[发明专利]炼钢-连铸工艺设备控制和状态分析方法及利用其的系统在审

专利信息
申请号: 202080004970.2 申请日: 2020-02-21
公开(公告)号: CN112805561A 公开(公告)日: 2021-05-14
发明(设计)人: 郑在逸;宋珉圭;李亨坤;金有娜 申请(专利权)人: 朝鲜耐火株式会社
主分类号: G01N29/04 分类号: G01N29/04;B22D41/50;B22D46/00;G06Q50/10
代理公司: 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 代理人: 李琳;陈英俊
地址: 韩国全*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 炼钢 铸工 设备 控制 状态 分析 方法 利用 系统
【说明书】:

根据本发明的用于炼钢‑连铸设备的状态分析方法,包括以下步骤:通过使用激光振动测量仪测量炼钢‑连铸设备的振动数据;传输测得的振动数据;将接收到的测得的振动数据与现有数据进行比较,并对振动数据进行分析;存储和学习数据;以及显示所比较和分析的数据,其中,测得的数据根据各个情况和使用状态通过案例相关性分析或预定的缺陷诊断算法确定设备或工艺中的异常,必要时发送警报或控制信号,将数据存储在数据库(DB)中,使用数据挖掘、机器学习或深度学习技术将数据存储并用作大数据,并且将比较和分析后的数据显示给用户,以便用户能够实时监视和诊断炼钢‑连铸设备的状态。

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢-连铸工艺中设备状态分析的系统和方法,尤其涉及这样一种用于炼钢-连铸工艺中设备状态分析的系统和方法,其可以使用激光来测量、诊断和分析用于炼钢-连铸工艺的设备(例如浸入式喷嘴或罩式喷嘴)的振动,并且可以将测得和分析后的数据存储在数据库(DB)中,并利用深度学习、机器学习或数据挖掘技术向用户通知必要的数据,使得用户可以实时监视和预测炼钢-连铸设备的状态。

背景技术

连铸工艺是指连续制造诸如大方坯、方坯或板坯等金属铸造板坯的工艺。在铸造钢水包中的中间包之间的钢水时,为了防止由于空气接触而引起的再氧化,使用了罩式喷嘴。每当更换新的钢水包时,罩式喷嘴由机械臂分离,并且重新组装。

钢水通过钢水包中的罩式喷嘴移至中间包,并通过浸入式喷嘴注入到模具中。被引入模具的钢水的移动和初始凝固是决定成品金属铸造板坯质量的要素之一。

然而,在罩式喷嘴的喷嘴分离-重新组装过程中出现异常组装的情况下,局部滴落冲击会集中在倾斜的喷嘴的内壁上,从而导致裂纹和损坏,或由于室外空气引入喷嘴而导致降低铸造板坯质量。

喷嘴的垂直度扭曲可能是在连铸工艺中发生事故的危险因素,但是现在没有适当的措施。而且,由于钢水包内的比重差而浮起的熔渣在铸造结束时因偏转力产生涡流并且流入中间包中。因为它对钢的清洁度有不良影响,因此有必要测量熔渣流入罩式喷嘴的时间以关闭滑动闸阀。

有两种感测熔渣引入的技术:一种方法是利用熔渣流入量和通过罩式喷嘴的钢的电导率的特性通过改变电磁场来测量熔渣流入时间;另一种方法是通过将n加速度振动传感器附接到机械臂(机械臂用以分离并重新组装罩式喷嘴)来感测在熔渣流入时产生的涡流振动。

然而,这种技术存在各种缺点。测量电磁场变化的方法具有如下缺点:由于传感器被插入喷嘴中,所以其耐热性差并且经常发生故障。使用安装型加速度传感器的振动感测方法具有如下缺点:由于测量了通过操纵器衰减的振动,所以测量精度受到影响。

此外,根据情况,布置在钢水包和中间包之间的罩式喷嘴可能具有缺陷,例如由于差的垂直度而导致的裂纹或破裂,并且这种缺陷可能由于铸造板坯的质量下降和钢水的局部冲击集中而引起喷嘴的额外损坏。

为了解决该缺点,本发明的发明人开发了一种利用激光振动测量技术的非接触振动测量系统。本分析系统实时诊断炼钢-连铸设备的状态分析和检查、浸入式喷嘴的状态分析、罩式喷嘴或浸入式喷嘴的垂直度扭曲、罩式喷嘴的熔渣流入时间以及罩式喷嘴中是否存在任何裂纹,然后向工人提供信息使工人可以通过有线或无线方式监视连铸状态。

另外,不仅罩式喷嘴而且浸入式喷嘴也可能具有各种缺陷。根据情况,可能会发生喷嘴堵塞,由于熔渣流入钢水包中,使得钢水流过的浸入式喷嘴的内径减小,并且,混合在钢水中的填料脱氧时形成的氧化物或罩式喷嘴的耐火材料与钢水发生反应。在浸入式喷嘴被堵塞的情况下,由于钢水的不规则流动,钢水的高度变得不稳定,并且结晶器液位的变化对连铸产品的质量具有不良影响。另外,浸入式喷嘴的堵塞导致偏转气流的产生,并且由于保护渣流入到钢水中,因此可能使钢水的清洁度变差。

此外,如果附着在浸入式喷嘴的内壁上的一些堵塞材料(填料或氧化物)被剥落,则剥落部分中的一些混入钢水中,这使钢水的清洁度变差。如果浸入式喷嘴严重堵塞,则铸造工艺可能会停止。

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