[发明专利]双辊薄带铸轧模拟设备及其使用和控制方法

权利要求书

1.一种双辊簿带铸轧模拟设备，包括中频感应炉(1)、在线供气装置(2)、在线结晶面表面附近温度场测量装置(4)、在线熔池温度检测装置(7)，其特征在于，该设备所设的模拟器(3)结构是：底板(22)、底板上的底支架(13)、供中频感应炉(1)滑动的两条平行轨道(11)及紧固中频感应炉(1)的限位挡块(12)；底支架(13)和上端水平槽钢台(23)间有两条坚直滑杆(14)，每个滑杆上有一个能在杆上滑动的大滑桶，两个大滑桶(15)间连有上下两横梁(21，20)；槽钢台(23)上有液压装置(25)，液压装置(25)和下横梁(20)间螺纹连接；高软化点材料制成的结晶器(9)通过快速伸缩杆(10)固定在小滑块上，小滑块能够在下横梁上滑动；小滑块上的辊轮(24)能够沿着弧形导轨(18)滚动，从而带动快速伸缩杆(10)上的结晶器(9)运动；弧形导轨(18)紧固在支板(17)上，支板(17)固定于底支架(13)内侧的槽内。

2.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于：所述的结晶器(9)由铬锆铜材料制成。

3.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于：所述的小滑块(19)与下横梁(20)之间通过花键连接，迫使滑块(19)与下横梁(20)之间只能产生水平相对滑动。

4.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于：所述的紧固连接的支板(17)和弧形导轨(18)在槽内的固定位置能够左右移动，通过调整两个弧形导轨(18)之间的距离就可实现模拟铸轧辊缝的调整。

5.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于：所述的结晶器内设置有热电偶，同外面的测温仪和计算机顺次连接而形成在线结晶面表面附近温度场测量装置(4)。

6.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于所述的结晶器上设有内部冷却结构。

7.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备，其特征在于：所述的中频感应炉外设置有由一个测温仪与计算机相连而成的在线熔池温度检测装置(7)。

8.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备的使用方法，其特征在于按以下步骤进行：先要将炼钢原料预热至100～300℃后，放入中频感应炉中，当温度达到900℃～1200℃，由供气装置向感应炉中通入惰性气体在惰性保护气体下进行熔炼，当碳钢温度达到1200℃～1600℃时，添加碳钢造渣剂，进行搅拌精炼，精炼时间为2～30min，通入惰性气体，气压为3～20个大气压，吹渣后静置2～20min；在惰性气体保护条件下，保持钢液温度(1400℃～1600℃)恒定，启动模拟器上的至少一个快速伸缩杆，随着辊轮在弧形轨道上的运动，结晶器将在钢液中做旋转运动，钢液在结晶表面凝固的同时受到两结晶器的挤压作用，这就是模拟铸轧过程，结晶器上凝固的1～9mm的薄带即为所需的模拟铸轧薄带。

9.根据权利要求1所述的双辊薄带铸轧模拟设备的控制方法，其特征在于：所述的控制步骤是①启动计算机程序，创建设备对象，比例换向阀同时获得启动信号，比例阀的常开触点闭合，油路接通；液压装置连接杆开始带动模拟器中的运动部件动作，模拟器上的两结晶器开始在钢液中开始做旋转运动，位移传感器则同时监测到液压装置连接杆的位移信号；②初始化设备对象AD，并启动该设备，开始采集AD信号，连续读取100个位移信号；③系统询问是否需要继续采集，如果需要，则回到步骤②继续采集下一组信号，同时开始计时，否则释放AD设备，结束程序，系统运动过程随之结束；④设备继续采集信号的同时，先对步骤②采集的100个数据求平均，将该平均值送比例积分(PID)控制过程，PID过程吸收平均值后，返回一个信号；系统采集一组信号耗时10ms，求平均和PID过程耗时正好10ms时，则每采集完一组信号，系统正好处理完上一组信号；求平均和PID过程耗时小于10ms，则等待，到刚好10ms时，开始进行信号处理；⑤将步骤④的返回信号送比例换向阀，再一次对其进行控制，形成控制闭环，实现铸轧模拟的自动控制，模拟器的起始位置在钢夜面以上一定高度，系统如上启动后，在液压装置连接杆的下推作用下，模拟器上的两结晶器在钢液中做旋转运动，当钢液在结晶面上凝固后，液压装置连接杆上推，模拟器的运动部件随之上升，停留于钢液面上方某位置上。