[发明专利]一种结晶器卷渣故障判定方法和装置

说明书

本发明涉及结晶器故障检测技术领域，具体涉及一种结晶器卷渣故障判定方法和装置。该方法包括：获取结晶器的侧板散热器的热通量；计算热通量与连铸机的浇注拉速的比值，获取侧板散热器的热速比；若热速比大于设定阈值，则认定结晶器发生卷渣故障。本发明基于结晶器中弯月面初生凝固钩的生长原理，巧妙地利用热通量与连铸机的浇注拉速的比值来表征出结晶器中当前弯月面初生凝固钩的生长环境，若侧板散热器的热速比大于设定阈值，即认定结晶器发生卷渣故障，从而实现了对结晶器卷渣故障的准确判定。

技术领域

本发明涉及结晶器故障检测技术领域，具体涉及一种结晶器卷渣故障判定方法和装置。

背景技术

超低碳钢在连铸浇注过程中，由于水口堵塞、吹氩等因素引发结晶器液面波动，造成结晶器内流股的非稳态流动，易发生渣钢界面保护渣的卷入，形成结晶器卷渣故障。结晶器内卷渣形式包括剪切力卷渣、渣滴乳化卷渣、上回流过强卷渣、涡流卷渣、水口壁负压卷渣等形式，但无论哪种卷渣卷入形式，决定于结晶器中弯月面初生凝固钩hook的捕及概率，最终遗传至后工序，引发钢板表面缺陷。

随着钢水中碳含量的降低，结晶器中弯月面初生凝固钩hook长度，渣钢界面卷入的保护渣被凝固钩捕及的概率进一步增加，因此超低碳钢种更容易发生结晶器卷渣。

因此，如何实现结晶器卷渣故障的准确判定，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结晶器卷渣故障判定方法和装置，以实现结晶器卷渣故障的准确判定。

本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供一种结晶器卷渣故障判定方法，包括：

获取结晶器的侧板散热器的热通量；

计算所述热通量与连铸机的浇注拉速的比值，获取所述侧板散热器的热速比；

若所述热速比大于设定阈值，则认定所述结晶器发生卷渣故障。

在一种可能的实施例中，所述获取结晶器的侧板散热器的热通量，包括：

计算所述侧板散热器的热通量Q，具体的计算公式为：

其中，C为所述侧板散热器的散热液比热容，M为所述侧板散热器的散热液的流量，T₁为所述侧板散热器的出口处散热液温度，T₂为所述侧板散热器的入口处散热液温度，S为所述侧板散热器的散热面积。

在一种可能的实施例中，所述认定所述结晶器发生卷渣故障之后，所述方法还包括：

控制所述侧板散热器的散热液的流量，以使所述热速比不大于所述设定阈值。

在一种可能的实施例中，所述控制所述侧板散热器的散热液的流量，包括：

计算所述控制所述侧板散热器的散热液的当前调整流量M^*，具体计算公式为：

其中，α为调节系数，q为所述侧板散热器的热速比，q₁为所述设定阈值，q₂为所述热速比的设定上限值，M₁为所述热速比为q₁时的调整流量；

根据所述当前调整流量M^*，控制所述侧板散热器进行散热。

在一种可能的实施例中，若所述侧板散热器设置在所述结晶器的大面，则当前调整流量M^*的取值范围为4300L/min至4900L/min；

若所述侧板散热器设置在所述结晶器的窄面，则当前调整流量M^*的取值范围为410L/min至500L/min。