[發明專利]一種改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110402604.9
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113102742A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉月云;李博鵬;彭先錦;李德勝;田浩;余雷;曾云;陶鑫
• 申請（專利權）人: 大冶特殊鋼有限公司
• 主分類號: B22D41/38
• 分類號: B22D41/38
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;李璐

本發明提供一種改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統和方法，控制系統包括鋼包和鋼錠模，還包括：鋼液輸送系統，鋼液輸送系統分別與鋼包和鋼錠模連接；滑動機構，滑動機構的上部通過上水口與鋼包的出鋼液口連通，滑動機構的下部通過下水口與鋼液輸送系統連通，滑動機構內設置有滑動板，通過滑動板的位置調整開口度，控制鋼液流量的大小；鋼液流量控制系統，包括PLC控制器、鋼液流量控制器、稱重系統、液壓站和油缸。該系統使用自動化控制系統，相比現有的模鑄澆鑄方法，更加可控，方便操作，并提高了鋼錠的質量，并可推廣到小鋼錠的澆鑄上，提高鋼材質量的穩定性。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統及方法。

背景技術

隨著國家大型盾構機、大型離岸風電用軸承、大型鐵路建設裝備、大型鍛壓模具等設備的開發及使用，大型模鑄鋼錠的鑄造成為一種趨勢，而常規的小錠型的澆鑄工藝已不能滿足大鋼錠的澆鑄，采用常規的小錠型澆鑄工藝澆鑄大鋼錠不可避免的產生各類缺陷，不能滿足使用的要求，因此開發一種滿足使用要求的單澆大鋼錠的澆鑄工藝已迫在眉睫。

目前的模鑄澆鑄工藝是人工通過油缸控制鋼包滑動機構中的滑板開口度，達到控制鋼液流量大小的目的，從而控制進入鋼錠模鋼液流量的大小，進入鋼錠模鋼液流量的大小直接影響鋼錠的質量好壞，最終影響到軋/鍛制成材后鋼材的質量，鋼材質量評價指標包含鋼中夾雜物的多少、夾雜物的大小、成分偏析、鋼材低倍質量等。

常規小鋼錠在澆鑄時的特點：①一盤澆鑄多支鋼錠，一般一個底盤有2～10支鋼錠或更多；②一個中注管對應多支鋼錠模；③調整鋼液流量對單個鋼錠模內鋼液面波動的影響較小。

大鋼錠澆鑄時的特點：①受鋼錠模尺寸的影響，鋼錠模尺寸較大，一個底盤有一支鋼錠；②一個中注管對應一支鋼錠模；③調整鋼液流量的大小對鋼錠模內鋼液面的影響較大，容易形成紊流，鋼液面波動較大。

使用小鋼錠的澆鑄工藝澆鑄大鋼錠有以下缺點：①鋼包滑動機構滑板孔的鋼液流量等于進入鋼錠模的鋼液流量，通過手工調整滑動機構的滑板孔大小，對于進入鋼錠模的鋼液流量控制不夠精確，對鋼錠的質量影響較大；②模鑄澆鑄過程中隨著澆鑄進行澆筑流量控制需要有所調整，以便能夠提高鋼錠質量，在多次調整鋼包滑動機構滑板孔開口度過程中，如果出現偏大直接會導致鋼錠模內鋼液面的大幅度波動，以上不利于鋼錠中夾雜物、成分偏析、低倍質量的控制。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統及方法，以至少解決目前單澆大鋼錠鋼液澆筑流量控制過程中控制精度不高，控制方法不當，不利于鋼錠內部質量提高的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統，包括鋼包和鋼錠模，控制系統還包括：

鋼液輸送系統，鋼液輸送系統分別與鋼包和鋼錠模連接，鋼包中的鋼液通過鋼液輸送系統輸送進鋼錠模內；

滑動機構，滑動機構的上部通過上水口與鋼包的出鋼液口連通，滑動機構的下部通過下水口與鋼液輸送系統連通，滑動機構內設置有滑動板，通過滑動板的位置調整開口度，控制鋼液流量的大小；

鋼液流量控制系統，包括PLC控制器、鋼液流量控制器、液壓站和油缸，油缸的輸出端與滑動機構連接，用于驅動滑動板的位移，油缸的輸入端與液壓站連接，PLC控制器分別與液壓站和鋼液流量控制器電連接，鋼液流量控制器上設置有鋼液流量調節閥，通過調節閥和PLC控制器作用于液壓站，控制輸送入油缸中的油量，進而調整滑動板開口度的大小。

在如上的改善大鋼錠內部質量的鋼液澆鑄流量控制系統，優選，鋼液輸送系統包括中注管和底盤，中注管沿豎向設置并設置在滑動機構的下方，底盤的上部與中注管的底部連接，鋼錠模設置在底盤上；