一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于冶金行业连续铸造领域，具体涉及一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法，包括以下步骤,步骤100：建立结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库，结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库内存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值；步骤200：计算与监控，计算并监控实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；步骤300：对比和调整，将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比与标准范围值进行对比，若实时结晶器宽窄边铜板热流密度比超出标准范围值，则调整结晶器窄边锥度，使结晶器宽窄边铜板热流密度比重新回到标准范围值内。通过该控制方法可以在不增加硬件的基础上精准控制结晶器窄边锥度。

A narrow edge taper control method and control system for mould electric width adjusting device

The invention belongs to the field of continuous casting in metallurgical industry, in particular to a narrow edge taper control method of the crystallizer's electric width adjusting device, including the following steps. Step 100: establish the process database for the heat flux density ratio of the crystallizer wide narrow side copper plate, the heat flux density of the copper plate with the narrow side of the crystallizer and the width of the copper in the process database The standard range of heat flow density ratio; step 200: Calculation and monitoring, calculation and monitoring of the heat flow density ratio of the wide narrow side copper plate; step 300: comparison and adjustment, the ratio of heat flow density to the standard range of the wide narrow side copper plate of the real time crystallizer is compared with the standard range value, if the heat flux density ratio of the copper plate with the wide narrow side of the crystallizer is exceeded. The standard range value adjusts the narrow edge taper of the mould, so that the heat flux density ratio of the copper plate at the width and narrow side of the mould is returned to the standard range value. Through this control method, the narrow edge taper of the mould can be precisely controlled without increasing the hardware.

【技术实现步骤摘要】
一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法及控制系统
本专利技术属于冶金行业连续铸造领域，具体涉及一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法及系统。
技术介绍
结晶器是连铸机中最关键的设备，它是将钢水冷却成固定尺寸大小并具有一定坯壳厚度的冶金反应器。调宽装置用于调整结晶器两侧窄边的宽度和锥度，它是为了满足连铸机在连续浇铸过程中，对不同板坯宽度规格的切换。它通过移动结晶器两侧窄边上下丝杆3来实现。如下图1所示，其传动装置使用四套交流伺服马达和减速机2分别推动丝杆3，使结晶器的两窄边移动改变结晶器宽度和锥度发生变化。结晶器断面尺寸是根据冷态铸坯的公称断面尺寸并考虑铸坯在凝固过程中的收缩来确定。而为了减小窄边坯壳与结晶器窄边铜板4的间隙，提高结晶器铜板4的导热性能加速坯壳生长促使结晶器宽窄边冷却均匀，在结晶器设计时，必须要采用锥度，即下口断面比上口断面略小，如图1所示。结晶器调宽过程中锥度的控制是根据电机1上的编码器数据，通过相似三角形比例关系计算求出窄边锥度。在结晶器进行多次热态调宽后，由于机械传动机构中蜗轮蜗杆减速机以及销轴连接处存在设备间隙，所以电机1的编码器测得的锥度与实际锥度发生偏差。每次浇注完毕后测量锥度都存在偏差，偏差严重时将发生事故造成漏钢。
技术实现思路
为了解决板坯连铸机结晶器电动热态调宽过程中锥度偏移问题，本专利技术提出一种基于实测工艺数据的结晶器窄边锥度控制方法及系统，通过检测结晶器宽窄边铜板热流密度比来控制板坯连铸机结晶器窄边锥度，以减小窄边铜板与铸坯之间的气隙，使结晶器宽窄边冷却均匀。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法,其特征在于：包括以下步骤,步骤100：建立结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库，结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库内存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值；步骤200：计算与监控，计算并监控实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；步骤300：对比和调整，将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比与标准范围值进行对比，若实时结晶器宽窄边铜板热流密度比超出标准范围值，则调整结晶器窄边锥度，使结晶器宽窄边铜板热流密度比重新回到标准范围值内。优选的，所述结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库建立具体步骤是，采集不同断面、不同拉速下正常锥度浇注过程中结晶器宽边冷却水流量、结晶器窄边冷却水流量、结晶器宽窄边进水温度、结晶器宽窄边出水温度；根据采集的数据计算结晶器宽窄边铜板热流密度比并进行储存；浇注完毕后测量结晶器窄边锥度，如果窄边锥度偏差在正负0.5mm范围内，则确定记录的结晶器宽窄边铜板热流密度比为标准范围值，将标准范围值存储到结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库中。优选的，通过以下公式(1)计算结晶器宽窄边铜板热流密度比K1：K1＝Φ宽1/Φ窄1(1)在公式(1)中K1-结晶器宽窄边铜板热流密度比；Φ宽1-宽边热流密度；Φ窄1-窄边热流密度，分别计算宽边热流密度Φ宽1和窄边热流密度Φ窄1，最后计算两者的比值K1，即结晶器宽窄边铜板热流密度比；其中，Φ宽1和Φ窄1根据热流密度以下公式(2)计算得到；在公式(2)中，Φ-热流密度，Φ宽1-宽边热流密度，Φ窄1-窄边热流密度；c-水的比热，值为4178J/kg·℃；Q1-冷却水流量，单位为L/s，计算宽边热流密度Φ宽1，带入结晶器宽边冷却水流量；计算窄边热流密度Φ窄1，带入结晶器窄边冷却水流量；ΔT1-进回水温度差，单位为℃；计算宽边热流密度Φ宽1，带入结晶器宽边冷却水进回水温度差，计算窄边热流密度Φ窄1，带入结晶器窄边冷却水进回水温度差；S-结晶器宽边面积、窄边面积，单位为m2；计算宽边热流密度Φ宽1，带入结晶器宽边面积；计算窄边热流密度Φ窄1，带入结晶器窄边面积。为了解决
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术还提供了另一技术方案，一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制系统,包括存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值的结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库；用以采集实时基础数据的采集单元；将实时基础数据进行计算得到实时结晶器宽窄边铜板热流密度比的计算单元；将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比和标准范围值进行对比并得到对比结果的对比单元；根据对比结果控制所述结晶器窄边锥度进行调整的控制单元。优选的，所述实时基础数据包括不同断面、不同拉速下正常锥度浇注过程中结晶器的实时宽边冷却水流量、实时窄边冷却水流量、实时宽边进水温度、实时窄边进水温度、实时宽边出水温度、以及实时窄边出水温度。优选的，所述计算单元采用通过以下公式(3)计算实时结晶器宽窄边铜板热流密度比K2：K2＝Φ宽2/Φ窄2(3)在公式(3)中，K2-实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；Φ宽2-实时宽边热流密度；Φ窄2-实时窄边热流密度，分别计算实时宽边热流密度Φ宽2和实时窄边热流密度Φ窄2，最后计算两者的比值K2，即实时结晶器宽窄边铜板热流密度比。其中，Φ宽2和Φ窄2根据热流密度以下公式(4)计算得到；在公式(4)中，Φ-热流密度，Φ宽2-实时宽边热流密度，Φ窄2-实时窄边热流密度；c-水的比热，值为4178J/kg·℃；Q2-冷却水流量，单位为L/s，计算实时宽边热流密度Φ宽2，带入实时宽边冷却水流量；计算实时窄边热流密度Φ窄2，带入实时窄边冷却水流量；ΔT2-实时进回水温度差，单位为℃；S-结晶器宽边面积、窄边面积，单位为m2；计算实时宽边热流密度Φ宽2，带入结晶器宽边面积；计算窄边热流密度Φ窄2，带入结晶器窄边面积。本专利技术的有益效果：通过该控制方法和控制系统可以在不增加硬件的基础上精准控制结晶器窄边锥度，不仅适用于热态调宽后的锥度控制，同时也适应于多炉连续浇注后的锥度偏移。附图说明图1为现有技术中结晶器调宽装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的晶器电动调宽装置窄边锥度控制系统的原理框图。图中：电机1；减速机2；丝杆3；结晶器铜板4。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：实施例1如图2所示，本专利技术提供的结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法，主要用于黑色、有色金属板坯连铸机结晶器热比调宽过程后或是多炉连后的锥度控制。其包括以下步骤：步骤100：建立结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库，结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库内存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值；步骤200：计算与监控，计算并监控实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；步骤300：对比和调整，将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比与标准范围值进行对比，若实时结晶器宽窄边铜板热流密度比超出标准范围值，则调整结晶器窄边锥度，使结晶器宽窄边铜板热流密度比重新回到标准范围值内。实施例2在实施例1的基础上，所述结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库建立具体步骤是：采集不同断面、不同拉速下正常锥度浇注过程中结晶器宽边冷却水流量、结晶器窄边冷却水流量、结晶器宽窄边进水温度、结晶器宽窄边出水温度；根据采集的数据计算结晶器宽窄边铜板热流密度比并进行储存；浇注完毕后测量结晶器窄边锥度，如果窄边锥度偏差在正负0.5mm范围内，则确定记录的结晶器宽窄边铜板热流密度比为标准范围值，将标准范围值存储到结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库中。通过长期生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法,其特征在于：包括以下步骤,步骤100：建立结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库，结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库内存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值；步骤200：计算与监控，计算并监控实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；步骤300：对比和调整，将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比与标准范围值进行对比，若实时结晶器宽窄边铜板热流密度比超出标准范围值，则调整结晶器窄边锥度，使结晶器宽窄边铜板热流密度比重新回到标准范围值内。

【技术特征摘要】
1.一种结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法,其特征在于：包括以下步骤,步骤100：建立结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库，结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库内存储结晶器宽窄边铜板热流密度比的标准范围值；步骤200：计算与监控，计算并监控实时结晶器宽窄边铜板热流密度比；步骤300：对比和调整，将实时结晶器宽窄边铜板热流密度比与标准范围值进行对比，若实时结晶器宽窄边铜板热流密度比超出标准范围值，则调整结晶器窄边锥度，使结晶器宽窄边铜板热流密度比重新回到标准范围值内。2.根据权利要求1所述的结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法，其特征在于：所述结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库建立具体步骤是，采集不同断面、不同拉速下正常锥度浇注过程中结晶器宽边冷却水流量、结晶器窄边冷却水流量、结晶器宽窄边进水温度、结晶器宽窄边出水温度；根据采集的数据计算结晶器宽窄边铜板热流密度比并进行储存；浇注完毕后测量结晶器窄边锥度，如果窄边锥度偏差在正负0.5mm范围内，则确定记录的结晶器宽窄边铜板热流密度比为标准范围值，将标准范围值存储到结晶器宽窄边铜板热流密度比工艺数据库中。3.根据权利要求1所述的结晶器电动调宽装置窄边锥度控制方法，其特征在于：通过以下公式(1)计算结晶器宽窄边铜板热流密度比K1：K1＝Φ宽1/Φ窄1(1)在公式(1)中K1-结晶器宽窄边铜板热流密度比；Φ宽1-宽边热流密度；Φ窄1-窄边热流密度，分别计算宽边热流密度Φ宽1和窄边热流密度Φ窄1，最后计算两者的比值K1，即结晶器宽窄边铜板热流密度比；其中，Φ宽1和Φ窄1根据热流密度以下公式(2)计算得到；在公式(2)中Φ-热流密度，Φ宽1-宽边热流密度，Φ窄1-窄边热流密度；c-水的比热，值为4178J/kg·℃；Q1-冷却水流量，单位为L/s，计算宽边热流密度Φ宽1，带入结晶器宽边冷却水流量；计算窄边热流密度Φ窄1，带入结晶器窄边冷却水流量；ΔT1-进回水温度差，单位为℃；计算宽边热流密度Φ宽1，带入结晶器宽边冷却水进回水温...

【专利技术属性】
技术研发人员：高琦，何博，高朝波，郝宏昭，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61