[发明专利]板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸领域，尤其涉及一种板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法及装置。

背景技术

板坯连铸结晶器热态在线调宽技术是在不停止浇铸过程的情况下，根据热轧所需铸坯规格尺寸变化调整结晶器窄边的宽度，极大地提高连铸机的生产效率和能力，同时增加金属收得率并降低生产成本。而结晶器在线调宽过程中的宽边软夹紧力的控制是热态在线调宽的关键技术之一，具体的，在结晶器铜板背面设置四个油缸，其中两个上油缸靠近钢水弯月面端，记为A点，另外两个下油缸远离钢水弯月面端，记为B点。通过调整设定这四个油缸的输出力，即在线调宽软夹紧所需软夹紧力，可以实现结晶器窄边宽度调整。若软夹紧力如果设置得过小，则会加大结晶器宽边铜板和窄边铜板之间的夹缝值，从而增加漏钢风险；软夹紧力如果设置得过大，则会增大窄边铜板移动过程中的摩擦力，从而增加移动窄边的油缸负荷。为此，合理地设置板坯连铸结晶器在线调宽过程中的软夹紧力具有非常显著的价值。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法及装置，旨在解决现有方案中，由于软夹紧力设置不合理，存在漏钢以及增加油缸负荷的风险。

一方面，所述板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法包括下述步骤：

获取结晶器铜板沿拉坯方向所受钢水静压力；

获取结晶器铜板沿拉坯方向所需支撑力；

获取结晶器沿拉坯方向所需支撑力；

计算板坯连铸结晶器在线调宽软夹紧所需软夹紧力。

另一方面，所述板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定装置包括：

静压力获取单元，用于获取结晶器铜板沿拉坯方向所受钢水静压力；

第一支撑力获取单元，用于获取结晶器铜板沿拉坯方向所需支撑力；

第二支撑力获取单元，用于获取结晶器沿拉坯方向所需支撑力；

夹紧力计算单元，用于计算板坯连铸结晶器在线调宽软夹紧所需软夹紧力。

本发明的有益效果是：本发明基于结晶器铜板所受的沿拉坯方向分布的钢水静压力和结晶器所受摩擦力，通过计算得到在线调宽软夹紧力，在线调宽时，根据计算得到的软夹紧力调整对应的油缸输出，从而实现高效、稳定地生产合格铸坯同时提高金属收得率并降低生产成本，既保证结晶器铜板的软接触以防止漏钢，又减少宽边与窄边的摩擦力以降低调宽时窄边移动阻力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法的流程图；

图2是板坯连铸结晶器在线调宽受力示意图；

图3是本发明实施例提供的板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定装置的结构方框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法的流程图，图2为板坯连铸结晶器在线调宽受力示意图。为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的板坯连铸结晶器在线调宽过程中软夹紧力设定方法包括下述步骤：

步骤S101、获取结晶器铜板沿拉坯方向所受钢水静压力。

在拉坯过程中，结晶器内的钢水对结晶器铜板会产生一定的压力，即钢水静压力。所述钢水静压力沿拉坯方向分布，其合力值其中，ρ为钢液密度，g为当地重力加速度，L为铜板横截面上钢水静压力作用的长度，即铸坯宽度，H为结晶器铜板沿拉坯方向的长度。

步骤S102、获取结晶器铜板沿拉坯方向所需支撑力。

本步骤计算获得的支撑力用于克服钢水静压力。结晶器铜板沿拉坯方向所需支撑力F_B＝F₀-F_A，其中，F_A为结晶器铜板靠近钢水弯月面端的支撑点A所受支撑力，F_B为结晶器铜板远离钢水弯月面端的支撑点B所受支撑力，L₁为支撑点A到钢水弯月面距离，即上油缸的位置，远离钢水弯月面端的支撑点B到支撑点A的距离，即下油缸的位置，L_n为F₀作用点到钢水弯月面距离。

步骤S103、获取结晶器沿拉坯方向所需支撑力。