一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法
【專利摘要】一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，屬于連鑄方法【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明在結(jié)晶器四條冷卻水出水管上安裝溫度傳感器，并將溫度傳感器采集的溫度變化數(shù)值輸入到記錄分析裝置中，記錄分析裝置根據(jù)各個(gè)冷卻水出水管的水溫溫度變化情況對(duì)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度進(jìn)行預(yù)報(bào)，通過判斷結(jié)晶器水溫的瞬時(shí)變化來預(yù)先判斷出鋼坯坯殼是否發(fā)生破裂，是否存在黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)，以便及時(shí)降低連鑄機(jī)拉速，避免漏鋼事故的發(fā)生。本發(fā)明的預(yù)報(bào)方法設(shè)計(jì)合理，安裝使用和維修都很方便，設(shè)備的采購(gòu)和使用維護(hù)成本低廉，適合各種類型的鋼鐵企業(yè)使用。本發(fā)明解決了長(zhǎng)期困擾鋼鐵企業(yè)的連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼問題，在本行業(yè)中達(dá)到世界領(lǐng)先水平，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在正常澆鋼過程中預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼，確保連鑄機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的方法，屬于連鑄過程中防止發(fā)生漏鋼方法【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]在連鑄生產(chǎn)過程中所發(fā)生的各類事故中，損害最嚴(yán)重的便是漏鋼事故。漏鋼是指連鑄過程中凝固坯殼出結(jié)晶器后，坯殼抵擋不住鋼水靜壓力和拉坯力的作用，在薄弱處發(fā)生斷裂而使鋼水流出。漏鋼事故會(huì)危及人身安全、損壞設(shè)備，甚至使生產(chǎn)被迫中斷，影響鑄機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。連鑄漏鋼的種類很多，其中由于鋼水彎月面附近坯殼與結(jié)晶器銅板黏結(jié)造成斷裂是導(dǎo)致板坯連鑄出現(xiàn)漏鋼的主要原因，即黏結(jié)漏鋼。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該種漏鋼類型占總漏鋼事故量的65%~80%。每次所造成的經(jīng)濟(jì)損失在數(shù)十萬元以上。
[0003]針對(duì)黏結(jié)性漏鋼問題，通常解決的辦法是:一方面從針對(duì)黏結(jié)性漏鋼的機(jī)理性研究入手，通過分析保護(hù)渣、鋼水溫度、拉速、液壓振動(dòng)等因素對(duì)黏結(jié)性漏鋼事故的影響并加以優(yōu)化，從根源上避免坯殼粘接在結(jié)晶器現(xiàn)象的發(fā)生；另一方面是開發(fā)出相應(yīng)的黏結(jié)性漏鋼預(yù)先判斷方法，并在判斷出出現(xiàn)坯殼黏結(jié)結(jié)晶器的現(xiàn)象后，及時(shí)采取措施，避免漏鋼事故的發(fā)生。通常采用的黏結(jié)性漏鋼判斷方法主要有振動(dòng)波形法、超聲波法、熱交換法、摩擦力測(cè)量法、溫度測(cè)量 法。
[0004]對(duì)于上述兩種防止發(fā)生漏鋼的方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，第一種的通過調(diào)整保護(hù)渣、鋼水溫度、拉速、液壓振動(dòng)等因素避免坯殼黏結(jié)在結(jié)晶器內(nèi)壁，從而絕對(duì)消除漏鋼事故發(fā)生的辦法是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樵诠I(yè)大生產(chǎn)環(huán)境下，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是無法絕對(duì)滿足上述條件的，因此黏結(jié)現(xiàn)象是無法完全避免的，因此只能通過第二種方法，通過對(duì)連鑄機(jī)結(jié)晶器的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)黏結(jié)漏鋼事故之前的某些異?，F(xiàn)象，從而預(yù)先判斷出黏結(jié)性漏鋼事故是否將要發(fā)生，并事先采取應(yīng)對(duì)之策，從而避免黏結(jié)性漏鋼事故的發(fā)生。目前企業(yè)中采用較多的方法主要有兩種:摩擦力測(cè)量法和結(jié)晶器銅板溫度測(cè)量法。
[0005]摩擦力測(cè)量法主要是通過安裝在結(jié)晶器上的加速度計(jì)、負(fù)荷傳感器或是安裝在振動(dòng)器上的振動(dòng)儀對(duì)結(jié)晶器與坯殼之間的摩擦力進(jìn)行檢測(cè)，從而預(yù)判出發(fā)生黏結(jié)漏鋼事故的一種方法。由于影響結(jié)晶器的摩擦力因素很多，如保護(hù)渣黏度、鋼種、結(jié)晶器錐度、澆鑄速度、鋼水潔凈度、結(jié)晶器過熱、結(jié)晶器振動(dòng)頻率和振幅、結(jié)晶器液位波動(dòng)值等，且摩擦力與這些參數(shù)之間關(guān)系復(fù)雜，因此該種方法盡管能夠?qū)︻A(yù)防黏結(jié)性漏鋼事故起到一定的作用，但準(zhǔn)確度不高且方法過于復(fù)雜，無法滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要，因此只有少數(shù)一冶金些企業(yè)用到了該種方法。
[0006]結(jié)晶器銅板溫度測(cè)量法是通過安裝在結(jié)晶器銅板內(nèi)的若干排熱電偶，對(duì)銅板內(nèi)側(cè)表面的溫度測(cè)量，從而對(duì)漏鋼事故進(jìn)行預(yù)報(bào)。其主要工作原理是當(dāng)坯殼破裂處到達(dá)上排熱電偶時(shí)，上排熱電偶所檢測(cè)到的溫度值會(huì)上升，當(dāng)坯殼破裂處經(jīng)過一定時(shí)間下移到下排熱電偶時(shí)，下排熱電偶溫度和上排熱電偶一樣升高。當(dāng)識(shí)別出這種現(xiàn)象，就可以預(yù)報(bào)出是否會(huì)發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故。目前，結(jié)晶器銅板溫度測(cè)量法是目前在大型冶金企業(yè)中比較常用的一種黏結(jié)性漏鋼方法，但是該種方法存在著以下的問題:(1)由于需要根據(jù)熱電偶的數(shù)量在結(jié)晶器銅板上打出相當(dāng)數(shù)量的安裝孔，安裝較為復(fù)雜，因此成本較高，且容易縮短結(jié)晶器的壽命；(2)該種方法需要對(duì)幾十只甚至上百只的熱電偶進(jìn)行連續(xù)跟蹤，因此算法較為復(fù)雜；(3)該種方法的使用容易受到熱電偶安裝精度的影響，導(dǎo)致漏鋼誤報(bào)率或者漏報(bào)率較高；此外該方法還容易受到熱電偶本身工作狀態(tài)的影響，如:一旦有若干個(gè)熱電偶損壞或是報(bào)出的溫度值不準(zhǔn)確，則該方法將無法使用。近年來，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了預(yù)先埋植入光纖熱電偶的結(jié)晶器銅板，能夠較好的解決上述的問題，但該種銅板的成本非常昂貴，且冶金企業(yè)本身無法對(duì)銅板本身進(jìn)行修復(fù)處理，當(dāng)該銅板出現(xiàn)故障時(shí)，只能做報(bào)廢處理或是返回原廠處理?；谝陨显?，結(jié)晶器銅板溫度測(cè)量法目前只能由一些非常專業(yè)的安裝廠家來完成，且該種方法成本較高，無法在國(guó)內(nèi)諸多的鋼鐵企業(yè)中普及使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，這種方法充分考慮了漏鋼預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性、安裝成本及檢測(cè)儀器的工作狀態(tài)對(duì)該方法預(yù)報(bào)能力的影響，能夠在較低運(yùn)行成本的前提下，準(zhǔn)確的對(duì)黏結(jié)性漏鋼事故進(jìn)行預(yù)報(bào)，從而確保連鑄生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0008]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，它采用以下步驟進(jìn)行:
(1)在結(jié)晶器4條冷卻水出水管上的溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與記錄分析裝置相連接；
(2)溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數(shù)，將水溫參數(shù)輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對(duì)輸入的水溫參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)方法如下:
A.設(shè)定溫度下降單位，記錄每一條冷卻水出水管路上的溫度傳感器的水溫變化數(shù)據(jù)，達(dá)到一個(gè)溫度下降單位即記錄一次，在總變化次數(shù)上加一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上加上一個(gè)溫度下降單位；當(dāng)總變化次數(shù)達(dá)到22次，停止累加，同時(shí)停止累加水溫變化總數(shù)值；
B.設(shè)定溫度上升單位，記錄每一條冷卻水出水管上的溫度傳感器的水溫變化數(shù)據(jù)，達(dá)到一個(gè)溫度上升單位即記錄一次，在總變化次數(shù)上減一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上減去一個(gè)溫度下降單位；當(dāng)總變化次數(shù)降低到O次后，停止遞減，同時(shí)停止累加水溫變化總數(shù)值；
C.當(dāng)某一條冷卻水出水管路的水溫降低一個(gè)溫度下降單位后，開始累積這一狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間，如果所累積的狀態(tài)時(shí)間達(dá)到lOmin，且水溫并未繼續(xù)降低，把水溫的變化次數(shù)和水溫的變化數(shù)值清為零，并根據(jù)水溫的變化重新累加；如果水溫在IOmin內(nèi)再次降低，則將累積的時(shí)間清為零，并重新記錄這一狀態(tài)保持的時(shí)間；
(3)預(yù)報(bào)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度
記錄分析裝置根據(jù)記錄的溫度變化次數(shù)和溫度變化數(shù)值對(duì)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度進(jìn)行如下預(yù)報(bào):
當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)累計(jì)小于10次，且水溫的降溫幅度小于1.2V時(shí)，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板沒有發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)累計(jì)超過10次，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板存在發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的可能；當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)超過16次或是水溫的降溫幅度達(dá)到甚至超過1.2°c，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板存在著發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的高位風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]上述預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，所述溫度下降單位設(shè)定為-0.06°C,降低溫度每達(dá)到-0.06°C即記錄一次，在總變化次數(shù)上加一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上加上-0.06。。。
[0010]上述預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，所述溫度上升單位設(shè)定為0.06°C，上升溫度每達(dá)到0.06°C即記錄一次，在總變化次數(shù)上減一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上減去0.06。。。
[0011]本發(fā)明的有益之處在于:
本發(fā)明在結(jié)晶器4條冷卻水出水管上安裝溫度傳感器，并將溫度傳感器采集的溫度變化數(shù)值輸入到記錄分析裝置中，記錄分析裝置根據(jù)各個(gè)冷卻水出水管的水溫溫度變化情況對(duì)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度進(jìn)行預(yù)報(bào)，以此通過判斷結(jié)晶器水溫的瞬時(shí)變化，來預(yù)先判斷出鋼坯坯殼是否發(fā)生破裂，是否存在黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)，以便及時(shí)降低連鑄機(jī)拉速，從而避免漏鋼事故的發(fā)生。本發(fā)明的預(yù)報(bào)方法充分考慮了漏鋼預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性、安裝成本及檢測(cè)儀器的工作狀態(tài)對(duì)該方法預(yù)報(bào)能力的影響，能夠在較低運(yùn)行成本的前提下，準(zhǔn)確的對(duì)黏結(jié)性漏鋼事故進(jìn)行預(yù)報(bào)，從而確保連鑄生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的預(yù)報(bào)方法設(shè)計(jì)合理，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，安裝使用和維修都很方便，設(shè)備的采購(gòu)和使用維護(hù)成本低廉，適合各種類型的鋼鐵企業(yè)使用。本發(fā)明的預(yù)報(bào)方法為世界首創(chuàng)，解決了長(zhǎng)期困擾鋼鐵企業(yè)的連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼問題，在本行業(yè)中達(dá)到世界領(lǐng)先水平，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0012]1、在連鑄機(jī)結(jié)晶器的4條冷卻水出水管路上安裝溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與記錄分析裝置相連接。
[0013]2、溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數(shù)，將水溫參數(shù)輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對(duì)輸入的水溫參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體的方法是:
I)根據(jù)水溫當(dāng)前時(shí)刻與上一時(shí)刻的變化，系統(tǒng)得出單位時(shí)間內(nèi)的水溫差，即:
式中:AJ-為水溫差
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，其特征在于:它采用以下步驟進(jìn)行: (1)在結(jié)晶器4條冷卻水出水管上的溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與記錄分析裝置相連接； (2)溫度傳感器采集各冷卻水管路上的水溫參數(shù)，將水溫參數(shù)輸送到記錄分析裝置中，記錄分析裝置對(duì)輸入的水溫參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)方法如下: A.設(shè)定溫度下降單位，記錄每一條冷卻水出水管路上的溫度傳感器的水溫變化數(shù)據(jù)，達(dá)到一個(gè)溫度下降單位即記錄一次，在總變化次數(shù)上加一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上加上一個(gè)溫度下降單位；當(dāng)總變化次數(shù)達(dá)到22次，停止累加，同時(shí)停止累加水溫變化總數(shù)值； B.設(shè)定溫度上升單位，記錄每一條冷卻水出水管上的溫度傳感器的水溫變化數(shù)據(jù)，達(dá)到一個(gè)溫度上升單位即記錄一次，在總變化次數(shù)上減一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上減去一個(gè)溫度下降單位；當(dāng)總變化次數(shù)降低到O次后，停止遞減，同時(shí)停止累加水溫變化總數(shù)值； C.當(dāng)某一條冷卻水出水管路的水溫降低一個(gè)溫度下降單位后，開始累積這一狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間，如果所累積的狀態(tài)時(shí)間達(dá)到lOmin，且水溫并未繼續(xù)降低，把水溫的變化次數(shù)和水溫的變化數(shù)值清為零，并根據(jù)水溫的變化重新累加；如果水溫在IOmin內(nèi)再次降低，則將累積的時(shí)間清為零，并重新記錄這一狀態(tài)保持的時(shí)間； (3)預(yù)報(bào)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度 記錄分析裝置根據(jù)記錄的溫度變化次數(shù)和溫度變化數(shù)值對(duì)黏結(jié)性漏鋼的危險(xiǎn)程度進(jìn)行如下預(yù)報(bào): 當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)累計(jì)小于10次，且水溫的降溫幅度小于1.2V時(shí)，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板沒有發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)累計(jì)超過10次，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板存在發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的可能；當(dāng)某一冷卻水出水管路的水溫變化次數(shù)超過16次或是水溫的降溫幅度達(dá)到甚至超過1.2°C，預(yù)報(bào)此時(shí)該管路所對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器銅板存在著發(fā)生黏結(jié)性漏鋼事故的高位風(fēng)險(xiǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，其特征在于:所述溫度下降單位設(shè)定為-0.06°C，降低溫度每達(dá)到-0.06 °C即記錄一次，在總變化次數(shù)上加一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上加上-0.060C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)防連鑄機(jī)結(jié)晶器黏結(jié)性漏鋼的方法，其特征在于:所述溫度上升單位設(shè)定為0.06°C，上升溫度每達(dá)到0.06°C即記錄一次，在總變化次數(shù)上減一，同時(shí)在水溫變化總數(shù)值上減去0.060C。
【文檔編號(hào)】B22D11/18GK103878335SQ201410046163
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】許斌, 范佳, 李玉盤, 李建文, 馬靜超, 萬永健 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司