[发明专利]连铸结晶器振动检测和漏钢预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及连铸机领域，特别涉及一种连铸结晶器振动检测和漏钢预报方法。

背景技术

连铸结晶器振动是用于防止连铸生产漏钢的一个重要措施，通过结晶器振动达到脱模并形成一定负滑脱率，防止铸坯坯壳与结晶器铜板的粘结。以往大部分连铸结晶器振动采用机械凸轮的振动机构实施近似正弦振动，随着结晶器振动技术的不断发展，不同振幅和波形的振动的需求促使液压振动被越来越多地被应用到连铸设计和生产所接受，而为减轻振动油缸载荷、保持振动平衡的弹簧板式的结晶器液压振动也更多地被实际应用。

连铸结晶器漏钢预报技术目前主要是漏钢预报系统和热成像系统两种，这两种技术有前后继承和发展的关系；它们均利用埋植在结晶器铜板中的热电偶，测出浇注过程中结晶器铜板各点的温度或温度变化趋势，经过一定的规则判断发生在结晶器内可能的粘结点(铸坯的坯壳与结晶器铜板粘结)，给出报警并按一定的规则进行自动降速或停车等控制。其中漏钢预报系统一般热电偶比较少，判断规则以同一列热电偶上下温差变化作为依据；而热成像系统在结晶器铜板内设置的热电偶相对较多，除了与漏钢预报系统一样能够根据温度变化趋势判断和报出可能的粘结点外，每个电偶的测温值还通过一定的计算和规则可直接用层次分明的颜色标注、反映到计算机画面模拟结晶器上，通过这种显示，操作和技术人员可很直观地观察整个实际浇注范围内结晶器铜板表面的温度分布情况，这种系统除了可以报出大部分粘结漏钢外，还可以分析浇注过程中结晶器铜板的热流分布，预报铸坯较大的纵裂可能性。

但这两种漏钢预报技术也存在明显的缺点：

1、对热电偶及其补偿导向的完好性依赖较强，当相邻热电偶发生异常时，无法检测出温度差，就会失去预报功能。

2、系统必须首先通过大量数据积累，不断调整其预报准确性。

3、对大面积粘结和其它种类异常导致的漏钢没有检测、预报功能。

发明内容

本发明的目的是设计一种连铸结晶器振动检测和漏钢预报方法，利用弹簧板式结晶器液压振动的工作特性，以及发生在结晶器铜板到足辊(即所有与坯壳接触的振动面)与铜板之间摩擦阻力发生变化后对振动实绩的影响，通过对结晶器振动远端振动幅度和前后、左右偏摆量的检测与比较，达到发现、预报漏钢的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

连铸结晶器振动检测和漏钢预报方法，连铸结晶器振动采用弹簧板式液压振动，即结晶器下设置弹簧板式振动框架，振动框架的两侧宽面设置弹簧板，另两侧窄面上下设置与振动油缸连接的弹簧板；弹簧板式振动框架的两侧宽面分别各设置两只检测上下振幅的振幅位移传感器，弹簧板式振动框架的任何一侧面设置至少一只检测前后偏摆的前后偏摆位移传感器和至少一只检测左右偏摆的左右偏摆位移传感器；将各位移传感器在振动原点位置的读数作为其零位校正值，将振动控制系统设定的振幅作为标准位移量，将正常浇注过程中位移传感器的位移偏差量设置为系统标准偏差，在浇注过程中，当单只位移传感器或单个工作面的两只位移传感器的位移量同时发生突变，突变量β为：2％≤β＜5％，即为正常位移量的2～5％；说明这个点或这个工作面的结晶器铜板或足辊受到了异常阻力；当位移偏差量达到突变量β为5％～10％，发出差异性报警，有可能发生漏钢；系统降速，如果降速后振动位移的突变量消除，说明报警是真实的，系统记录相关的参数，作为今后报警和报警发生后应急处理的依据；当浇注速度下降后如果振动位移偏差量不能消除，则说明该处的弹簧板或弹簧板的固定螺栓发生断裂和松动现象，需要停机检修。

进一步，所述的弹簧板式振动框架的其中一窄面设置至少一只检测前后偏摆的第二位移传感器和至少一只检测左右偏摆的第三位移传感器。

又，所述的弹簧板式振动框架的两个宽面各设置两只检测上下振幅的第一位移传感器。

结晶器振动发生突变是导致铸坯质量缺陷甚至漏钢的重要原因。弹簧板式结晶器液压振动在振动的发生源——振动油缸的振动波形与工艺设计要求一致，但在振动结果上又与浇注的工况有非常密切的关联，不同的拉速、不同的钢种、不同的振动频率和波形会导致结晶器和足辊与铸坯接触面不同的阻力，并在板弹簧式结晶器液压振动源(振动油缸)的远端导致振动幅度的偏差，当结晶器局部铜板或足辊受到异常阻力时，振动源远端的振幅会因为阻力发生突变(变小)，而相应的前后左右的振动偏摆量波形也会因为阻力发生突变，其中靠偏摆中心点近的波峰侧为漏钢的发生位置。