[发明专利]一种基于温度特征的连铸坯表面纵裂纹逻辑判断方法

说明书

本发明公开了一种基于温度特征的连铸坯表面纵裂纹逻辑判断方法，属于钢铁冶金领域，其特点是，包括：建立连铸坯表面纵裂纹样本数据库；计算连铸结晶器热电偶温度特征值；获取连铸坯表面纵裂纹的温度特征值范围；连铸坯表面纵裂纹判断。能够实现连铸坯表面纵裂纹的准确和快速识别，为连铸坯表面纵裂纹在线检测提供有效方法。其科学合理、适用性强和效果佳。

技术领域

本发明属于钢铁冶金连铸技术领域，是一种基于温度特征的连铸坯表面纵裂纹逻辑判断方法。

背景技术

连铸坯表面纵裂纹是指在铸坯表面沿拉坯方向产生的裂纹。表面纵裂纹起源于结晶器内部弯月面附近，受钢水成分、保护渣性能、液位波动等众多因素影响。在多因素的耦合作用下，使铸坯坯壳冷却不均匀，导致局部应力过大，在坯壳较薄处局部应力超过其抗拉强度时，便产生了初始裂纹形态。当铸坯表面产生纵裂纹时，轻则需要精整，严重时会使铸坯报废甚至引起纵裂纹漏钢事故，严重干扰正常生产秩序，已成为制约连铸坯高效生产的关键因素。

专利公开号：CN1428216A公开了名称为：一种基于热电偶温度数据变化特征的连铸板坯表面纵裂预报方法，该方法在结晶器钢水液面位置的下方埋入横向数列、纵向至少三排热电偶，通过数据采集系统将这些温度读入，并进行数据分析。在拉速稳定条件下，当某一排热电偶温度突然呈现下降趋势，且温度下降速率超过设定阈值，同时下方两排热电偶温度呈现同样的变化趋势，通过检查相邻两只热电偶的温度初始下降时间差与拉速的乘积是否与两只热电偶间距相等，以及裂纹发生同列的三只热电偶的温度变化趋势是否同步，实现表面纵裂纹的识别。该方法是一种表面纵裂纹的逻辑判断方法，其优势是通过表面纵裂纹在上下排热电偶之间的移动进行判断，具有一定的理论意义，有助于提高表面纵裂纹识别的准确率。然而，在实际生产过程中，由于连铸坯表面纵裂纹引起的温度下降具有多样性，有时三排热电偶的温度下降会存在较大的差异性，表面纵裂纹的移动又与温度下降特征密切相关，因此，常常出现表面纵裂纹移动距离与两只热电偶间距不相等情况，容易产生无法识别表面纵裂纹的情况。

专利公开号：CN111618265A公开了名称为：一种基于K近邻分类的连铸坯纵裂纹在线检测方法，该方法对纵裂纹和正常工况下同列热电偶温度的温度变化率进行拼接得到温度样本以及样本库；利用KNN分类算法识别和预报连铸坯纵裂纹。其特征在于，以温度变化率为输入，结合无需对样本库进行训练的快速分类方法KNN，可直接对铸坯纵裂纹进行检测，有助于提高纵裂纹识别的准确率。但是，该方法仅依靠温度变化率作为模型输入，未全面考虑温度幅值和标准差等特征，在表面纵裂纹判断过程中容易出现误报情况。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，提出一种科学合理、适用性强和效果佳的基于温度特征的连铸坯表面纵裂纹逻辑判断方法，以解决现有连铸坯表面纵裂纹判断准确率不高问题，为连铸坯表面纵裂纹在线检测提供必要条件。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于温度特征的连铸坯表面纵裂纹逻辑判断方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

1)建立连铸坯表面纵裂纹样本数据库

①在结晶器铜板上至少布置两排热电偶，基于连铸结晶器在线监控系统，实时获取连铸结晶器热电偶温度数据；

②根据连铸结晶器热电偶温度数据，结合现场连铸坯表面纵裂纹人工检测结果，建立连铸坯表面纵裂纹样本数据库；

2)计算连铸结晶器热电偶温度特征值

①根据公式(1)计算结晶器热电偶温度下降幅值T_f，

T_f＝T_min-T_max1 (1)

式中，T_max1为纵裂纹发生前的温度最大值，℃；T_min为纵裂纹发生过程中的温度最小值，℃；