一種連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)的在線判斷方法，屬冶金行業(yè)連鑄生產技 術領域。
【背景技術】
[0002] 連鑄過程實質就是傳質和傳熱過程，其冷卻過程是否合理直接決定其傳熱穩(wěn)定 性，決定了鑄逐質量。連鑄二冷區(qū)冷卻設計和操作對鑄逐產量和質量影響很大，諸多鑄逐表 面和內部缺陷均是由于二冷區(qū)冷卻不當引起的。實際生產過程中，由于各種原因造成噴嘴 堵塞是導致二冷區(qū)冷卻不當?shù)囊粋€重要原因。連鑄噴嘴堵塞主要由W下幾方面原因；1、管 壁脫落鎊蝕物；2、補充水帶入的泥沙等雜質；3、水質原因造成的結垢堵塞、息浮物及絮狀 物積累堵塞、生物粘液及菌藻滋生堵塞、其他大顆粒堵塞等。保證連鑄二冷均勻性、穩(wěn)定性 成為冶金工作者努力的方向。一方面通過改善水質、優(yōu)化管道設計、增加濾網等方法降低噴 嘴堵塞；另一方面通過及時發(fā)現(xiàn)噴嘴堵塞及時進行清理或更換，來保證冷卻效果。一般生產 現(xiàn)場多是采用人工觀測的方式進行噴嘴檢查工作。人工檢測噴嘴時，檢查人員必須進入二 冷室。該種方式受諸多限制，出于安全等考慮在生產過程中人員禁止進入連鑄二冷室進行 噴嘴檢查，從時間上考慮一般只能在連鑄德次間隙才能進行；并且，人工檢查噴嘴過程中勞 動強度大、環(huán)境惡劣，極易造成安全事故；另外，人工檢測噴嘴誤檢率和漏檢率偏高。通過人 工檢查來判斷連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)無法適應現(xiàn)代化工業(yè)對快節(jié)奏、高品質生產的技術管 理要求。基于上述原因，連鑄二冷噴嘴檢測一直是冶金屆的難點。首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責 任公司申報的專利號為201310464089. 2《連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法》 提供了一種連鑄噴嘴工作狀態(tài)的連接組成方式及無線傳感器反饋方式，實現(xiàn)了連鑄噴嘴實 時在線檢測。但是，該方法需要在原有鑄機硬件系統(tǒng)上增加較多無線采集單元和無線接收 單元，本質上是將原有的有線采集實現(xiàn)了無線化數(shù)據(jù)采集，屬于一種檢測技術；同時，該方 法硬件成本增加較大。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題是在不增加任何設備的基礎上，提供一種利用連鑄機 現(xiàn)有控制系統(tǒng)實現(xiàn)扇形段噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，可W實現(xiàn)連鑄噴嘴工作狀態(tài)在線判 斷及監(jiān)控，保證鑄逐二冷效果，克服現(xiàn)有技術缺陷。
[0004] 解決上述技術問題技術方案是： 一種連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，使用連鑄自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一級 系統(tǒng)、二級系統(tǒng)、執(zhí)行單元和檢測單元，采用如下步驟進行： 步驟1、在連鑄末期控制二級系統(tǒng)進入德鑄末期； 步驟2、控制二級系統(tǒng)向一級系統(tǒng)發(fā)出"關閉二冷氣源"指令，一級系統(tǒng)關閉二冷氣源后 向二級系統(tǒng)反饋關閉情況，同時將各個支路的初始壓力和流量情況反饋至二級系統(tǒng)，二級 系統(tǒng)進行存儲，第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路的初始壓力分別定義為P01、 P02、P03……POn ;第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路的初始流量分別定義為和 L01、L02、L03....... LOn ; 步驟3、控制二級系統(tǒng)在初始壓力基礎上按照順序升高各支路水壓，保持一定時間，壓 力穩(wěn)定后通過一級系統(tǒng)的檢測單元向二級系統(tǒng)反饋各支路水流量情況，二級系統(tǒng)進行存 儲；第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路經第一次升壓后的壓力分別定義為P11、 P12.P13……Pin ;流量分別定義為L11、L12、L13…….Lin ; 步驟4、控制二級系統(tǒng)進行第二次、第H次、第四次……第N次升壓，每次升高的壓力高 于上一次壓力，保持一定時間，壓力穩(wěn)定后通過一級系統(tǒng)的檢測單元向二級系統(tǒng)反饋各支 路水流量情況，二級系統(tǒng)進行存儲；第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路經第N次 升壓后的壓力分別定義為PN1、PN2、PN3……P化；流量分別定義為LN1、LN2、LN3…….LNn ; 步驟5、通過二級系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)比較，利用下列數(shù)學模型計算每次升壓調整后的理論流 量值；
【主權項】
1. 一種連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，使用連鑄自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一 級系統(tǒng)、二級系統(tǒng)、執(zhí)行單元和檢測單元，其特征在于：采用如下步驟進行： 步驟1、在連鑄末期控制二級系統(tǒng)進入澆鑄末期； 步驟2、控制二級系統(tǒng)向一級系統(tǒng)發(fā)出"關閉二冷氣源"指令，一級系統(tǒng)關閉二冷氣源后 向二級系統(tǒng)反饋關閉情況，同時將各個支路的初始壓力和流量情況反饋至二級系統(tǒng)，二級 系統(tǒng)進行存儲，第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路的初始壓力分別定義為POl、 Ρ02、Ρ03……POn ;第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路的初始流量分別定義為和 L01、L02、L03....... LOn ； 步驟3、控制二級系統(tǒng)在初始壓力基礎上按照順序升高各支路水壓，保持一定時間，壓 力穩(wěn)定后通過一級系統(tǒng)的檢測單元向二級系統(tǒng)反饋各支路水流量情況，二級系統(tǒng)進行存 儲；第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路經第一次升壓后的壓力分別定義為P11、 Ρ12、Ρ13......Pin ;流量分別定義為 L11、L12、L13......· Lln ; 步驟4、控制二級系統(tǒng)進行第二次、第三次、第四次……第N次升壓，每次升高的壓力高 于上一次壓力，保持一定時間，壓力穩(wěn)定后通過一級系統(tǒng)的檢測單元向二級系統(tǒng)反饋各支 路水流量情況，二級系統(tǒng)進行存儲；第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路經第N次 升壓后的壓力分別定義為ΡΝ1、ΡΝ2、ΡΝ3……PNn ;流量分別定義為LN1、LN2、LN3…….LNn ; 步驟5、通過二級系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)比較，利用下列數(shù)學模型計算每次升壓調整后的理論流 量值； Lfti- ( Pft/P初始 η ) X L初始 η 式中：LNn為第N次升壓后第η支路的理論流量值； ΡΝη為第N次升壓后第η支路的壓力值； P初始η為第η支路的初始壓力值； Lwijn為第η支路的初始流量值； 步驟6、對每次升壓后的實際流量和理論流量進行比對，將每次升壓后二者差值與 理論流量的比值取平均值作為數(shù)據(jù)偏差進行判斷；判斷結果存在以下幾種：當數(shù)據(jù)偏差 蘭±10%時，判定該支路水路暢通不存在堵塞；±10% <數(shù)據(jù)偏差=±30%時，判定該支路 水路不暢通存在輕微堵塞；±30% <數(shù)據(jù)偏差=±50%時，判定該支路水路不暢通存在一般 性堵塞；數(shù)據(jù)偏差> ±50%時，判定該支路水路不暢通存在嚴重堵塞； 步驟7、二級系統(tǒng)將判定結果發(fā)送至一級系統(tǒng)，在一級系統(tǒng)的顯示終端輸出判定結果， 無堵塞情況下，提示"狀況良好";輕微堵塞情況下，提示"密切關注";一般性堵塞情況下，提 示"需及時清理"；嚴重堵塞情況下，提示"需立刻清理"。
2. 如權利要求1所述的連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，其特征在于：所述步驟3 和步驟4中每次提升的壓力為初始壓力的整數(shù)倍，第N次升高的壓力大于第N-I次升高的 壓力。
3. 如權利要求1或2所述的連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，其特征在于：所述 步驟3和步驟4中每次升壓后保持時間為1?5分鐘。
4. 如權利要求1或2所述的連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)在線判斷方法，其特征在于：所述 升高的壓力最大值根據(jù)連鑄機設備承載能力設定。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄二冷噴嘴工作狀態(tài)的在線判斷方法，屬冶金行業(yè)連鑄生產技術領域，用于解決現(xiàn)有技術二冷噴嘴工作狀態(tài)難以判斷的技術問題。技術方案為：利用連鑄機本身自帶的自動控制系統(tǒng)，通過逐級提升各噴嘴壓力，測量各噴嘴的流量值，建立數(shù)學模型對各噴嘴的理論流量值與實測流量值進行比較，從而判斷各噴嘴是否堵塞或泄漏。本發(fā)明不需對原有鑄機進行硬件改造和硬件投入，通過理論流量與實測流量的比對即可判斷扇形段各噴嘴的工作狀態(tài)，實現(xiàn)連鑄噴嘴工作狀態(tài)的在線判斷及監(jiān)控，保證鑄坯的二冷效果，適用于方坯、板坯等連鑄機的二冷系統(tǒng)，易于操作、便于維護，可在冶金企業(yè)推廣應用。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN104568410
【申請?zhí)枴緾N201510001142
【發(fā)明人】郭景瑞, 鄧建軍, 師艷秋, 李金波, 楊海濱, 薛麗華, 任剛, 孫俊喜, 陳曉輝, 袁保國
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月5日