一种大方坯凝固终点的预测方法技术

本申请公开了一种大方坯凝固终点的预测方法通过在拉矫机上安装的压力传感器和位移传感器，实时采集信号；采集信号经处理后生成单位位移量压力与拉矫机位置关系图；随后通过观察折线图趋势，判断铸坯凝固终位置。本申请能够实时监测压力、位移量变化情况，依据凝固规律，准确判断凝固终点位置。本申请的大方坯凝固终点的预测方法操作简单，易于在实际生产中应用，配合轻压下技术，保证铸坯内部质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大方坯凝固终点的预测方法
本专利技术属于炼钢
，涉及一种预测大方坯凝固终点位置的方法。
技术介绍
连铸坯的主要内部缺陷有中心偏析、缩孔、疏松，在随后的加热、轧制过程中较难消除，最终影响产品性能。连铸坯凝固时由于固、液两相间的选分结晶，造成两相区的液相中出现溶质富集。凝固收缩产生负压使枝晶间富集溶质元素的钢液发生流动，形成宏观偏析。同时，凝固后期钢水流动性较差，凝固收缩得不到补充，会造成疏松甚至缩孔。轻压下技术是在凝固终点前给铸坯施加一定的压下量，使铸坯液芯体积减小，以补偿凝固过程中体积收缩而产生的中心疏松和缩孔，同时减轻或避免枝晶间溶质富集使钢液发生流动，达到改善宏观偏析和疏松的目的。因此准确预测连铸坯凝固终点位置显得尤为重要。目前应用较广的技术是利用钢种物性参数、拉速、结晶器水流量、二冷配水等搭建凝固模型预测连铸坯凝固终点。该方法影响因素较多，压下位置易出现偏差，铸坯中心质量无法满足要求。专利CN106345979A介绍了一种基于导辊负载检测判断铸坯凝固末端位置的装置及方法。在支撑导辊的机架之间设置多个检测位，在每个检测位上分别设置测压元件和位移元件。通过测压元件和位移元件分别与处理单元相连接，处理单元比较各检测位发送的负载变化情况，判断出铸坯凝固末端存在的位置。该方法主要适用于扇形段多辊式板坯连铸机，且负载的变化不仅与坯料凝固状态有关，同时与压下量大小有关，仅通过对比负载大小变化判断凝固终点位置准确性低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大方坯凝固终点位置的预测方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大方坯凝固终点位置的预测方法，生产过程中，拉矫机压力传感器、位移传感器实时采集信号，经处理后生成单位位移量压力与拉矫机位置关系图。通过观察折线图趋势，判断铸坯凝固终点存在的位置。具体步骤如下：(1)、在拉矫机上压力传感器反馈各拉矫机对铸坯施加的压力值，位移传感器反馈各拉矫机对铸坯产生的位移量。(2)、定义Fi为拉矫机对铸坯施加的压力值，Si为拉矫机产生的位移量，i值为对应的拉矫机编号，取1、2、……、n-2、n-1，n、……(n为正整数)。(3)、定义单位位移量压力为δi，δi＝Fi/￡i，其中Fi为拉矫机对铸坯施加的压力值，￡i为拉矫机对铸坯产生的实际位移量，i值为对应的拉矫机编号，取1、2、……、n-2、n-1，n、……(n为正整数)。(4)、在连铸机主控界面生成单位位移量压力与拉矫机位置关系图，若满足(δn-1-δn-2)＜0，且(δn-δn-1)＞0时，则凝固终点位于n-2，n-1号拉矫机之间。进一步，所述的压力传感器、位移传感器同拉矫机活动辊对应的支撑辊相连接，当处于空载状态时，压力传感器、位移传感器反馈数值均为0。进一步，所述的编号1对铸坯产生的实际位移量￡1＝S1，编号i拉矫机对铸坯产生的实际位移量为￡i＝Si-Si-1，i值为对应的拉矫机编号，取2、3、……、n-2、n-1，n、……(n为正整数)。本专利技术的一种大方坯凝固终点位置的预测方法依据凝固规律，在高碳钢钢水凝固过程中，凝固潜热缓慢释放，凝固坯壳收缩率约为0.5～0.7μm/s；当处于凝固终点时，凝固潜热及显热快速释放，铸坯温降大，凝固坯壳收缩率约为3.0～5.0μm/s。采用手动静态位移控制模型时，各拉矫机对铸坯产生的实际位移量为固定值，由于凝固终点位置铸坯收缩量较大，达到该拉矫机实际位移量仅需较小的压力，拉矫机对应的单位位移量压力值相对于前后两台拉矫机对应的单位位移量压力值小，从而准确预测凝固终点位置，与现有相比，本专利技术通过实时采集生产过程中各拉矫机的压力传感器信号和位移传感器信号，可实时监测压力、位移量的变化情况，并在连铸机主控界面生成单位位移量压力与拉矫机的位置关系图；依据凝固规律，可准确判断出凝固终点位置；本专利技术操作简单，易于在实际生产中应用，配合轻压下技术，保证铸坯内部质量。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例一种大方坯凝固终点位置的预测方法的拉矫机的压力传感器及位移传感器安装示意图；图2为本专利技术具体实施例一种大方坯凝固终点位置的预测方法的，单位位移量压力与拉矫机位置关系图；其中：1为支架，2为支撑辊，3为位移传感器，4为铸坯，5为活动辊，6为压力传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例大方坯连铸机断面为300mm×400mm，该设备共7台拉矫机，1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#执行铸坯压下功能。运用基于压力、位移反馈预测连铸坯凝固终点位置的方法，对钢种SWRH77B凝固终点进行预测。(1)按照图1所示，压力传感器3和拉力传感器6安装与活动辊5与支撑辊2之间；对1-7#拉矫机设备安装有压力传感器及位移传感器，采集信号并传输数值；(2)浇铸过程中拉速为0.62m/min，二冷配水为0.20L/kg，选用动态轻压下控制模型；(3)压力传感器采集各拉矫机压力值Fi，具体数值见表1；表1生产过程中各拉矫机压力值(4)位移传感器采集各拉矫机位移量Si，具体数值见表2；表2生产过程中各拉矫机位移量(5)各拉矫机实际位移量￡i，￡i＝Si-Si-1，i值为对应的拉矫机编号，取2、3、4、5、6、7，其中￡1＝S1，具体数值见表3；表3生产过程中各拉矫机实际位移量(6)、单位位移量压力为δi，δi＝Fi/￡i，i值为对应的拉矫机编号，取1、2、3、4、5、6、7，具体数值见表4；表4生产过程中各拉矫机单位位移量压力(7)、生成单位位移量压力与拉矫机位置关系如图2所示，根据图2显示(δ4-δ3)＜0，且(δ5-δ4)＞0时，则凝固终点位于3#，4#拉矫机之间。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大方坯凝固终点的预测方法，通过安装于拉矫机上的压力传感器和位移传感器，其特征在于：具体包括：/n(1)、记录压力传感器上拉矫机对铸坯的压力值为F

【技术特征摘要】
1.一种大方坯凝固终点的预测方法，通过安装于拉矫机上的压力传感器和位移传感器，其特征在于：具体包括：
(1)、记录压力传感器上拉矫机对铸坯的压力值为Fi，记录位移传感器上拉矫机产生的位移量为Si,i为对应的拉矫机编号；
(2)、根据步骤(1)中的拉矫机产生的位移量为Si，得出铸坯在拉矫机中的实际位移量；所述铸坯在拉矫机中的实际位移量满足：






其中：为铸坯在编号为i的拉矫机中的实际位移量，Si为编号为i的拉矫机的位移量；Si-1为编号为i-1的拉矫机的位移量；i为大于等于2的正整数；
(3)、根据步骤(1)和(2)中的上拉矫机对铸坯的压力值为Fi和铸坯在拉矫机中的实际位移量得出单位位移量压力，所述单位位移量压力满足：



其中：δi
为编号i的拉矫机的单位位移量压力；为铸坯在编号为i的拉矫机中的实际位移量；F...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，马建超，张康晖，王月，张玉飞，李解，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，张家港荣盛特钢有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32