结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法技术

本发明专利技术为一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，该结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法包括如下步骤：测量结晶器上多个测温点的温度值；根据各测温点上的温度值，获得结晶器内的等温线图；根据等温线图，确定结晶器内钢水的液面位置，并监测液面的波动情况；根据液面的波动情况，确定结晶器的结瘤位置以及堵塞程度。本发明专利技术解决了无法对结晶器浸入式水口结瘤以及堵塞情况进行在线检测，且检测精准度低的技术问题。且检测精准度低的技术问题。且检测精准度低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法


[0001]本专利技术涉及炼钢连铸生产领域，尤其涉及一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法。

技术介绍

[0002]结晶器是炼钢连铸生产中的最重要部件，钢液在此冷却形成坯壳，支撑连铸机拉坯，并且由电磁搅拌等工序有效去除钢液中的杂质，形成质量良好的铸坯。
[0003]现有炼钢连铸钢液通过浸入式水口注入至结晶器内，钢液在结晶器内的流动情况直接影响传热、传质以及钢液凝固；钢液在结晶器内的流动情况也会对结晶器内钢液的液面波动造成直接影响(正常状态下，结晶器内钢液液面波动的振幅以及流速较为平稳)。但在浇铸过程中，钢液通过结晶器的浸入式水口时会与水口壁发生反应，并产生以Al2O3(氧化铝)为主的颗粒物，通过钢液流动富集并吸附在浸入式水口的出口位置或者在其内腔中形成结瘤。
[0004]一旦出现结瘤的情况，结瘤位置吸收烧结物杂质以及含钢杂质等，均会加速结瘤过程，严重情况会造成水口的堵塞。另外，结瘤的形成会使钢液在浸入式水口的内腔中产生偏流，形成自加速效应，进一步加速冷钢夹杂层堆积，即使未堵塞水口，也会造成钢液流动的涡流现象，直接影响铸坯质量，造成卷渣气泡等铸坯质量缺陷；如果结瘤严重不仅会造成铸坯质量缺陷，如果水口堵塞还可能导致停浇、停产，造成巨大的经济损失。
[0005]现阶段，仅能依靠对结晶器内液面位置的测量来判断结晶器是否处于异常状态，而液面位置以及结晶器温度的测量主要依赖于传感器(如：热电偶传感器)，受限于传感器自身结构限制，存在测量区域小、测量准确度低等缺点，无法给出结晶器内详细的热场以及实时液面数据；另外，目前虽然有多种方法可以对结晶器浸入式水口结瘤以及堵塞情况进行检测，但多为离线检测，不仅无法用于在线指导生产，而且无法判断结瘤或者堵塞的位置，使用效果不佳。因此，目前还没有较好的可对结晶器浸入式水口结瘤以及堵塞情况进行在线检测和判断的方法。
[0006]针对相关技术中无法对结晶器浸入式水口结瘤以及堵塞情况进行在线检测，且检测精准度低的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0007]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其通过安装于连铸结晶器上的多串光纤温度传感器进行测温，能够获得比传统热电偶测温更加精确的温度场，从而得到结晶器内部钢水液面的具体形状以及流动情况，通过应用模型算法，可对结晶器浸入式水口以及其内部是否由于结瘤而形成堵塞进行准确判断，及时提醒现场人员更换水口，避免造成停浇或者质量缺陷的发生。
[0009]本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：
[0010]本专利技术提供了一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，包括如下步骤：
[0011]测量结晶器上多个测温点的温度值；
[0012]根据各所述测温点上的温度值，获得所述结晶器内的等温线图；
[0013]根据所述等温线图，确定所述结晶器内钢水的液面位置，并监测所述液面的波动情况；
[0014]根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述测量结晶器上多个测温点的温度，包括：
[0016]在连铸结晶器的宽面铜板上均匀且间隔开设多个测温孔；
[0017]在各所述测温孔内分别设置测温光纤，以使所述测温光纤完全埋设于所述连铸结晶器的内部；
[0018]每个所述测温光纤上形成有多个光栅以形成所述测温点；
[0019]各所述测温光纤分别采集其上各所述测温点的温度。
[0020]在本专利技术的一较佳实施方式中，相邻两所述测温点之间的距离大于或者等于5mm。
[0021]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述根据各所述测温点上的温度值，获得所述结晶器内的等温线图，包括：
[0022]通过各所述测温点的温度值，在所述结晶器内形成温度场；
[0023]根据所述温度场，获得温度场的等温线图。
[0024]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度，包括：
[0025]若所述液面波动的峰值点的位置向所述结晶器的浸入式水口内腔的中心位置偏移，且所述液面波动的幅度降低，则所述结晶器的浸入式水口内腔发生结瘤现象。
[0026]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度，包括：
[0027]若所述液面波动的峰值点的位置不变，且所述液面波动的幅度升高，则所述结晶器的浸入式水口出口处发生严重结瘤现象。
[0028]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度，包括：
[0029]若所述液面呈非对称波动，则所述结晶器的浸入式水口内腔或者所述结晶器的浸入式水口出口处发生单侧结瘤现象。
[0030]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述根据各所述测温点上的温度值，获得所述结晶器内的等温线图，包括：
[0031]通过模型算法分别求取正常状态下各所述测温点上的温度值的连接曲线，以及发生结瘤状态下的各所述测温点上的温度值的连接曲线。
[0032]在本专利技术的一较佳实施方式中，分别对正常状态下各所述测温点上的温度值以及发生结瘤状态下的各所述测温点上的温度值进行高次拟合，以分别获得正常状态下各所述测温点上的温度值以及发生结瘤状态下的各所述测温点上的温度值的拟合曲线。
[0033]在本专利技术的一较佳实施方式中，分别对正常状态下各所述测温点上的温度值以及
发生结瘤状态下的各所述测温点上的温度值进行三次B样条插值处理，以分别获得正常状态下各所述测温点上的温度值以及发生结瘤状态下的各所述测温点上的温度值的插值曲线。
[0034]在本专利技术的一较佳实施方式中，通过所述曲线提取所述液面的特征值；
[0035]所述特征值包括所述液面的波动速度和所述液面波动的峰值点位置的振幅。
[0036]由上所述，本专利技术的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法的特点及优点是：通过在连铸结晶器上设置多个测温点，并分别通过测温光纤测量各测温点处的温度值，与现有电偶测温相比能够形成更精确的温度场，从而到的得到结晶器内高精度温度场，由于结晶器内的液态渣与钢水之间的温度差使两者相交位置处存在明显的温度变化，因此可以根据各测温点上的温度值，获得结晶器内的等温线图，在根据等温线图即可确定结晶器内钢水的液面位置，从而对液面的形状以及波动情况进行实时监测，进一步获取液面状态的多种参数，达到对结晶器的结瘤位置以及堵塞程度进行判断的目的。本专利技术能够为现场生产提供可视化的实时影像，对结瘤或者堵塞进行预测，并在结瘤及堵塞对生产产生较大影响时进行报警，提醒现场操作人员及时更换水口，有效避免造成停浇或质量缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：测量结晶器上多个测温点的温度值；根据各所述测温点上的温度值，获得所述结晶器内的等温线图；根据所述等温线图，确定所述结晶器内钢水的液面位置，并监测所述液面的波动情况；根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度。2.如权利要求1所述的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，所述测量结晶器上多个测温点的温度，包括：在连铸结晶器的宽面铜板上均匀且间隔开设多个测温孔；在各所述测温孔内分别设置测温光纤，以使所述测温光纤完全埋设于所述连铸结晶器的内部；每个所述测温光纤上形成有多个光栅以形成所述测温点；各所述测温光纤分别采集其上各所述测温点的温度。3.如权利要求1所述的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，相邻两所述测温点之间的距离大于或者等于5mm。4.如权利要求1所述的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，所述根据各所述测温点上的温度值，获得所述结晶器内的等温线图，包括：通过各所述测温点的温度值，在所述结晶器内形成温度场；根据所述温度场，获得温度场的等温线图。5.如权利要求1所述的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，所述根据所述液面的波动情况，确定所述结晶器的结瘤位置以及堵塞程度，包括：若所述液面波动的峰值点的位置向所述结晶器的浸入式水口内腔的中心位置偏移，且所述液面波动的幅度降低，则所述结晶器的浸入式水口内腔发生结瘤现象。6.如权利要求1所述的结晶器浸入式水口结瘤堵塞异常状态的判断方法，其特征在于，所述根据所述液面的波动情况，确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小军，孙永利，李兆达，
申请(专利权)人：北京京诚瑞达电气工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：