一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法技术

一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法，属于连铸控制方法技术领域，用于在方坯连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量。本发明专利技术在充分考虑了停浇阶段中间包钢水温度、中间包残余钢水量对铸坯生产及铸坯质量影响的前提下，制定出中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制约关系，计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，按照各流水口的钢水优先分配权顺序依次进行浇钢，在满足上述限制条件的情况下，通过控制每一流塞棒的运行，确保每一流水口被关闭后，对应本流连铸机的被火焰切割机分割的每一块铸坯的长度都能够满足定尺的要求，以提高合格定尺铸坯产量，提高中间包内钢水的利用率，促进产品质量和产量的提高，提升企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于连铸控制方法
，用于在方坯连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量。本专利技术在充分考虑了停浇阶段中间包钢水温度、中间包残余钢水量对铸坯生产及铸坯质量影响的前提下，制定出中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制约关系，计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，按照各流水口的钢水优先分配权顺序依次进行浇钢，在满足上述限制条件的情况下，通过控制每一流塞棒的运行，确保每一流水口被关闭后，对应本流连铸机的被火焰切割机分割的每一块铸坯的长度都能够满足定尺的要求，以提高合格定尺铸坯产量，提高中间包内钢水的利用率，促进产品质量和产量的提高，提升企业的经济效益。【专利说明】
本专利技术涉及一种在方坯连铸机停浇阶段减少定尺不合格铸坯产量，提高合格定尺 铸坯产量的方法，属于连铸控制方法
。
技术介绍
在连铸生产中，从连铸机拉出的铸坯将被火焰切割机切分出规定的长度，这被称 之为"定尺生产"。定尺是根据用户对钢材产品标准的要求而规定出的钢坯特定长度，定尺 在后续的轧钢工序中，是一个极为重要的指标。通常，按照定尺要求生产的方坯，能够轧制 出符合用户要求的钢材，而长度没有达到定尺要求的方坯，即使其长度只与定尺要求存在 微小的差别，也无法生产出用户满意的产品，通常在这种情况下，不满足定尺要求的方坯只 能被生产现场做判废处理，被切分成小块做废钢使用，从而造成极大的浪费，并导致钢材产 量的下降，给钢铁企业带来较大的经济损失。 产生不合格定尺铸坯的原因在于：方坯的连铸生产过程主要分为正常浇钢和停浇 (即：从该浇次的最后一钢包钢水浇铸完到连铸机各扇形段驱动电机停止运转）两个阶段。 在正常浇钢环节，受用户订货合同的制约，铸坯定尺往往会被频繁更改；而在停浇环节，受 生产节奏的影响，铸坯定尺往往比较固定。但是容易发生铸坯定尺不合格现象的环节往往 会是在连铸机停浇阶段。这是因为在正常浇钢过程中，铸坯平稳有序的从连铸机拉出，现场 操作人员只要表现出足够的责任心，就能够确保被火焰切割机切割下的铸坯的长度满足定 尺的要求。但在连铸机的停浇阶段，由于当中间包塞棒关闭下水口后，连铸机内铸坯的长度 件将被完全固定下来，此时按照定尺要求切割铸坯，通常容易造成最后一块铸坯的长度不 符合定尺要求。 目前解决最后一块铸坯的长度不符合定尺要求有以下两种方法： -是直接将不合定尺的最后一块铸坯做判废处理，这样往往会造成浪费现象的发 生； 二是有些单位的现场操作人员凭借经验，控制每一流水口关闭的时机，确保该流 的最后一块铸坯满足定尺要求。但这种处理方式由于受到停浇阶段中间包内温度及钢水剩 余量的影响，控制并不准确。如果水口关闭过晚，容易造成钢水在水口的冷凝或是残余钢水 中的夹杂物卷入铸坯现象的发生，从而影响连铸生产的运行或是对产品质量造成影响；如 果水口关闭过早，又容易导致中间包内残余钢水较多，造成浪费。此外，受到中间包下水口 数量的影响，该种方法在控制塞棒关闭下水口的时机方面比较复杂，尤其是在方坯连铸机 方面，现场人员更是无法精确的确定关闭所有下水口的时刻，因此并不能完全解决在停浇 阶段铸坯定尺不合的问题。 综上所述，在连铸生产过程中，最后一块铸坯的长度不符合定尺要求的问题一直 没有得到有效解决，成为困扰连铸生产中的难题，直接影响了铸坯定尺生产的合格率，也影 响了产品质量和企业的经济效益，亟待加以解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量 的方法，这种方法是在充分考虑了停浇阶段中间包钢水温度、中间包残余钢水量对铸坯生 广及铸述质量影响的如提下，控制每一流塞棒的运行，确保每一流水口被关闭后，对应本流 连铸机的剩余铸坯在被火焰切割机分割成若干块后，每一块铸坯的长度都能够满足定尺的 要求，以提高合格定尺铸坯产量，提高中间包内钢水的利用率，最终达到促进产品质量和产 量、提高金属收得率、提升钢铁企业经济效益的目的。 解决上述技术问题的技术方案是： ，它采用以下步骤进行： 1、在方坯连铸机的每一流矫直区扇形段的驱动电机上安装编码器，用于反馈连铸 坯在定尺阶段已运行的长度，并在中间包上安装称重计，将编码器和称重计与方坯连铸停 浇控制系统相连接； 2、当本浇次的最后一钢包钢水浇铸完后，现场操作人员对中间包钢水温度进行检 测，在检测完毕后，向方坯连铸停浇控制系统发出方坯各流连铸机进入停浇阶段的指令； 3、方坯连铸停浇控制系统在启动后，自动接收已检测到的中间包钢水温度T°和重 量w°的信息，并采集当前时刻连铸机各流矫直区上的编码器所反馈的定尺运行的长度数据 L0r, 4、方坯连铸停浇控制系统根据采集到的上述相关数据，自动计算出停浇阶段的有 效中间包钢水重量，即： 【权利要求】1. ，其特征在于：它采用以下步骤 进行： (1) 在方坯连铸机的每一流矫直区扇形段的驱动电机上安装编码器，用于反馈连铸坯 在定尺阶段已运行的长度，并在中间包上安装称重计，将编码器和称重计与方坯连铸停浇 控制系统相连接； (2) 当本浇次的最后一钢包钢水浇铸完后，现场操作人员对中间包钢水温度进行检测， 在检测完毕后，向方坯连铸停浇控制系统发出方坯各流连铸机进入停浇阶段的指令； (3) 方坯连铸停浇控制系统在启动后，自动接收已检测到的中间包钢水温度T°和重 量W°的信息，并采集当前时刻连铸机各流矫直区上的编码器所反馈的定尺运行的长度数据 (4) 方坯连铸停浇控制系统根据采集到的上述相关数据，自动计算出停浇阶段的有效 中间包钢水重量，即：式中：AW为有效中间包钢水重量，kg ;W°为进入停烧阶段后,初始时刻的中间包钢水 重量，kg ;WTR为工艺规程所设定的中间包钢水的下限重量，kg ; P为高温下固态钢的密度， kg/m3,设定值为7840kg/m3 ;S为铸述的断面面积，m2 !Ljgi为连铸机第i流的定尺尺寸，m ; 4为进入停浇阶段后，初始时刻第i流编码器所反馈的数值，m 为连铸机第i流结晶 器弯月面到火焰切割机起始点之间的铸坯长度，m ;INT(LWM/LSi)为Lwm与Lsi之间比 值的整数部分； (5) 方坯连铸停浇控制系统制定出有效中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制 约关系，即：连铸机各流所分坯到的钢水量总和要趋近于有效中间包钢水重量；式中：AWi为连铸机第i流所能够分配到的浇铸重量，kg，其中：AWi = Ni · P · S · L $，队为根据连铸机第i流所分配到的浇铸重量能够切割出的符合定尺要求的铸坯块数，根 据实际工况，将Ni值规定为整数，且N i > 1 ; (6) 通过方坯连铸停浇控制系统计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，该值 与中间包钢水温度和连铸机各流在停浇阶段的浇铸长度有关，因此会得到两种计算结果， 即： A.与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，即：式中：t' 为与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，s ;T°为进入停浇阶段后，初始 时刻的中间包内钢水的温度，°C;Ttr为工艺规程所设定的中间包钢水的下限温度，°C;AT 为中间包内钢水的降温速度，°C/s，该值会受外界环境的影响而发生变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：(1)在方坯连铸机的每一流矫直区扇形段的驱动电机上安装编码器，用于反馈连铸坯在定尺阶段已运行的长度，并在中间包上安装称重计，将编码器和称重计与方坯连铸停浇控制系统相连接；(2)当本浇次的最后一钢包钢水浇铸完后，现场操作人员对中间包钢水温度进行检测，在检测完毕后，向方坯连铸停浇控制系统发出方坯各流连铸机进入停浇阶段的指令；(3)方坯连铸停浇控制系统在启动后，自动接收已检测到的中间包钢水温度T0和重量W0的信息，并采集当前时刻连铸机各流矫直区上的编码器所反馈的定尺运行的长度数据(4)方坯连铸停浇控制系统根据采集到的上述相关数据，自动计算出停浇阶段的有效中间包钢水重量，即：式中：ΔW为有效中间包钢水重量，kg；W0为进入停浇阶段后，初始时刻的中间包钢水重量，kg；W下限为工艺规程所设定的中间包钢水的下限重量，kg；ρ为高温下固态钢的密度，kg/m3，设定值为7840kg/m3；S为铸坯的断面面积，m2；L定i为连铸机第i流的定尺尺寸，m；为进入停浇阶段后，初始时刻第i流编码器所反馈的数值，m；L铸机i为连铸机第i流结晶器弯月面到火焰切割机起始点之间的铸坯长度，m；INT(L铸机i/L定i)为L铸机i与L定i之间比值的整数部分；(5)方坯连铸停浇控制系统制定出有效中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制约关系，即：连铸机各流所分坯到的钢水量总和要趋近于有效中间包钢水重量；ΔW≥Σi=1nΔWi,]]>且ΔW-Σi=1nΔWi→min]]>式中：ΔWi为连铸机第i流所能够分配到的浇铸重量，kg，其中：ΔWi＝Ni·ρ·S·L定i，Ni为根据连铸机第i流所分配到的浇铸重量能够切割出的符合定尺要求的铸坯块数，根据实际工况，将Ni值规定为整数，且Ni≥1；(6)通过方坯连铸停浇控制系统计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，该值与中间包钢水温度和连铸机各流在停浇阶段的浇铸长度有关，因此会得到两种计算结果，即：A.与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，即：式中：t′总为与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，s；T0为进入停浇阶段后，初始时刻的中间包内钢水的温度，℃；T下限为工艺规程所设定的中间包钢水的下限温度，℃；ΔT为中间包内钢水的降温速度，℃/s，该值会受外界环境的影响而发生变化，其中：春、秋季节的ΔT值平均为1.0～1.2℃/min，夏季的ΔT值平均为0.8～0.9℃/min，冬季的ΔT值平均为1.2～1.6℃/min；B.连铸机单流在停浇阶段与浇铸长度有关的最大有效浇铸时间，即：式中：t″总为连铸机单流在停浇阶段与浇铸长度有关的最大有效浇铸时间，s；υmin为连铸机各流在停浇阶段的最小拉速，m/min，Nmax为连铸机单流在停浇阶段所能浇铸出的最大块数，L定max为连铸机各流中的最小定尺，m；为符合现场工艺要求，实际的有效浇铸时间为上述两个有效浇铸时间中最小的，即：t总i＝min[t′总，t″总](7)设定连铸机各流水口的钢水优先分配权设定中间包中间位置水口的钢水优先分配权最高，然后依次级别降低，中间包两端水口的钢水优先分配权最低，在正常浇钢过程中，按照各流水口的钢水优先分配权顺序依次进行浇钢，各流水口的最终浇钢重量按照浇钢顺序依次降低，当其中一个水口因突发性事件导致非计划性关闭，它的钢水优先分配权将按照顺序传递给下一个水口；(8)方坯连铸停浇控制系统根据连铸现场的实际工况，依据上述的限制性条件，对连铸机各水口的所要浇铸的钢水配额进行循环分配，在满足上述限制条件的情况下，得出能够在连铸机各流能够切割出长度符合定尺要求的铸坯块数N和每流从进入停浇阶段到塞棒关闭水口的时间timei；并对连铸机的每个水口进行计时处理，当记录的时间time等于所设定的某一水口的timei时，控制所对应的塞棒关闭该水口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭景瑞，范佳，唐恒国，孙玉虎，李建文，郭辉，史艳秋，王彦杰，杨海滨，巩彦坤，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13