[发明专利]一种利用铸坯振痕分布对结晶器流场进行评估的方法

权利要求书

1.一种利用铸坯振痕分布对结晶器流场进行评估的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.通过电气高温扫描装置实时获取连铸生产过程中铸坯振痕；

S2.对铸坯振痕进行分析，提取出铸坯振痕分布特征；

S3.根据铸坯振痕分布特征对结晶器流场整体液面进行评估，并根据评估结果对连铸生产过程的工艺参数进行调整；

步骤S1具体步骤如下:

S11.设定电气高温扫描装置的扫描频率；

S12.在连铸生产过程中铸坯表面设定扫描区域；

S13.使用电气高温扫描装置，按照设定的扫描频率及设定的扫描区域实时获取连铸生产过程中铸坯振痕；

步骤S2具体步骤如下：

S21.对铸坯振痕进行分析，提取出铸坯振痕横向分布特征参数；

S22.对铸坯振痕进行分析，提取出铸坯振痕纵向分布特征参数；

步骤S21具体步骤如下：

S211.在铸坯窄面处振痕位置设置0点，对横向铸坯振痕进行测量，得到横向铸坯振痕分布曲线，并进行归一化处理；

S212.根据归一化后横向铸坯振痕分布曲线，计算最高振痕与振痕0点位置的距离，设定为A值，再根据A值计算液面处的最大钢液流速；

S213.根据归一化后横向铸坯振痕分布曲线，计算最高振痕到横向铸坯振痕曲线边部的横向距离，设定为B值，再根据B值计算向上钢流股在与坯壳窄面碰撞后向下流动的角度值；

步骤S22具体步骤如下：

S221.定义一个初始振痕，获取从初始振痕开始的设定数量n个连续的振痕；

S222.以相邻振痕的0点间距为理论振痕间距，定义为λ，并根据浇筑速度与结晶器振动频率计算理论振痕间距λ，再生成n个理论振痕的位置定义矩阵；

S223.获取从初始振痕起的n个连续振痕，生成n个连续振痕的绝对位置定义矩阵；

S224.获取各振痕相同横向位置处纵向振痕间距分布均值，设定为ΔS_χ；

步骤S3具体步骤如下：

S31.根据铸坯振痕横向分布特征参数对结晶器流场整体液面的卷渣概率以及化渣效果进行评估；

S32.根据铸坯振痕纵向分布特征参数对结晶器流场整体液面的不同位置处液位波动大小及频率进行评估；

S33.根据铸坯振痕横向及纵向评估结果生成铸坯振痕可视化曲线，判断结晶器流场是否达到设定标准；

若是，提高连铸过程生产速度，返回步骤S1；

若否，调整连铸过程的工艺参数，返回步骤S1；

步骤S31具体步骤如下：

S311.获取A值及根据A值计算的液面处最大钢液流速；

S312.判断A值是否超过设定A阈值；

若是，则判定最大钢液流速超过设定流速阈值，卷渣概率大于卷渣阈值；

若否，则判定最大钢液流速未超过设定流速阈值，卷渣概率低于卷渣阈值；

S313.获取B值及根据B值计算的向上钢流股在与坯壳窄面碰撞后向下流动的角度值；

S314.判断B值是否超过设定B阈值；

若是，则判定钢液角部处温度低于第一温度阈值，化渣率低于化渣阈值，窄面坯壳处温度低于第二温度阈值，振痕深度大于设定深度的概率大于深振痕阈值；

若否，则判定钢液角部处温度高于第一温度阈值，化渣率高于化渣阈值，窄面坯壳处温度高于第二温度阈值，振痕深度大于设定深度的概率小于深振痕阈值；

步骤S32具体步骤如下：

S321.根据n个连续振痕的绝对位置定义矩阵及ΔS_χ得到横向位置处各振痕上的绝对距离函数；

S322.根据n个理论振痕的位置定义矩阵，得到理论振痕函数；

S323.将各振痕的绝对距离函数与理论振痕函数做差，生成相对波形函数,再将相对波形函数拟合为三角函数，得到钢液不同位置处的紊流波动的频率和幅值；

S324.判断钢液各位置处紊流波动频率是否超过频率阈值，以及紊流波动幅值是否超过幅度阈值；

步骤S321中，将n个连续振痕的绝对位置定义矩阵函数化，再将ΔS_χ逐项叠加，得到横向位置处各振痕上的绝对距离函数。

2.如权利要求1所述的利用铸坯振痕分布对结晶器流场进行评估的方法，其特征在于，步骤S1中连铸生产过程为薄板坯连铸生产过程，铸坯振痕为薄板坯振痕。