[發明專利]一種利用鑄坯振痕分布對結晶器流場進行評估的方法

有效

• 申請號: 202111109305.2
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113828746B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 喻堯;鄭旭濤;王詩;趙占山;王慶;趙壽云;孔祥兵;馬明;付有彭;楊國明;田振;劉峻鍇;潘玉豹;齊天坤
• 申請（專利權）人: 日照鋼鐵控股集團有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D2/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張營磊

1.一種利用鑄坯振痕分布對結晶器流場進行評估的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.通過電氣高溫掃描裝置實時獲取連鑄生產過程中鑄坯振痕；

S2.對鑄坯振痕進行分析，提取出鑄坯振痕分布特征；

S3.根據鑄坯振痕分布特征對結晶器流場整體液面進行評估，并根據評估結果對連鑄生產過程的工藝參數進行調整；

步驟S1具體步驟如下:

S11.設定電氣高溫掃描裝置的掃描頻率；

S12.在連鑄生產過程中鑄坯表面設定掃描區域；

S13.使用電氣高溫掃描裝置，按照設定的掃描頻率及設定的掃描區域實時獲取連鑄生產過程中鑄坯振痕；

步驟S2具體步驟如下：

S21.對鑄坯振痕進行分析，提取出鑄坯振痕橫向分布特征參數；

S22.對鑄坯振痕進行分析，提取出鑄坯振痕縱向分布特征參數；

步驟S21具體步驟如下：

S211.在鑄坯窄面處振痕位置設置0點，對橫向鑄坯振痕進行測量，得到橫向鑄坯振痕分布曲線，并進行歸一化處理；

S212.根據歸一化后橫向鑄坯振痕分布曲線，計算最高振痕與振痕0點位置的距離，設定為A值，再根據A值計算液面處的最大鋼液流速；

S213.根據歸一化后橫向鑄坯振痕分布曲線，計算最高振痕到橫向鑄坯振痕曲線邊部的橫向距離，設定為B值，再根據B值計算向上鋼流股在與坯殼窄面碰撞后向下流動的角度值；

步驟S22具體步驟如下：

S221.定義一個初始振痕，獲取從初始振痕開始的設定數量n個連續的振痕；

S222.以相鄰振痕的0點間距為理論振痕間距，定義為λ，并根據澆筑速度與結晶器振動頻率計算理論振痕間距λ，再生成n個理論振痕的位置定義矩陣；

S223.獲取從初始振痕起的n個連續振痕，生成n個連續振痕的絕對位置定義矩陣；

S224.獲取各振痕相同橫向位置處縱向振痕間距分布均值，設定為ΔS_χ；

步驟S3具體步驟如下：

S31.根據鑄坯振痕橫向分布特征參數對結晶器流場整體液面的卷渣概率以及化渣效果進行評估；

S32.根據鑄坯振痕縱向分布特征參數對結晶器流場整體液面的不同位置處液位波動大小及頻率進行評估；

S33.根據鑄坯振痕橫向及縱向評估結果生成鑄坯振痕可視化曲線，判斷結晶器流場是否達到設定標準；

若是，提高連鑄過程生產速度，返回步驟S1；

若否，調整連鑄過程的工藝參數，返回步驟S1；

步驟S31具體步驟如下：

S311.獲取A值及根據A值計算的液面處最大鋼液流速；

S312.判斷A值是否超過設定A閾值；

若是，則判定最大鋼液流速超過設定流速閾值，卷渣概率大于卷渣閾值；

若否，則判定最大鋼液流速未超過設定流速閾值，卷渣概率低于卷渣閾值；

S313.獲取B值及根據B值計算的向上鋼流股在與坯殼窄面碰撞后向下流動的角度值；

S314.判斷B值是否超過設定B閾值；

若是，則判定鋼液角部處溫度低于第一溫度閾值，化渣率低于化渣閾值，窄面坯殼處溫度低于第二溫度閾值，振痕深度大于設定深度的概率大于深振痕閾值；

若否，則判定鋼液角部處溫度高于第一溫度閾值，化渣率高于化渣閾值，窄面坯殼處溫度高于第二溫度閾值，振痕深度大于設定深度的概率小于深振痕閾值；

步驟S32具體步驟如下：

S321.根據n個連續振痕的絕對位置定義矩陣及ΔS_χ得到橫向位置處各振痕上的絕對距離函數；

S322.根據n個理論振痕的位置定義矩陣，得到理論振痕函數；

S323.將各振痕的絕對距離函數與理論振痕函數做差，生成相對波形函數,再將相對波形函數擬合為三角函數，得到鋼液不同位置處的紊流波動的頻率和幅值；

S324.判斷鋼液各位置處紊流波動頻率是否超過頻率閾值，以及紊流波動幅值是否超過幅度閾值；

步驟S321中，將n個連續振痕的絕對位置定義矩陣函數化，再將ΔS_χ逐項疊加，得到橫向位置處各振痕上的絕對距離函數。

2.如權利要求1所述的利用鑄坯振痕分布對結晶器流場進行評估的方法，其特征在于，步驟S1中連鑄生產過程為薄板坯連鑄生產過程，鑄坯振痕為薄板坯振痕。