專利名稱：連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連鑄機領(lǐng)域，特別涉及一種連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法。
背景技術(shù)：
連鑄結(jié)晶器振動是用于防止連鑄生產(chǎn)漏鋼的一個重要措施，通過結(jié)晶器振動達到脫模并形成一定負滑脫率，防止鑄坯坯殼與結(jié)晶器銅板的粘結(jié)。以往大部分連鑄結(jié)晶器振動采用機械凸輪的振動機構(gòu)實施近似正弦振動，隨著結(jié)晶器振動技術(shù)的不斷發(fā)展，不同振幅和波形的振動的需求促使液壓振動被越來越多地被應(yīng)用到連鑄設(shè)計和生產(chǎn)所接受，而為減輕振動油缸載荷、保持振動平衡的彈簧板式的結(jié)晶器液壓振動也更多地被實際應(yīng)用。連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報技術(shù)目前主要是漏鋼預(yù)報系統(tǒng)和熱成像系統(tǒng)兩種，這兩種技術(shù)有前后繼承和發(fā)展的關(guān)系；它們均利用埋植在結(jié)晶器銅板中的熱電偶，測出澆注過程中·結(jié)晶器銅板各點的溫度或溫度變化趨勢，經(jīng)過一定的規(guī)則判斷發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi)可能的粘結(jié)點(鑄坯的坯殼與結(jié)晶器銅板粘結(jié))，給出報警并按一定的規(guī)則進行自動降速或停車等控制。其中漏鋼預(yù)報系統(tǒng)一般熱電偶比較少，判斷規(guī)則以同一列熱電偶上下溫差變化作為依據(jù)；而熱成像系統(tǒng)在結(jié)晶器銅板內(nèi)設(shè)置的熱電偶相對較多，除了與漏鋼預(yù)報系統(tǒng)一樣能夠根據(jù)溫度變化趨勢判斷和報出可能的粘結(jié)點外，每個電偶的測溫值還通過一定的計算和規(guī)則可直接用層次分明的顏色標(biāo)注、反映到計算機畫面模擬結(jié)晶器上，通過這種顯示，操作和技術(shù)人員可很直觀地觀察整個實際澆注范圍內(nèi)結(jié)晶器銅板表面的溫度分布情況，這種系統(tǒng)除了可以報出大部分粘結(jié)漏鋼外，還可以分析澆注過程中結(jié)晶器銅板的熱流分布，預(yù)報鑄坯較大的縱裂可能性。但這兩種漏鋼預(yù)報技術(shù)也存在明顯的缺點I、對熱電偶及其補償導(dǎo)向的完好性依賴較強，當(dāng)相鄰熱電偶發(fā)生異常時，無法檢測出溫度差，就會失去預(yù)報功能。2、系統(tǒng)必須首先通過大量數(shù)據(jù)積累，不斷調(diào)整其預(yù)報準(zhǔn)確性。3、對大面積粘結(jié)和其它種類異常導(dǎo)致的漏鋼沒有檢測、預(yù)報功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，利用彈簧板式結(jié)晶器液壓振動的工作特性，以及發(fā)生在結(jié)晶器銅板到足輥(即所有與坯殼接觸的振動面)與銅板之間摩擦阻力發(fā)生變化后對振動實績的影響，通過對結(jié)晶器振動遠端振動幅度和前后、左右偏擺量的檢測與比較，達到發(fā)現(xiàn)、預(yù)報漏鋼的目的。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，連鑄結(jié)晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結(jié)晶器下設(shè)置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側(cè)寬面設(shè)置彈簧板，另兩側(cè)窄面上下設(shè)置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側(cè)寬面分別各設(shè)置兩只檢測上下振幅的振幅位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側(cè)面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺的前后偏擺位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的左右偏擺位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數(shù)作為其零位校正值，將振動控制系統(tǒng)設(shè)定的振幅作為標(biāo)準(zhǔn)位移量，將正常澆注過程中位移傳感器的位移偏差量設(shè)置為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差，在澆注過程中，當(dāng)單只位移傳感器或單個工作面的兩只位移傳感器的位移量同時發(fā)生突變，突變量β為即為正常位移量的2 5% ;說明這個點或這個工作面的結(jié)晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當(dāng)位移偏差量達到突變量β為5% 10%，發(fā)出差異性報警，有可能發(fā)生漏鋼；系統(tǒng)降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統(tǒng)記錄相關(guān)的參數(shù)，作為今后報警和報警發(fā)生后應(yīng)急處理的依據(jù)；當(dāng)澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發(fā)生斷裂和松動現(xiàn)象，需要停機檢修。進一步，所述的彈簧板式振動框架的其中一窄面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺的第 二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。又，所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設(shè)置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。結(jié)晶器振動發(fā)生突變是導(dǎo)致鑄坯質(zhì)量缺陷甚至漏鋼的重要原因。彈簧板式結(jié)晶器液壓振動在振動的發(fā)生源——振動油缸的振動波形與工藝設(shè)計要求一致，但在振動結(jié)果上又與澆注的工況有非常密切的關(guān)聯(lián)，不同的拉速、不同的鋼種、不同的振動頻率和波形會導(dǎo)致結(jié)晶器和足輥與鑄坯接觸面不同的阻力，并在板彈簧式結(jié)晶器液壓振動源(振動油缸)的遠端導(dǎo)致振動幅度的偏差，當(dāng)結(jié)晶器局部銅板或足輥受到異常阻力時，振動源遠端的振幅會因為阻力發(fā)生突變(變小)，而相應(yīng)的前后左右的振動偏擺量波形也會因為阻力發(fā)生突變，其中靠偏擺中心點近的波峰側(cè)為漏鋼的發(fā)生位置。將這些位移傳感器在振動原點位置的讀數(shù)作為其零位校正值，將控制系統(tǒng)設(shè)定的振幅作為標(biāo)準(zhǔn)位移量，將正常澆注過程中實際傳感器的位移偏差量和相位偏差設(shè)置為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差，在澆注過程中，既可以用于監(jiān)控振動彈簧板的運行狀態(tài)，當(dāng)單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發(fā)生突變時(變小)，就說明這個點或這個工作面的結(jié)晶器銅板或足輥受到了異常阻力，當(dāng)位移偏差量達到一定程度后可給出報警(可進行差異性報警)，系統(tǒng)采用自動降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統(tǒng)記錄相關(guān)的參數(shù)，作為今后報警和報警發(fā)生后應(yīng)急處理的依據(jù)；當(dāng)澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發(fā)生斷裂和松動現(xiàn)象，需要停機檢修。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明基于結(jié)晶器銅板和足輥阻力的異常導(dǎo)致的振幅突變，對結(jié)晶器振動異常和常規(guī)的漏鋼預(yù)報系統(tǒng)無法檢測出的開澆漏鋼，掛鋼漏鋼，大面積粘結(jié)漏鋼、甚至發(fā)生在結(jié)晶器下口的夾渣漏鋼事故等都可起到預(yù)報、預(yù)警作用。結(jié)晶器振動的一般頻率采用av+b的公式，其中，V為拉速，a、b為常數(shù)。在目前廣泛使用的800 910mm長度的結(jié)晶器和不小于300mm的足輥范圍內(nèi)可檢測到137. 5次振動((800+300)mm+400mm/minX (50X0. 4+30)次/min = 137. 5 次)，本發(fā)明由于采用位移傳感器，上述過程中每一次振動都可以檢測。而原有的漏鋼預(yù)報系統(tǒng)在該范圍內(nèi)最多只能檢測到三次，所以本發(fā)明的響應(yīng)速度要遠遠高于目前的漏鋼預(yù)報系統(tǒng)。另外，本發(fā)明采用位移傳感器，其檢測速度、敏感度、可檢測出的漏鋼種類等等都優(yōu)于現(xiàn)有檢測手段。


圖I為本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明的連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，連鑄結(jié)晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結(jié)晶器下設(shè)置彈簧板式振動框架1，振動框架I的兩側(cè)寬面101 (以一側(cè)為例，另一側(cè)相同，下同)設(shè)置彈簧板2，另兩側(cè)窄面102 (以一側(cè)為例，另一側(cè)相同)上下設(shè)置與一振動油缸3連接的彈簧板4、4’ ；彈簧板式振動框架的兩側(cè)寬面分別各設(shè)置兩只檢測上下振幅(Y向)的第一位移傳感器5，彈簧板式振動框架I的任何一側(cè)面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺(Z向)的第二位移傳感器6和至少一只檢測左右偏擺(X向)的第三位移傳感器7 ;將各位移傳感器在振動原點位置的讀數(shù)作為其零位校正值，將控制系統(tǒng)設(shè)定的振幅作為標(biāo)準(zhǔn)位移量，將正常澆注過程中實際傳感器的位移偏差量和相位偏差設(shè)置為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)·偏差，在澆注過程中，當(dāng)單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發(fā)生突變，突變量β為β <5%，說明這個點或這個工作面的結(jié)晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當(dāng)位移偏差量達到突變量為5% 10%，發(fā)出差異性報警，系統(tǒng)降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統(tǒng)記錄相關(guān)的參數(shù)，作為今后報警和報警發(fā)生后應(yīng)急處理的依據(jù)；當(dāng)澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發(fā)生斷裂和松動現(xiàn)象，需要停機檢修。在本實施例中，所述的彈簧板式振動框架的其中一窄面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設(shè)置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。本發(fā)明所使用的技術(shù)、設(shè)備成熟，并通過振動檢測系統(tǒng)在連鑄機四流進行了檢測試驗。本發(fā)明除了對結(jié)晶器振動進行檢測外，對目前的漏鋼預(yù)報系統(tǒng)將是一個很大的補充，市場前景極為廣闊。
權(quán)利要求
1.連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，連鑄結(jié)晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結(jié)晶器下設(shè)置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側(cè)寬面設(shè)置彈簧板，另兩側(cè)窄面上下設(shè)置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側(cè)寬面分別各設(shè)置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側(cè)面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數(shù)作為其零位校正值，將振動控制系統(tǒng)設(shè)定的振幅作為標(biāo)準(zhǔn)位移量，將正常澆注過程中位移傳感器的位移偏差量設(shè)置為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差，在澆注過程中，當(dāng)單只位移傳感器或單個工作面的兩只位移傳感器的位移量同時發(fā)生突變，突變量β為β <5%，說明這個點或這個工作面的結(jié)晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當(dāng)突變量β達到5% 10%，發(fā)出差異性報警，有可能發(fā)生漏鋼；系統(tǒng)降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統(tǒng)記錄相關(guān)的參數(shù)，作為今后報警和報警發(fā)生后應(yīng)急處理的依據(jù)；當(dāng)澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發(fā)生斷裂和松動現(xiàn)象，需要停機檢修。
2.如權(quán)利要求I所述的連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，其特征是，所述的彈簧 板式振動框架的其中一窄面設(shè)置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。
3.如權(quán)利要求I所述的連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，其特征是，所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設(shè)置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。
全文摘要
連鑄結(jié)晶器振動檢測和漏鋼預(yù)報方法，連鑄結(jié)晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結(jié)晶器下設(shè)置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側(cè)寬面設(shè)置彈簧板，另兩側(cè)窄面上下設(shè)置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側(cè)寬面分別各設(shè)置兩只第一位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側(cè)面設(shè)置至少一只第二位移傳感器和至少一只第三位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數(shù)作為其零位校正值，將控制系統(tǒng)設(shè)定的振幅作為標(biāo)準(zhǔn)位移量，將正常澆注過程中傳感器的位移偏差量設(shè)為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差。在澆注過程中，當(dāng)單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發(fā)生突變，根據(jù)突變量大小判斷彈簧板工作狀況，乃至澆注系統(tǒng)狀態(tài)。
文檔編號B22D11/14GK102950268SQ201110253390
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者楊建華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司