[發明專利]一種鑄坯凝固末端精準預測方法

有效

• 申請號: 202210735076.3
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114817830B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 呂銘;劉洪銀;張佩;王中學;王金洪
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;B22D11/18
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 劉宏廣

本發明屬于煉鋼過程中的連鑄技術領域，尤其涉及一種鑄坯凝固末端精準預測方法，本發明創造性的將鑄坯致密度和輕壓下壓下力作為依據來判定輕壓下參數是否正確，用以修正鑄坯凝固模型計算出的鑄坯凝固末端位置，由于本發明采用鑄坯致密度、輕壓下壓下力、鑄坯凝固理論這三個判定依據來預測鑄坯凝固末端位置，相比于單純根據鑄坯凝固理論模擬計算出的鑄坯凝固末端位置，本申請提供的方法增加了判定依據參數數量，利用鑄坯致密度、輕壓下壓下力對鑄坯凝固模型計算出的鑄坯凝固末端位置進行衡量，判斷出鑄坯凝固模型計算出的鑄坯凝固末端位置與鑄坯凝固末端實際位置的相對位置關系，并提供相應的調整標準，從而使得對鑄坯凝固末端位置的預測更準確。

技術領域

本發明屬于煉鋼過程中的連鑄技術領域，尤其涉及一種鑄坯凝固末端精準預測方法。

背景技術

連鑄鑄坯中心偏析與中心疏松等內部質量問題阻礙板坯連鑄技術朝著高效連續化方向的發展，研究表明，在鑄坯凝固液芯終點附近區域，利用扇形段壓下輥對鑄坯實施凝固末端輕壓下技術能夠有效改善鑄坯內部存在的質量缺陷問題，但若輕壓下技術實施位置不準確，往往會進一步惡化鑄坯質量或者對鑄坯內部缺陷改善效果不明顯，現有預測鑄坯凝固末端位置的方法有模擬計算法、射釘法、電磁超聲測定法。

模擬計算法是根據鑄坯規格、鋼種成份、拉速、冷卻噴水量計算鑄坯的液芯長度，通過建立連鑄坯凝固模型，實時跟蹤計算不同位置鑄坯的溫度場分布，基于溫度場結果，計算得出鑄坯不同位置處坯殼厚度及不同澆注參數下壓下輥對應的中心固相率，確定鑄坯凝固終點位置，該方法屬于純數學計算，由于計算求解過程中受到邊界條件等多重因素的影響，模擬計算準確性不高，且實際生產過程的不穩定性，使得凝固終點的位置很難準確掌握。

射釘法是鑄坯出結晶器后，在某一位置射入鋼釘，鋼釘的液相線溫度低于所測鋼種的液相線溫度，因而在液相區的釘子完全熔化，兩相區的釘子部分熔化，在固相區的釘子未熔化，切取帶射釘的鑄坯就能夠直接測出凝固坯殼厚度，然后通過凝固理論計算出凝固末端位置，但射釘法屬于鑄坯破壞性試驗，鑄坯浪費量大且現場處理難度極大，需經歷刨銑、酸侵等步驟來檢測釘子的熔化情況，檢測時間長，無法在線實時檢測鑄坯凝固末端位置。

如中國專利文獻CN111473752A（CN202010488181.2）《一種基于電磁超聲的連鑄坯殼厚度在線檢測機構》公布的技術，電磁超聲法是在連鑄機二冷區凝固末端附近扇形段的中心位置安裝電磁超聲檢測裝置，電磁超聲檢測裝置位于連鑄坯上表面的上方，用于在連鑄坯上表面激發和接收電磁超聲橫波；在連鑄坯液芯凝固末端位置區域布置4～6對電磁超聲檢測裝置，每對電磁超聲檢測裝置分別設置在連鑄坯的上下面對應位置，而且同軸垂直于連鑄坯，用于在連鑄坯上表面激發和接收電磁超聲縱波。該方法是對傳統檢測方法的一種補充，采用超聲檢測技術與檢測裝置的設計與實踐，具有檢測無損、高效、安全性高的特點電磁超聲測定法；但電磁超聲測定法需安裝體積較大的電磁設備，檢測設備復雜昂貴，設備費用達到數千萬元，具有現場安裝設備困難、設備投資大的缺點。

由以上可知，現有的鑄坯凝固末端位置預測方法存在準確性不高、破壞鑄坯、檢測設備費用高等問題，缺乏一種簡單實用、設備投資少的鑄坯凝固末端位置預測方法。

發明內容

針對現有技術的不足，針對現有技術的不足，本發明提供一種鑄坯凝固末端精準預測方法，該方法是基于鑄坯致密度和輕壓下壓下力來輔助判定鑄坯凝固末端位置的方法，本發明在模擬計算法模擬確定鑄坯凝固終點位置的基礎上，通過實時測量鑄造過程中的鑄坯致密度和輕壓下壓下力，通過分別與致密度值閾值和輕壓下壓下力閾值相比較，進而對模擬計算法模擬確定的鑄坯凝固終點位置進行調整，使輕壓下技術實施位置更加準確，進一步提高了鑄坯質量和改善了鑄坯內部缺陷，并且調整設備均采用現有設備，成本低，不需要對鑄坯造成損耗即可完成，可實現實時調整，不影響鑄坯生產進度。

鑄坯的致密度能直接反應鑄坯的疏松狀況，而偏析和疏松一般是同時出現的。因此若鑄坯致密度大則疏松、偏析均較輕，若鑄坯致密度小則疏松、偏析較嚴重。