[发明专利]一种在方坯连铸轻压下拉矫机的辊缝标定方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁生产中连铸控制和检测技术领域，具体涉及一种在方坯连铸轻压下的拉矫机辊缝标定方法。 

背景技术

钢铁生产领域中，方坯连铸机主要用于生产高品质、高等级、高附加值的线材、高合金钢管以及轴承钢、棒材等原料坯材。为了控制方坯连铸生产中容易发生的中心偏析和中心疏松等铸坯内部质量缺陷，采用轻压下技术是最有效的工艺控制手段。轻压下技术是指通过在连铸坯液芯末端区施加均匀外力，形成一定的压缩量来补偿铸坯的凝固收缩量。这一方面可消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙，防止晶间富集溶质的钢液向铸坯中心横向流动；另一方面，轻压下所产生的挤压作用还可以促使液芯中富集溶质的钢液沿拉坯方向反向流动，使溶质元素在钢液中重新分配，从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密，达到改善中心偏析和减少中心疏松的目的。 

轻压下控制技术有两个关键控制量，一个是压下位置，即沿着钢流浇铸方向，寻找合适的凝固末端来实施轻压下；另一个就是压下量，即含液芯铸坯受到挤压后的厚度变化量。方坯连铸机的压下量控制由拉矫机来实施，图1为典型的方坯连铸机拉矫机配置示意图，图中每台拉矫机由一对上下辊组成，其中下辊是固定支承辊，辊子只能被动旋转，不能升降；上辊是升降驱动辊，上辊的旋转由电机驱动，上辊的升降由与上辊辊架相连的液压缸来控制，每台液压缸上都带有位移检测传感器，用于检测液压缸活塞杆的位移，由于液压缸活塞杆与上辊为机械连接，因此通过位移检测器能检测到上辊的位移变化；由于下辊升降位置固定，因此通过实时检测上辊的位移变化，就能实时获得拉矫机上下辊之间辊缝的变化。方坯连铸机轻压下工艺中各压下点的压下量通常为几个毫米，因此对压下量控制的精度要求很高，由于压下量的控制实际上是对拉矫机辊缝的控制，因此高精度的辊缝控制决定了轻压下的工艺控制效果。 

在辊缝控制中，拉矫机辊缝检测的精度决定了整个轻压下过程辊缝控制的精度。而辊缝检测的精度同拉矫机的辊缝标定方法直接相关。辊缝标定是对位移传感器检测值和实际辊缝值之间的偏差量进行校正和补偿。由于上辊油缸位移传感器的零位同拉矫机辊 缝的零位不同，因此需要通过标定的方式来进行辊缝检测量的校正。同时，由于各台拉矫机上下辊位置、油缸、位移传感器装配中的差异和间隙不同，以及使用中的辊面磨损变化的不同，各台拉矫机无法用统一的偏差量来进行辊缝检测量的校正，需要对每台拉矫机分别标定，才能使控制系统获得每台拉矫机准确的辊缝检测量。 

现有的拉矫机辊缝标定主要采用引锭杆作为标定器，并且采用的是单点压力标定法，标定过程主要包括： 

1)选择引锭杆的某一个链节作为标准厚度的链节，该链节的厚度预先测量好后记为标准厚度T_std，输入到系统中作为辊缝标定的基准； 

2)将引锭杆用辊道输送到拉矫机内，调整引锭杆的位置，使标准链节定位于待标定的一台拉矫机上下辊中间； 

3)定位完成后，启动该台拉矫机的标定，拉矫机压下系统按照预先设定的辊缝标定压力P_s（宝钢大方坯连铸机设定为P_s=10吨），压下该台拉矫机的上辊； 

4)当拉矫机的上辊接触到引锭杆标准链节的上表面后，实际压力P_ia达到标定压力，此时系统读取上辊油缸位移传感器原始检测值T₀，并且计算出T₀和标准厚度T_std之间的偏差ΔT：ΔT=T₀－T_std；该偏差作为第i号拉矫机辊缝检测的补偿量保存在系统中； 

5)确定补偿量后，通过T₁=T₀－ΔT，对该台拉矫机的实际辊缝检测量T₁进行校正补偿，使辊缝检测量同真实辊缝大小相一致； 

6)对同一流的其它拉矫机重复第2）～5）步的过程，完成整个流所有拉矫机的辊缝标定过程。 

现有的辊缝标定方法存在以下几个问题: 

1)标定时间长，效率低。