序進(jìn)行速度控制；電腦端中間包鋼水溫度控制系統(tǒng)可以設(shè)定澆注過(guò)熱度相應(yīng)的參數(shù)；連鑄大包澆注平臺(tái)設(shè)計(jì)有應(yīng)急開啟及停止按鈕，用于在特殊情況下人為控制喂絲機(jī)的應(yīng)急開啟和停止處理；喂絲裝置在工作過(guò)程的喂絲切入位置位于中間包的鋼包澆注水口附近，在鋼包澆注沖擊區(qū)域內(nèi)，鋼絲以30-60°角度切入中間包鋼水液面，嚴(yán)禁在中間包邊緣進(jìn)行喂絲；

電腦溫度控制程序需要獲取上鋼澆注爐次的冶煉數(shù)據(jù)信息，連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)的鋼包稱重系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)鋼水重量信息，連鑄中間包測(cè)溫系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和連鑄機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

連鑄中間包澆注工作過(guò)程分為五個(gè)階段，分別為連鑄首爐澆注階段、鋼包換包階段、鋼包開澆初期階段、鋼包澆注末期階段及鋼包穩(wěn)態(tài)澆注階段，不同工作階段執(zhí)行不同的控制模式；連鑄首爐澆注階段和鋼包換包階段，喂絲機(jī)是不工作的，并自動(dòng)轉(zhuǎn)離喂絲工位，不能影響鋼包換包；鋼包開澆初期階段，當(dāng)新鋼包澆注噸位小于等于2倍的換包停澆期間的澆注鋼水量時(shí)，喂絲機(jī)不工作；當(dāng)新鋼包澆注噸位大于2倍的換包停澆期間的澆注鋼水量時(shí)，喂絲機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)入工作位置，等待進(jìn)一步控制信號(hào)；鋼包澆注末期階段，當(dāng)鋼包澆注剩余鋼水量小于5-10％的鋼包鋼水總重量時(shí)，喂絲機(jī)自動(dòng)停止工作并轉(zhuǎn)離工位；

鋼包穩(wěn)態(tài)澆注階段，連鑄中間包測(cè)溫裝置采用連續(xù)測(cè)溫裝置時(shí)，以連續(xù)測(cè)溫裝置的1分鐘內(nèi)測(cè)量平均溫度作為依據(jù)，喂絲速度V₀根據(jù)上一分鐘測(cè)量的平均溫度按照動(dòng)態(tài)調(diào)整，計(jì)算公式如下：

式中，Tcurr(i)為第i分鐘的中間包實(shí)測(cè)溫度，V₀(i+1)是第i+1分鐘的喂絲速度；R為鋼絲直徑，單位為mm；N為同時(shí)工作喂絲機(jī)個(gè)數(shù),H為連鑄坯厚度，單位為m；B為連鑄坯寬度，單位為m；Lv為連鑄的拉速，單位為m/min；

W為中間包設(shè)計(jì)額定容量，單位為t，若V₀(i+1)＞0，按照計(jì)算速度進(jìn)行下一階段喂絲，若V₀(i+1)≤0，喂絲機(jī)停止工作。

2.如權(quán)利要求1所述一種連鑄中間包鋼水澆注溫度的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于，無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置能以盤卷狀鋼絲作為原料進(jìn)行喂絲作業(yè)，喂絲速度可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制無(wú)級(jí)調(diào)速，喂絲速度在0-6m/s之間，喂絲速度調(diào)控響應(yīng)時(shí)間在控制在5s內(nèi)，喂絲機(jī)具備旋轉(zhuǎn)功能，滿足長(zhǎng)時(shí)間在40-60℃環(huán)境下的工作要求；盤卷狀鋼絲直徑在Φ6-15mm之間，鋼絲成分為低碳鋼絲，C含量要求小于0.2％，P含量不超過(guò)0.02％,S含量不超過(guò)0.010％，盤卷規(guī)范，無(wú)交叉。

3.如權(quán)利要求2所述一種連鑄中間包鋼水澆注溫度的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于，無(wú)級(jí)調(diào)速鋼絲喂絲機(jī)裝置中的喂絲機(jī)可以是一臺(tái)或者多臺(tái)，喂絲機(jī)的喂絲能力滿足在任何連鑄工作條件下，具備將中間包鋼水整體溫度降低5℃/min，確保調(diào)整中間包溫度的快速響應(yīng)能力，喂絲機(jī)的設(shè)置臺(tái)數(shù)可以通過(guò)下面公式確定：

式中N為工作喂絲機(jī)的臺(tái)數(shù)，取整數(shù)，W為中間包設(shè)計(jì)額定容量，單位為t，L_vmax為連鑄坯最大澆注速度，單位為t/min，C_p為融熔態(tài)鋼水的比熱容，單位為J/(g.K),R_m為冷鋼絲的熔化熱，單位為J/g,R為喂絲機(jī)使用鋼絲的直徑，單位為m，V_max為喂絲機(jī)的最大喂絲速度，單位為m/s。