一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法，本方法将钳式在线辊缝仪安装于铸机引锭杆的中部实施辊缝检测，铸机开浇前辊缝仪停止在铸机的弯曲段与第一扇形段之间，液压扇形段检测时上驱动辊均呈压下状态，根据液压扇形段辊缝的基本特征，模拟液压扇形段浇注过程中的辊缝状态，消除液压扇形段辊缝控制油缸连接端间隙、辊缝控制立柱上各个铰接点间隙以及上下框架之间的对中间隙，从而获得连续的、精度更高的铸机辊缝测量值，并通过数据的重合度分析，对铸机辊缝进行直接调整或异常辊子更换，解决铸机液压扇形段的在线辊缝管理难题，为质量管理、扇形段使用寿命的提升提供便捷、可靠的保障。

A method to improve the accuracy of on-line roll gap detector for continuous casting hydraulic fan segment roll gap

The invention discloses a method for improving the accuracy of on-line roll gap tester for detecting the roll gap in the hydraulic sector of continuous casting. According to the basic characteristics of roll gap in hydraulic sector section, the roll gap in the process of pouring hydraulic sector section is simulated, and the gap between the connecting end of hydraulic cylinder, the gap between the hinge points on the control column and the center gap between the upper and lower frames are eliminated, so as to obtain continuous and more accurate. High roll gap measurement value of caster, and through the analysis of data coincidence degree, the roll gap of caster can be adjusted directly or the abnormal roll can be replaced. The problem of on-line roll gap management in hydraulic sector of caster can be solved, which provides convenient and reliable guarantee for quality management and service life of sector.

【技术实现步骤摘要】
一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法
本专利技术属于铸机工艺控制领域，具体涉及一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法。
技术介绍
板坯连铸的辊缝是铸机最重要的参数之一，直接影响到铸坯的中心裂纹、偏析、三角区裂纹和角横裂等质量缺陷的控制，异常的辊缝也是造成扇形段等铸机主要设备使用寿命低下、异常损坏甚至导致滞坯等恶性事故发生的重要因素。由于铸机是由一长串的扇形段设备连接起来的，不同的扇形段由于设备结构不同、辊缝控制原理不同，在生产过程中，铸机辊缝受各种因素的影响，如辊子表面的磨损、框架结构的变形、轴承异常损坏等等，极易发生辊缝异常现象，所以如何控制好板坯连铸的辊缝一直是铸机日常管理和维护的重中之重。随着连铸技术的不断发展以及对连铸坯质量要求的不断提升，轻压下、大压下等连铸工艺技术应运而生，如今这些技术已经非常广泛地被应用到板坯连铸机的设计和实际生产中。为适应这些技术的应用，使扇形段在浇注方向上的入口和出口辊缝实现在线可调，各种形式的连铸液压扇形段被开发应用到实际生产中，其主要特征是每个扇形段的上下框架均由四个带有辊缝控制油缸的立柱连接，每个油缸（或立柱侧）设有辊缝控制传感器，用于实时控制、调整辊缝值。在实现轻压下、大压下等功能时，为保护辊缝控制立柱和立柱上的油缸不受径向力的冲击，立柱上还设有一个或多个铰接点。这些设计打破了传统的由机械或滚珠丝杆等相对稳定的上下框架之间辊缝连接、控制的结构，在立柱和油缸的周围会存在不稳定的间隙，恶化了铸机辊缝精度控制的条件；而由液压系统和辊缝控制传感器组成的辊缝控制结构容易受现场环境的影响而导致信号漂移、累积误差等问题。另外，连铸小辊密排和轻压下功能对铸机扇形段辊子的辊径产生了限制，因此铸机分节辊技术（即根据铸机宽度将辊子分成几节）被普遍采用，这会造成单根辊子各个部位分节的辊缝出现差异的情况比较严重。为获得良好的板坯铸辊缝精度，目前的检测、管理方法主要有以下几种：1）离线测量、调整法。通过扇形段上下框架离线合拢前的分片对弧，保证所有辊子的排列都处在设定的误差范围内；在扇形段合拢时，用垫片或立柱固定面调整扇形段的辊缝值到一定的范围；用液压千斤顶顶升扇形段框架和上下辊子以消除上下框架连接点的间隙和扇形段上下辊子的轴承间隙，然后测量实际辊缝，并与不用千斤顶顶升时测量的辊缝进行比较，形成扇形段辊缝间隙表。2）在线标定调整法。当扇形段被安装到铸机的基础框架上后，通过一定程序的在线标定，将离线测量的辊缝及间隙修正、覆盖到在线计算的最小标定辊缝中，然后根据传感器在标定时的显示值，将辊缝控制到目标生产辊缝；3）在铸机生产一段时间后或当出现板坯质量问题时，采用辊缝仪或人工测量辊缝数据，辊缝仪检测数据作为铸机辊缝情况的趋势管理值，再对异常区域进行有限的人工检测（或直接采用人工检测法），最后用人工检测值重新标定扇形段以消除辊缝偏差。铸机的人工在线辊缝测量工作是一项非常辛苦并危险的工作，进行在线辊缝测量通常需要多人合作，检测人员需要钻进铸机内才能测量，人工测量单机整线辊缝一般至少需要2个小时以上的停机时间。由于作业时间长、环境条件恶劣，人工测量经常发生误差，特别是采用铰接点结构辊缝控制立柱的液压扇形段。由于在线辊缝人工测量过程中无法使用液压千斤顶同时顶升扇形段的四个角，立柱铰接点的间隙无法消除，因而无法获得与浇注过程中板坯通过扇形段时因鼓肚力作用而将这些间隙消除后状况相同的热态辊缝；事实上，这些铰接点的间隙因生产过程中的受力和不同程度的氧化渣堆积会产生一定的变化量，在无法消除这些间隙的情况下获得的人工辊缝测量值实际上完全不可靠，根据这种人工检测法得到的数据进行铸机辊缝的调整往往使铸机的辊缝变得越来越差。为提升板坯连铸辊缝的管理水平和管理效率，目前已开发有很多辊缝仪设备，主要有替代引锭头式的多功能铸机辊缝仪和钳式（剪刀式）在线辊缝仪，两类辊缝仪本身还存一些问题，如替代引锭头式的多功能铸机诊断仪的问题如下：1)设备结构复杂、维护困难且价格昂贵。例如维克（WIEGARD)公司的辊缝仪经常发生支撑弹簧板的油膜油泵漏油，导致保持辊缝仪姿态的扩展弹簧无法撑开，辊缝仪无法应用；使用LVDT位移传感器的辊缝仪在运行过程中经常发生该传感器的损坏现象；而使用角度传感器的钳式在线辊缝仪则由于容易发生撞击从而造成机械主轴变形、角度传感器损坏、密封失效等问题而影响使用，且维修价格动辄几十、上百万；2)安装、使用不便，影响正常生产。用替代引锭头式的辊缝仪对铸机进行检测涉及大量的人工操作，需要将引锭杆上的引锭头更换成辊缝仪，然后在不生产的时候进行循环检测作业，检测前为防止辊缝仪内部仪表和密封件的损坏都要进行一定时间的铸机强冷，有些铸机为防止损坏辊缝仪设备还需要修改铸机主控制程序，引锭杆的保护、启动、数据接收等都需要人工操作。一般循环检测一次需要2～3个小时，这对铸机连续生产的特性造成了较大的影响；3)检测原理上的问题严重影响了辊缝仪的检测精度，使这些辊缝仪只能作为辊缝趋势管理的辅助性手段。由于使用位移传感器检测辊缝的辊缝仪扩张弹簧只能消除相对比较固定的扇形段上辊轴承间隙，而无法消除变化量更大的框架间隙，所以这类辊缝仪实际上只适合于检测机械连接结构辊缝的扇形段。而在液压扇形段使用普及的今天，这类辊缝仪只能检测到铸机的最小冷态辊缝值，而无法检测到更趋近于热态辊缝的真实辊缝值，这反而会对铸机状态的跟踪和管理带来一定的盲区。以日本太平工业为代表的钳式（剪刀式）在线辊缝仪的主要功能就是检测机械连接结构且连铸辊系为整体式的扇形段辊缝，除防水密封容易失效、辊缝测头、测量臂容易损坏等问题外，其安装在引锭杆两根链条之间（一般是靠铸流宽度方向中心位置），并且靠近引锭头位置，因此无法满足液压扇形段辊缝检测的要求。
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提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法，本方法根据液压扇形段辊缝的基本特征，模拟液压扇形段浇注过程中的辊缝状态，消除液压扇形段连接立柱上各个铰接点之间间隙，从而获得连续、高精度的铸机辊缝测量值，并通过数据的重合度，实现液压扇形段辊缝的直接调整，提高了铸坯质量及液压扇形段的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法包括如下步骤：步骤一、将钳式在线辊缝仪安装于铸机引锭杆的中部，当辊缝仪随引锭杆一起插入结晶器并进入铸机时，辊缝仪开始检测铸机垂直段和弯曲段的辊缝值，该辊缝值与热态辊缝相同；步骤二、当引锭杆尾部通过铸机第一扇形段、第二扇形段和第三扇形段时，各扇形段的上驱动辊开始压下并将引锭杆夹持于上下驱动辊之间，此时引锭杆与上送引锭系统脱钩，控制上下驱动辊旋转继续将引锭头送入到结晶器位置后停止，然后进行结晶器的密封等作业并等待开浇，此时辊缝仪停止在铸机的弯曲段与第一扇形段之间；步骤三、铸机开浇后，通过扇形段上下驱动辊旋转驱动引锭杆并带动铸坯向铸机出口侧运行，从辊缝仪随引锭杆进入到第一扇形段位置开始，在经过水平段后一直到引锭杆出铸机出口的距离内，辊缝仪经过区域的扇形段上驱动辊均呈压下状态；步骤四、扇形段上驱动辊压下状态时，由上驱动辊升降油缸控制的上驱动辊呈夹紧状态，上驱动辊在将引锭杆压下外弧面的同时，上驱动辊的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、将钳式在线辊缝仪安装于铸机引锭杆的中部，当辊缝仪随引锭杆一起插入结晶器并进入铸机时，辊缝仪开始检测铸机垂直段和弯曲段的辊缝值，该辊缝值与热态辊缝相同；步骤二、当引锭杆尾部通过铸机第一扇形段、第二扇形段和第三扇形段时，各扇形段的上驱动辊开始压下并将引锭杆夹持于上下驱动辊之间，此时引锭杆与上送引锭系统脱钩，控制上下驱动辊旋转继续将引锭头送入到结晶器位置后停止，然后进行结晶器的密封等作业并等待开浇，此时辊缝仪停止在铸机的弯曲段与第一扇形段之间；步骤三、铸机开浇后，通过扇形段上下驱动辊旋转驱动引锭杆并带动铸坯向铸机出口侧运行，从辊缝仪随引锭杆进入到第一扇形段位置开始，在经过水平段后一直到引锭杆出铸机出口的距离内，辊缝仪经过区域的扇形段上驱动辊均呈压下状态；步骤四、扇形段上驱动辊压下状态时，由上驱动辊升降油缸控制的上驱动辊呈夹紧状态，上驱动辊在将引锭杆压下外弧面的同时，上驱动辊的反力将上框架顶起，将辊缝控制油缸连接端间隙、辊缝控制立柱中间铰接点间隙和辊缝控制立柱下铰接点间隙消除，而上驱动辊带动引锭杆向浇注方向运行时，其反力又带动上框架克服扇形段的自重分力反向运行，消除上下框架之间的对中间隙，辊缝仪在扇形段上驱动辊压下状态时实施辊缝检测，从而使测得的辊缝值更接近于铸机浇注过程中的热态辊缝。...

【技术特征摘要】
1.一种提高在线辊缝仪对连铸液压扇形段辊缝检测精度的方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、将钳式在线辊缝仪安装于铸机引锭杆的中部，当辊缝仪随引锭杆一起插入结晶器并进入铸机时，辊缝仪开始检测铸机垂直段和弯曲段的辊缝值，该辊缝值与热态辊缝相同；步骤二、当引锭杆尾部通过铸机第一扇形段、第二扇形段和第三扇形段时，各扇形段的上驱动辊开始压下并将引锭杆夹持于上下驱动辊之间，此时引锭杆与上送引锭系统脱钩，控制上下驱动辊旋转继续将引锭头送入到结晶器位置后停止，然后进行结晶器的密封等作业并等待开浇，此时辊缝仪停止在铸机的弯曲段与第一扇形段之间；步骤三、铸机开浇后，通过扇形段上下驱动辊旋转驱动引锭杆并带动铸坯向铸机出口侧运行，从辊缝仪随引锭杆进入到第一扇形段位置开始，在经过水平段后一直到引锭杆出铸机出口的距离内，辊缝仪经过区域的扇形段上驱动辊均呈压下状态；步骤四、扇形段上驱动辊压下状态时，由上驱动辊升降油缸控制的上驱动辊呈夹紧状态，上驱动辊在将引锭杆压下外弧面的同时，上驱动辊的反力...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大雷，杨建华，王泽济，周永，倪泽娅，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31