[发明专利]一种双辊薄带连铸铸辊冷却水流量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄带连铸工艺技术，特别涉及一种双辊薄带连铸铸辊冷却水流量控制方法。

背景技术

双辊薄带连铸技术典型生产工艺为：熔融的钢水均匀地布流在两个相向旋转，通水冷却的铸辊和陶瓷材料的挡板所围成的空间中形成熔池，钢水在辊面凝固，并在两个铸辊之间形成薄带钢。

如典型工艺所述，铸辊一般具有冷却水水的进水口和出水口，冷却水通过进水口通入辊内，并进入一般位于辊面下方，沿着辊面周向均匀布置的若干贯穿辊身的小冷却水孔中，冷却水流过这些小冷却水孔的同时带走辊面钢水凝固所释放的热量，温度也会升高，最终通过铸辊上的出水口排出到贮水池，冷却后重复使用。

理想情况下，每根铸辊的每个冷却水通道都具有相同的流场特性，即相同压力、流量、温度的冷却水流过某一组冷却水通道都会升高同样的温度、有着同样的压力损失。其实不然，因为在加工过程中可能存在一些尺寸偏差或加工装缺陷等形成的实体差异都会导致某一组冷却水通道的流场特性不同于其他组。因此，为了保证铸辊表面的冷却均匀性，需要精确控制每一组冷却水通道的冷却水流量、压力和温度等参数，使得每一组冷却水通道内通过的水流量相等，从而弥补加工缺陷导致的铸辊局部冷却强度差异。

专利WO03055623A1提供了一种方法，通过测量到的铸辊进、出水温度差乘以水量得到钢水凝固所释放的热量值(其认为等于冷却水带走的热量)，进而通过计算机系统结合固有的其他凝固参数推算出辊面的温度。这个方法虽然也采用水温差和水量计算冷却水带走的热量，但其用来了反推辊面温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双辊薄带连铸铸辊冷却水流量控制方法，可以直接控制每根铸辊的冷却强度，并可单独调节铸辊内每个冷却水通道的冷却强度，进而保证两根铸辊的冷却均匀性，调节方法迅速、手段可靠；而且，本发明供水系统简单可靠，可以迅速达到目标流量。并通过微调每一个出水口的流量，可以是控制系统迅速达到稳态。

为达到所述目的，本发明的技术方案是：

一种双辊薄带连铸铸辊冷却水流量控制方法，每根铸辊具有一个或多个进水口和与之相对应的一个或多个出水口，相应地，每根铸辊内部形成了一个或多个单独的冷却水通道；在每个冷却水通道的出水口安装有流量调节阀能够单独调节此冷却水通道内的冷却水流量，实现此根铸辊中每一个冷却水通道内的流量一致。其中，采用一个或多个能够调节流量的水泵通过同一个或多个管路向两个铸辊提供冷却水，通过控制水泵的压力将单根铸辊的冷却水总流量框定在目标流量Q附近。进而，流量控制器监控每根铸辊每个冷却水通道内冷却水流量值q_n，并得到该每个冷却水通道内冷却水流量值q_n与冷却水通道内冷却水流量平均值的偏差，根据该偏差调节相应的流量调节阀改变此冷却水通道内的冷却水流量，最终实现此铸辊中每一个冷却水通道内的流量一致；进一步，若单根铸辊的冷却水总流量没有达目标流量Q，则，流量控制器将通过改变水泵的输出压力P使得各冷却水通道的冷却水总流量达到目标流量Q。

其中，每根铸辊所通的冷却水流量目标流量Q根据工艺需求预先设定，两根铸辊的冷却水流量目标流量值可以相同也可以不相同；其中，每根铸辊内部所通的的冷却水流量目标流量Q是一个流量范围，其围绕着根据浇铸工艺需要计算出所需的理论冷却水流量Q₀波动，即：

Q∈[Q₀±ΔQ] 1)

其中：ΔQ是理论冷却水流量允许的波动偏差量，为理论冷却水流量的2～3％。

铸辊的每个冷却水通道的出水口都安装有流量调节阀，其能够调节此冷却水通道内的冷却水流量并检测及传输每个冷却水通道内冷却水流量值q_n的电信号，并安装有检测冷却水压力p_n的装置及电信号输入、输出装置；一个或多个可调节压力和流量的水泵同时向两个铸辊提供冷却水，首先，流量控制器控制水泵达到其目标压力，并稳定；接着，流量控制器能够根据单根铸辊出口处的电信号反馈值获知每个冷却水通道内冷却水流量值q_n，并求得此铸辊冷却水通道内冷却水流量平均值即：

其中，n为此铸辊内冷却水通道数目，n＝1,2,3......；

最后，流量控制器根据q_n与之间的差值，发出流量调节阀开度变化量给相应冷却水通道的流量调节阀，驱动其动作，最终使得单根铸辊内的每个冷却水通道内流量值相等，即：