[发明专利]一种连铸长套管外径在线测量装置和更换预测方法

说明书

本发明涉及一种连铸长套管外径在线测量的更换预测方法，所述方法包括以下步骤：将时间定为X轴，单位为炉；测量的外径尺寸与原始尺寸比值为Y轴，单位为％；将使用前的套管外径尺寸在坐标轴上标为(0，1)；待连铸第一炉浇注结束时，记录第一次浇注时间，用测量装置测量第一次外径尺寸与原始尺寸比值，得到第二个坐标点；待第二炉浇注结束时，重复第一次的测量，得到第三个坐标点；步骤四、根据三个坐标点计算出套管外径尺寸变化方程：Y＝‑KX²‑KX+1，根据连铸安全条件下的Y值得出X值。预测方法为通过装置测量的数据，结合数学方法推导出长套管外径尺寸变化，在保证生产安全的前提下，提高连铸长套管使用次数。

技术领域

本发明属于连铸生产技术领域，具体涉及一种连铸长套管外径在线测量装置和更换预测方法。

背景技术

在连铸过程中，钢水由钢包流向中间包这一段，钢水处在裸露状态，温度下降约80～100℃，而且存在二次氧化现象，影响连铸作业及钢材质量。目前，采用锆碳质长水口作保护套管，在连铸生产过程中，钢水通过长套管从钢包进入中间包。为减缓中间包钢水温降，需要在钢水表面添加覆盖剂，该类覆盖剂会对长套管有侵蚀。长套管的工作时间长达数百到数千分钟，随着浇注时间增加，长套管壁厚越来越薄，强度不足以支撑浇注，出现失效情况，引起生产事故。由于长套管工作温度在1500℃以上，现有检测工具只能在长套管下线冷却后测量，而下线后由于连接部位冷却，再次使用存在安全、质量风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种连铸长套管外径在线测量装置和更换预测方法，在高温状态下，对连铸长套管外径进行在线测量，并根据测量结果计算出长套管的更换时间节点，确保安全生产前提下，提高长套管使用效率，减少浪费。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种连铸长套管外径在线测量的更换预测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、确定直角坐标系

将时间定为X轴，单位为炉；测量的外径尺寸与原始尺寸比值为Y轴，单位为％；将使用前的套管外径尺寸在坐标轴上标为(0，1)；

步骤二、进行第一次套管测量

待连铸第一炉浇注结束时，记录第一次浇注时间作为X轴的坐标值，用测量装置测量第一次外径尺寸与原始尺寸比值作为Y轴的坐标值，得到第二个坐标点；

步骤三、进行第二次套管测量

待第二炉浇注结束时，记录第二次浇注时间作为X轴的坐标值，用测量装置测量第二次外径尺寸与原始尺寸比值作为Y轴的坐标值，得到第三个坐标点；

步骤四、得出套管外径尺寸变化方程

根据三个坐标点计算出套管外径尺寸变化方程：

Y＝-KX²-KX+1

其中：K为根据三个坐标点得出的常量，根据连铸安全条件下的Y值得出X值，即预测出套管在第几炉结束时需要更换。

优选地，在步骤四得出套管外径尺寸变化方程后，追加一次测量对方程进行验证，如方程成立则无需修正，如不成立则重新求方程后得出X值。

优选地，所述测量装置包括支撑架、基准杆、移动杆和标尺，所述支撑架离套管安全距离平行布置，所述基准杆与支撑架垂直固定，所述移动杆为L型，一边与基准杆垂直，且相对可滑动布置，另一边与基准杆平行布置，所述标尺固定设置于基准杆和移动杆的两平行边之间，且相互垂直，形成可调节开口大小的U型卡口，所述U型卡口用于卡住套管待测量位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明预测方法为通过装置测量的数据，结合数学方法推导出长套管外径尺寸变化，在保证生产安全的前提下，提高连铸长套管使用次数。