專利名稱：連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法
技術領域：
本發明涉及連鑄機領域，特別涉及一種連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法。
背景技術：
連鑄結晶器振動是用于防止連鑄生產漏鋼的一個重要措施，通過結晶器振動達到脫模并形成一定負滑脫率，防止鑄坯坯殼與結晶器銅板的粘結。以往大部分連鑄結晶器振動采用機械凸輪的振動機構實施近似正弦振動，隨著結晶器振動技術的不斷發展，不同振幅和波形的振動的需求促使液壓振動被越來越多地被應用到連鑄設計和生產所接受，而為減輕振動油缸載荷、保持振動平衡的彈簧板式的結晶器液壓振動也更多地被實際應用。連鑄結晶器漏鋼預報技術目前主要是漏鋼預報系統和熱成像系統兩種，這兩種技術有前后繼承和發展的關系；它們均利用埋植在結晶器銅板中的熱電偶，測出澆注過程中·結晶器銅板各點的溫度或溫度變化趨勢，經過一定的規則判斷發生在結晶器內可能的粘結點(鑄坯的坯殼與結晶器銅板粘結)，給出報警并按一定的規則進行自動降速或停車等控制。其中漏鋼預報系統一般熱電偶比較少，判斷規則以同一列熱電偶上下溫差變化作為依據；而熱成像系統在結晶器銅板內設置的熱電偶相對較多，除了與漏鋼預報系統一樣能夠根據溫度變化趨勢判斷和報出可能的粘結點外，每個電偶的測溫值還通過一定的計算和規則可直接用層次分明的顏色標注、反映到計算機畫面模擬結晶器上，通過這種顯示，操作和技術人員可很直觀地觀察整個實際澆注范圍內結晶器銅板表面的溫度分布情況，這種系統除了可以報出大部分粘結漏鋼外，還可以分析澆注過程中結晶器銅板的熱流分布，預報鑄坯較大的縱裂可能性。但這兩種漏鋼預報技術也存在明顯的缺點I、對熱電偶及其補償導向的完好性依賴較強，當相鄰熱電偶發生異常時，無法檢測出溫度差，就會失去預報功能。2、系統必須首先通過大量數據積累，不斷調整其預報準確性。3、對大面積粘結和其它種類異常導致的漏鋼沒有檢測、預報功能。

發明內容
本發明的目的是設計一種連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，利用彈簧板式結晶器液壓振動的工作特性，以及發生在結晶器銅板到足輥(即所有與坯殼接觸的振動面)與銅板之間摩擦阻力發生變化后對振動實績的影響，通過對結晶器振動遠端振動幅度和前后、左右偏擺量的檢測與比較，達到發現、預報漏鋼的目的。為達到上述目的，本發明的技術方案是連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，連鑄結晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結晶器下設置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側寬面設置彈簧板，另兩側窄面上下設置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側寬面分別各設置兩只檢測上下振幅的振幅位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側面設置至少一只檢測前后偏擺的前后偏擺位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的左右偏擺位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數作為其零位校正值，將振動控制系統設定的振幅作為標準位移量，將正常澆注過程中位移傳感器的位移偏差量設置為系統標準偏差，在澆注過程中，當單只位移傳感器或單個工作面的兩只位移傳感器的位移量同時發生突變，突變量β為即為正常位移量的2 5% ;說明這個點或這個工作面的結晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當位移偏差量達到突變量β為5% 10%，發出差異性報警，有可能發生漏鋼；系統降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統記錄相關的參數，作為今后報警和報警發生后應急處理的依據；當澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發生斷裂和松動現象，需要停機檢修。進一步，所述的彈簧板式振動框架的其中一窄面設置至少一只檢測前后偏擺的第 二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。又，所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。結晶器振動發生突變是導致鑄坯質量缺陷甚至漏鋼的重要原因。彈簧板式結晶器液壓振動在振動的發生源——振動油缸的振動波形與工藝設計要求一致，但在振動結果上又與澆注的工況有非常密切的關聯，不同的拉速、不同的鋼種、不同的振動頻率和波形會導致結晶器和足輥與鑄坯接觸面不同的阻力，并在板彈簧式結晶器液壓振動源(振動油缸)的遠端導致振動幅度的偏差，當結晶器局部銅板或足輥受到異常阻力時，振動源遠端的振幅會因為阻力發生突變(變小)，而相應的前后左右的振動偏擺量波形也會因為阻力發生突變，其中靠偏擺中心點近的波峰側為漏鋼的發生位置。將這些位移傳感器在振動原點位置的讀數作為其零位校正值，將控制系統設定的振幅作為標準位移量，將正常澆注過程中實際傳感器的位移偏差量和相位偏差設置為系統標準偏差，在澆注過程中，既可以用于監控振動彈簧板的運行狀態，當單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發生突變時(變小)，就說明這個點或這個工作面的結晶器銅板或足輥受到了異常阻力，當位移偏差量達到一定程度后可給出報警(可進行差異性報警)，系統采用自動降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統記錄相關的參數，作為今后報警和報警發生后應急處理的依據；當澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發生斷裂和松動現象，需要停機檢修。本發明的有益效果本發明基于結晶器銅板和足輥阻力的異常導致的振幅突變，對結晶器振動異常和常規的漏鋼預報系統無法檢測出的開澆漏鋼，掛鋼漏鋼，大面積粘結漏鋼、甚至發生在結晶器下口的夾渣漏鋼事故等都可起到預報、預警作用。結晶器振動的一般頻率采用av+b的公式，其中，V為拉速，a、b為常數。在目前廣泛使用的800 910mm長度的結晶器和不小于300mm的足輥范圍內可檢測到137. 5次振動((800+300)mm+400mm/minX (50X0. 4+30)次/min = 137. 5 次)，本發明由于采用位移傳感器，上述過程中每一次振動都可以檢測。而原有的漏鋼預報系統在該范圍內最多只能檢測到三次，所以本發明的響應速度要遠遠高于目前的漏鋼預報系統。另外，本發明采用位移傳感器，其檢測速度、敏感度、可檢測出的漏鋼種類等等都優于現有檢測手段。


圖I為本發明一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明的連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，連鑄結晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結晶器下設置彈簧板式振動框架1，振動框架I的兩側寬面101 (以一側為例，另一側相同，下同)設置彈簧板2，另兩側窄面102 (以一側為例，另一側相同)上下設置與一振動油缸3連接的彈簧板4、4’ ；彈簧板式振動框架的兩側寬面分別各設置兩只檢測上下振幅(Y向)的第一位移傳感器5，彈簧板式振動框架I的任何一側面設置至少一只檢測前后偏擺(Z向)的第二位移傳感器6和至少一只檢測左右偏擺(X向)的第三位移傳感器7 ;將各位移傳感器在振動原點位置的讀數作為其零位校正值，將控制系統設定的振幅作為標準位移量，將正常澆注過程中實際傳感器的位移偏差量和相位偏差設置為系統標準·偏差，在澆注過程中，當單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發生突變，突變量β為β <5%，說明這個點或這個工作面的結晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當位移偏差量達到突變量為5% 10%，發出差異性報警，系統降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統記錄相關的參數，作為今后報警和報警發生后應急處理的依據；當澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發生斷裂和松動現象，需要停機檢修。在本實施例中，所述的彈簧板式振動框架的其中一窄面設置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。本發明所使用的技術、設備成熟，并通過振動檢測系統在連鑄機四流進行了檢測試驗。本發明除了對結晶器振動進行檢測外，對目前的漏鋼預報系統將是一個很大的補充，市場前景極為廣闊。
權利要求
1.連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，連鑄結晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結晶器下設置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側寬面設置彈簧板，另兩側窄面上下設置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側寬面分別各設置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側面設置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數作為其零位校正值，將振動控制系統設定的振幅作為標準位移量，將正常澆注過程中位移傳感器的位移偏差量設置為系統標準偏差，在澆注過程中，當單只位移傳感器或單個工作面的兩只位移傳感器的位移量同時發生突變，突變量β為β <5%，說明這個點或這個工作面的結晶器銅板或足輥受到了異常阻力；當突變量β達到5% 10%，發出差異性報警，有可能發生漏鋼；系統降速，如果降速后振動位移的突變量消除，說明報警是真實的，系統記錄相關的參數，作為今后報警和報警發生后應急處理的依據；當澆注速度下降后如果振動位移偏差量不能消除，則說明該處的彈簧板或彈簧板的固定螺栓發生斷裂和松動現象，需要停機檢修。
2.如權利要求I所述的連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，其特征是，所述的彈簧 板式振動框架的其中一窄面設置至少一只檢測前后偏擺的第二位移傳感器和至少一只檢測左右偏擺的第三位移傳感器。
3.如權利要求I所述的連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，其特征是，所述的彈簧板式振動框架的兩個寬面各設置兩只檢測上下振幅的第一位移傳感器。
全文摘要
連鑄結晶器振動檢測和漏鋼預報方法，連鑄結晶器振動采用彈簧板式液壓振動，即結晶器下設置彈簧板式振動框架，振動框架的兩側寬面設置彈簧板，另兩側窄面上下設置與振動油缸連接的彈簧板；彈簧板式振動框架的兩側寬面分別各設置兩只第一位移傳感器，彈簧板式振動框架的任何一側面設置至少一只第二位移傳感器和至少一只第三位移傳感器；將各位移傳感器在振動原點位置的讀數作為其零位校正值，將控制系統設定的振幅作為標準位移量，將正常澆注過程中傳感器的位移偏差量設為系統標準偏差。在澆注過程中，當單個位移傳感器或單個工作面的兩個位移傳感器的位移量同時發生突變，根據突變量大小判斷彈簧板工作狀況，乃至澆注系統狀態。
文檔編號B22D11/14GK102950268SQ201110253390
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者楊建華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司