[发明专利]带钢连铸过程中的带钢边缘形状控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在带钢连铸过程中对带钢的边缘形状进行控制，更具体 而言，涉及用于在双辊式带钢连铸过程中控制带钢的边缘形状的装置和 方法，所述装置和方法通过如下方法来提高带钢的质量：即，使用照相 机对通过带钢连铸所铸造的带钢的边缘部分进行拍照，分析这些照片， 然后根据带钢的边缘形状来控制边挡板(edge dam)。

背景技术

图1是示出根据现有技术的带钢连铸装置的结构的视图。如图1所 示，带钢连铸的一个重要过程通常发生在彼此以相反方向旋转的两个辊 子1和2之间的熔池(sump)中。

当钢水通过浸没式入口5从漏斗4被供给至熔池9时，钢水在0.2 秒内在引导带钢(leader strip)和两个辊子之间凝固并被轧制。此时， 钢水、凝固的引导带钢以及紧随该引导带钢的凝固带钢产生轧制分离力 (RSF)。轧制力被位于辊子后侧的测压元件10检测。

两个辊子的侧边被阻挡以陶瓷制的边挡板8，从而防止钢水通过辊 子的侧边流出。

钢水的凝固能力与铸轧辊的冷却能力成比例。此外，凝固能力受两 辊之间距离(即辊缝)、辊的铸造速度(旋转速度)以及熔池中钢水高 度的影响。钢水高度是使用高度检测传感器7测量的。通常，当钢水凝 固时，其在辊子之间产生轧制力。轧制压缩比(rolling reduction rate) 受辊缝和铸造速度影响。辊缝是使用距离测量装置3测量的。例如，如 果辊缝过大或铸造速度过高，凝固点会降低到辊距中心线的温度以下， 使得轧制力逐渐降低，导致钢水不凝固并且带钢断裂。在相反情况下， 凝固点会增高，导致高轧制力。因此，辊缝、铸造速度以及轧制力是指 示带钢的凝固特性的典型轧制参数。

钢水高度的控制主要需要高精度和高稳定性。因此，人们试图将钢 水高度保持在起始于铸造开始后不久的目标值。相应地，轧制力看起来 可由辊缝和铸造速度的关系决定。

为了防止钢水在铸造过程中从双辊式带钢连铸装置的两个辊子的 侧边流出，该两个辊子的侧边被阻挡以陶瓷材料制成的边挡板。此种情 况下，即使辊子边侧与边挡板之间存在仅数十微米(μm)的间隙，钢 水也能够流入缝隙。如果钢水流入缝隙，将会降低带钢侧边的质量，即 带钢的边缘质量，由此降低带钢的价值并且使其非正常地覆盖有边挡板 的陶瓷材料，从而不能进行正常铸造。

而且，很多情况下，由于在铸造过程中钢水和周围设备的温度降低 而不可避免地出现的结壳(skull)被包含在辊子边侧和边挡板之间， 从而破坏边挡板的密封板。因此，在正被制造的带钢的边缘部分处产生 边缘毛边(fin)，导致带钢的质量降低。

为了防止形成这种结壳，曾使用如下一种方法，即在结壳刚刚形成 的同时使所述边挡板振动，以便从所述边挡板去除十分细小状态的结 壳。但是，所述边挡板的振动会额外地磨损该边挡板的密封板，从而在 该边挡板和密封板之间形成不必要的磨损部分，并且如果钢水进入该区 域并在该区域凝固，将会在正被生产的带钢上形成毛刺，由此使带钢的 边缘形状变差。

在用于长期铸造的双辊式带钢连铸过程中对边挡板的有效控制，对 于生产高质量带钢是十分重要的，并且它通过减少所述边挡板的磨损量 在降低生产成本方面也起重要作用。同时，正生产的带钢的边缘质量是 决定铸造带钢产品优等或劣等的最重要指标之一。为了提高质量和生产 率必须解决这种问题，因此需要一种解决所述问题的控制方法。

根据迄今为止对在双辊式带钢连铸装置的铸造实践过程中进行的 边挡板控制的研究，一种当带钢的边缘质量不良时可被操作者使用的方 法是控制磨损率和向上位移率。此外，当边挡板的陶瓷材料在铸造过程 中破损时，对付这种情况唯一的方法就是停止铸造过程。

因此，对于操作者来说非常重要的是须在铸造过程中仔细检查与边 挡板控制有关的全部数据，以防止发生这种极端情况。因此，非常重要 的是须在铸造过程中时刻观察并分析正生产出的带钢的质量，并将分析 结果反馈至边挡板控制。

但是，让操作者视觉上分析从铸造机产出的带钢、返回位于操作室 的边挡板控制器、并对分析结果进行分析，上述过程需要大量时间。由 于这种延时，钢水和结壳已被包含进所述辊子和边挡板之间，破坏所述 边挡板的密封板，使带钢的质量变差，并且缩短了昂贵的边挡板的寿命。

发明内容

有待本发明解决的技术问题