一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法技术

本发明专利技术涉及一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，所述方法如下：步骤1.塞棒下行程确定；步骤2.执行机构减载弹簧系数确定：步骤3：按照本技术进行塞棒行程的有效分配和选择减载弹簧系数，则可很好的实现塞棒稳定控流，该方法能稳定控流区间，从而大幅度减少控流机构由于过载导致的各种控流不稳定甚至控流失败的异常隐患，保证了连铸的稳定生产和铸坯质量的稳定。铸坯质量的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法


[0001]本专利技术涉及一种方法，具体涉及一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，属于钢铁冶金连铸浇注


技术介绍

[0002]在目前的钢铁行业连铸工艺中，通过塞棒来控制中间包钢水注入结晶器(俗称塞棒控流)的控制方法，由于其控流精度和普遍使用的塞棒吹氩技术，在国内外大部分钢厂连铸工序得以广泛使用。塞棒控流机构使用电动缸或者液压缸，配合液位检测系统，就能很好的实现连铸结晶器液位自动控制功能。连铸结晶器液位自动控制，能够稳定提高结晶器液位波动水平，对于整个连铸铸坯表面质量提升有着至关重要的作用。但是目前的塞棒自动控流，由于控流机构中减载弹簧的关键参数选择的不合理，容易导致塞棒下行程过大，塞棒全关时机构初始高度过高，弹簧减载力过小导致的控流失败；或者由于塞棒机构上行程不足，发生水口堵塞时塞棒结瘤行程限制通钢量从而导致不能实现稳定控流；或者塞棒机构的减载弹簧未根据现场工艺进行精确选型，导致实际生产中电动缸或液压缸负载绝对值及波动大；不稳定的塞棒控流机构工作状况导致液位控制精度下降，生产事故发生隐患大。例如某钢厂，一个月单流由于塞棒控流失败导致的过载跳棒超过15次，严重影响了正常的连铸生产稳定顺行，导致了多次板坯表面的夹渣、夹杂缺陷。频繁的不稳定控流，也增加了连铸操作工的劳动强度，阻碍了钢厂连铸劳动效率的提升。因此，如何准确确定塞棒机构弹簧减载系数的合理确定，确定合理稳定控流区间，实现塞棒的稳定控流，显得尤其重要。
[0003]通过专利技术人的检索，目前公开的连铸塞棒机构减载弹簧的确定的相关文献和专利，都集中于塞棒机构的机械设计和维修方面。如申请号201110100249.6的一种连铸机中间罐塞棒开闭机构，就是公布了塞棒机构的各种结构和部件布置，对于如何设定塞棒行程，如何安全有效的减少机构驱动负载，设置合理控流区间的减载弹簧弹性系数都完全没有涉及。申请号为201620027988.5的浇注过程中塞棒位置调节装置专利技术，也是通过旋动调节螺母顶紧或松动固定塞棒的横臂，以补充塞棒因受钢水冲击而发生的位移，从而解决偏流问题，对于如何设定塞棒行程，如何安全有效的减少机构驱动装置负载都完全没有涉及。
[0004]鉴于目前连铸普遍采用的塞棒机构控流装置，本专利技术提供了一种针对不同钢种连铸生产工况，通过理论工艺模型计算来确定塞棒的动作上下合理行程，在行程确定后通过负载平衡方法来确定减载弹簧弹性系数的方法。该方法能稳定控流区间，从而大幅度减少控流机构由于过载导致的各种控流不稳定甚至控流失败的异常隐患，保证了连铸的稳定生产和铸坯质量的稳定。

技术实现思路

[0005]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，该方法通过理论工艺模型计算来确定塞棒的动作上下合理行程，在行程确定后通过负载平衡方法来确定减载弹簧弹性系数的方法。该方法能稳定控流区间，从而
大幅度减少控流机构由于过载导致的各种控流不稳定甚至控流失败的异常隐患，保证了连铸的稳定生产和铸坯质量的稳定。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的方案如下：一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，所述方法如下：
[0007]步骤1.塞棒下行程确定；
[0008]步骤2.执行机构减载弹簧系数确定：
[0009]步骤3：按照本技术进行塞棒行程的有效分配和选择减载弹簧系数，则可很好的实现塞棒稳定控流。
[0010]作为本专利技术的一种改进，步骤1.塞棒下行程确定，具体如下：
[0011]1.1分钢种，工艺路径、生产周期的连铸塞棒侵蚀量数据测量；
[0012]1.1.1测量钢种确定；
[0013]按照钢水目标钙含量区分测量钢种；(钢水中钙元素会加剧耐材侵蚀，所以以是否有钙含量来区分测量钢种)
[0014]1.1.2测量的钢种工艺路径确定；
[0015]由于不同工艺路径会造成塞棒头侵蚀量不一样，确定测量的钢种工艺路径分为吹氩直上路径(AR)和LF或者RH两种工艺路径；
[0016]1.1.3测量的钢种生产周期确定；
[0017]生产周期越长，其塞棒头产生的侵蚀量都会最大,所以采集不同钢种最大生产周期的塞棒头侵蚀量；
[0018]1.1.4测量方法；
[0019]分别测量塞棒头高度最顶端外径(最大外径处)、高度1/2处外径、高度1/3处外径，并用这三处外径分别比较塞棒头原始外径，得出减少或者增加的外径尺寸，采用最大的减少量作为塞棒头的侵蚀量H4；
[0020]1.1.5采用所有测量数据中最大值作为棒头的最大侵蚀量；
[0021]1.2设定安全系数，安全系数乘上棒头最大侵蚀量，则可确定塞棒下行程分配量H1，以前通常的做法都是按照塞棒行程一半的比例来平均分配上下行程，而本技术通过测量最大侵蚀量在配合安全系数进行调整，在保证塞棒最大安全的基础上有效减少了下行程的分配量，保证了塞棒有效行程的使用区间。
[0022]1.3塞棒下行程H1确定后，对比塞棒安装横梁和中间包包盖距离H3，让H3＞H1，该设置目的在于保证塞棒头在最大侵蚀量，完全闭合的情况下，其塞棒机构横梁和中间包包盖无干涉，塞棒能实现全封闭关闭；
[0023]1.3塞棒下行程确定后，则用机构全行程减去塞棒下行程，得出塞棒上行程距离H2。
[0024]作为本专利技术的一种改进，所述步骤2.执行机构减载弹簧系数确定，具体如下：按照设置的塞棒行程，依据执行机构负载动力，设定安全负载比例，理论计算出执行机构减载弹簧系数，该方法通过理论计算，明确了减载弹簧的系数，目的在于在有效的塞棒上行程内，实现了控流过程中执行机构不过载，确保执行机构的有效执行，避免执行机构负载过大造成的控流失败隐患。
[0025]2.1为实现有效行程内稳定控流区间的减载弹簧系数确定
[0026]2.1.1设塞棒机构全关+下行程(H1)位置减载弹簧弹力为F1[0027]2.1.2设塞棒机构全开位置减载弹簧弹力F2[0028]2.1.3设塞棒机构芯轴、横梁重力为G1；
[0029]2.1.4设塞棒、丝杆等附件重力为G2；
[0030]2.1.5设塞棒自重回落重力为G3；
[0031]2.1.6设执行机构额定驱动力为F
缸
[0032]2.1.7设塞棒机构工作行程为H；
[0033]2.1.8设执行机构负载比例为A；
[0034]2.1.9设减载弹簧弹性系数为K；
[0035]则理论计算如下：
[0036]k＝(F
1-F2)/H
[0037]＝(G1+G
2-F
浮1-G3-G
1-G2+F
浮2
+F
缸
*A/H。
[0038]本专利技术相比现有技术具有如下积极效果：梅钢炼钢厂连铸工序采用的是电动缸执行机构配合塞棒控流。在采用此技术以前，塞棒行程波动较大(55-65)，安装高度偏高，不能充分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，其特征在于，所述方法如下：步骤1.塞棒下行程确定；步骤2.执行机构减载弹簧系数确定：步骤3：按照本技术进行塞棒行程的有效分配和选择减载弹簧系数，则可很好的实现塞棒稳定控流。2.根据权利要求1所述的连铸塞棒控流机构减载弹簧弹性系数确定方法，其特征在于，步骤1.塞棒下行程确定，具体如下：1.1分钢种，工艺路径、生产周期的连铸塞棒侵蚀量数据测量；1.1.1测量钢种确定；按照钢水目标钙含量区分测量钢种；(钢水中钙元素会加剧耐材侵蚀，所以以是否有钙含量来区分测量钢种)1.1.2测量的钢种工艺路径确定；由于不同工艺路径会造成塞棒头侵蚀量不一样，确定测量的钢种工艺路径分为吹氩直上路径(AR)和LF或者RH两种工艺路径；1.1.3测量的钢种生产周期确定；生产周期越长，其塞棒头产生的侵蚀量都会最大,所以采集不同钢种最大生产周期的塞棒头侵蚀量；1.1.4测量方法；分别测量塞棒头高度最顶端外径(最大外径处)、高度1/2处外径、高度1/3处外径，并用这三处外径分别比较塞棒头原始外径，得出减少或者增加的外径尺寸，采用最大的减少量作为塞棒头的侵蚀量H4；1.1.5采用所有测量数据中最大值作为棒头的最大侵蚀量；1.2设定安全系数，安全系数乘上棒头最大侵蚀量，则可确定塞棒下行程...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹世文，王勇，曾昌富，唐苏静，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：