[发明专利]一种结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸领域，尤其涉及一种结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法及装置。

背景技术

结晶器是连铸机的心脏，而制定结晶器锥度是结晶器设计过程的核心，其制定的合理性直接决定着连铸机可实现的拉速范围和所浇铸的铸坯质量。结晶器锥度若设置得过小，则会使得坯壳和结晶器壁面间容易产生气隙，从而影响铸坯与结晶器之间的传热，导致结晶器内坯壳的不均匀生长，这种坯壳生长过程的不均匀性反过来会加剧坯壳和结晶器壁面间的气隙产生，进而产生诸如表面纵裂等铸坯质量问题；结晶器锥度若设置得过大，则会加剧对结晶器铜板的磨损，同时增大拉坯阻力，进而产生诸如表面横裂等铸坯质量问题；而所有这些由于锥度设置不合理带来的影响均会对拉坯速度产生限制作用。为此，合理地制定连铸过程中结晶器的锥度具有非常显著的现实意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法及装置，旨在解决现有技术方案中由于锥度设置不当，使得结晶器内铸坯的坯壳与结晶器壁面接触不良好，影响铸坯质量的技术问题。

一方面，所述结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法包括下述步骤：

计算结晶器上口位置锥度；

计算结晶器长度方向的总锥度；

根据所述上口位置锥度和总锥度，计算在长度方向距离上口任意位置处的锥度。

另一方面，所述结晶器上基准抛物线连续锥度获取装置包括：

上口锥度计算单元，用于计算结晶器上口位置锥度；

总锥度计算单元，用于计算结晶器长度方向的总锥度；

锥度分布计算单元，用根据所述上口位置锥度和总锥度，计算在长度方向距离上口任意位置处的锥度。

本发明的有益效果是：本发明基于热铸坯在结晶器内的拉坯过程的理论基础，以结晶器长度方向上的总锥度为出发点，得到上基准抛物线连续锥度的连铸结晶器，结晶器内铸坯的坯壳与结晶器壁面在任何位置都保持良好接触，实现了铸坯与结晶器间高的传热效率，从而改善了铸坯质量，提升了拉坯速度，为实现高效连铸提供了重要保证。

附图说明

图1是本发明实施例提供的结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的结晶器纵剖结构图；

图3是实例一中距结晶器上口位置和结晶器内腔尺寸边长S_x的曲线关系图；

图4是实例二中距结晶器上口位置和结晶器内腔尺寸边长S_x的曲线关系图；

图5是本发明实施提供的结晶器上基准抛物线连续锥度获取装置的结构方框图。

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仅用以解释本发明，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示出了本发明实施例提供的结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的结晶器上基准抛物线连续锥度获取方法包括下述步骤：

步骤S101、计算结晶器上口位置锥度；

步骤S102、计算结晶器长度方向的总锥度。

参照图2所示的结晶器纵剖结构，并按照图示建立XYZ坐标系，坐标原点的选择应使得求得的T₁和T的值符合当前所浇铸钢种在结晶器内的凝固收缩特性。根据铸坯凝固符合平方根定律，且结晶器尺寸变化与铸坯收缩相当，并根据结晶器锥度的定义可得到结晶器上口位置锥度和总锥度的表达式分别如公式(1)和公式(2)所示：

T1=kax1×105---(1)]]>