[发明专利]一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法

摘要

一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法，属于连铸控制方法技术领域，用于在方坯连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量。本发明在充分考虑了停浇阶段中间包钢水温度、中间包残余钢水量对铸坯生产及铸坯质量影响的前提下，制定出中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制约关系，计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，按照各流水口的钢水优先分配权顺序依次进行浇钢，在满足上述限制条件的情况下，通过控制每一流塞棒的运行，确保每一流水口被关闭后，对应本流连铸机的被火焰切割机分割的每一块铸坯的长度都能够满足定尺的要求，以提高合格定尺铸坯产量，提高中间包内钢水的利用率，促进产品质量和产量的提高，提升企业的经济效益。

主权项

一种连铸机停浇阶段提高合格定尺铸坯产量的方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：(1)在方坯连铸机的每一流矫直区扇形段的驱动电机上安装编码器，用于反馈连铸坯在定尺阶段已运行的长度，并在中间包上安装称重计，将编码器和称重计与方坯连铸停浇控制系统相连接；(2)当本浇次的最后一钢包钢水浇铸完后，现场操作人员对中间包钢水温度进行检测，在检测完毕后，向方坯连铸停浇控制系统发出方坯各流连铸机进入停浇阶段的指令；(3)方坯连铸停浇控制系统在启动后，自动接收已检测到的中间包钢水温度T⁰和重量W⁰的信息，并采集当前时刻连铸机各流矫直区上的编码器所反馈的定尺运行的长度数据(4)方坯连铸停浇控制系统根据采集到的上述相关数据，自动计算出停浇阶段的有效中间包钢水重量，即：式中：ΔW为有效中间包钢水重量，kg；W⁰为进入停浇阶段后，初始时刻的中间包钢水重量，kg；W_下限为工艺规程所设定的中间包钢水的下限重量，kg；ρ为高温下固态钢的密度，kg/m³，设定值为7840kg/m³；S为铸坯的断面面积，m²；L_定i为连铸机第i流的定尺尺寸，m；为进入停浇阶段后，初始时刻第i流编码器所反馈的数值，m；L_铸机i为连铸机第i流结晶器弯月面到火焰切割机起始点之间的铸坯长度，m；INT(L_铸机i/L_定i)为L_铸机i与L_定i之间比值的整数部分；(5)方坯连铸停浇控制系统制定出有效中间包钢水重量与连铸各流浇铸重量之间的制约关系，即：连铸机各流所分坯到的钢水量总和要趋近于有效中间包钢水重量；$\mathrm{\ΔW}\≥\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ΔW}}_i,$且$\mathrm{\ΔW}-\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ΔW}}_i\→\min$式中：ΔW_i为连铸机第i流所能够分配到的浇铸重量，kg，其中：ΔW_i＝N_i·ρ·S·L_定i，N_i为根据连铸机第i流所分配到的浇铸重量能够切割出的符合定尺要求的铸坯块数，根据实际工况，将N_i值规定为整数，且N_i≥1；(6)通过方坯连铸停浇控制系统计算出停浇阶段连铸机各流的有效浇铸时间，该值与中间包钢水温度和连铸机各流在停浇阶段的浇铸长度有关，因此会得到两种计算结果，即：A.与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，即：式中：t′_总为与中间包钢水温度有关的有效浇铸时间，s；T⁰为进入停浇阶段后，初始时刻的中间包内钢水的温度，℃；T_下限为工艺规程所设定的中间包钢水的下限温度，℃；ΔT为中间包内钢水的降温速度，℃/s，该值会受外界环境的影响而发生变化，其中：春、秋季节的ΔT值平均为1.0～1.2℃/min，夏季的ΔT值平均为0.8～0.9℃/min，冬季的ΔT值平均为1.2～1.6℃/min；B.连铸机单流在停浇阶段与浇铸长度有关的最大有效浇铸时间，即：式中：t″_总为连铸机单流在停浇阶段与浇铸长度有关的最大有效浇铸时间，s；υ_min为连铸机各流在停浇阶段的最小拉速，m/min，N_max为连铸机单流在停浇阶段所能浇铸出的最大块数，L_定max为连铸机各流中的最小定尺，m；为符合现场工艺要求，实际的有效浇铸时间为上述两个有效浇铸时间中最小的，即：t_总i＝min[t′_总，t″_总](7)设定连铸机各流水口的钢水优先分配权设定中间包中间位置水口的钢水优先分配权最高，然后依次级别降低，中间包两端水口的钢水优先分配权最低，在正常浇钢过程中，按照各流水口的钢水优先分配权顺序依次进行浇钢，各流水口的最终浇钢重量按照浇钢顺序依次降低，当其中一个水口因突发性事件导致非计划性关闭，它的钢水优先分配权将按照顺序传递给下一个水口；(8)方坯连铸停浇控制系统根据连铸现场的实际工况，依据上述的限制性条件，对连铸机各水口的所要浇铸的钢水配额进行循环分配，在满足上述限制条件的情况下，得出能够在连铸机各流能够切割出长度符合定尺要求的铸坯块数N和每流从进入停浇阶段到塞棒关闭水口的时间time_i；并对连铸机的每个水口进行计时处理，当记录的时间time等于所设定的某一水口的time_i时，控制所对应的塞棒关闭该水口。