[发明专利]在线调整连铸结晶器宽度减小过程受阻时锥度变更的方法

说明书

技术领域

本发明涉及连铸结晶器在线锥度变更技术领域，尤其是连铸结晶器在线热调整宽度增加过程受阻时的锥度变更过程。

背景技术

连铸结晶器是连铸的心脏，能够直接影响铸坯质量与钢种适应性。为适应连铸连轧生产频繁变化的要求，结晶器经常需要调整宽度来获得不同尺寸的铸坯。此外，为提高连铸机的作业率，也需要获得连铸机的连续不间断生产。为此，人们开发出适应多种规程铸坯连续生产需要、缩短生产准备时间、降低劳动强度、提高铸坯质量的结晶器连续在线调宽技术。但对于可能出现的特殊工况造成连铸结晶器在线调整宽度行程受阻后，迅速恢复铸机初始锥度，实现安全生产的技术就显得更加重要。实时在线锥度变更技术对于连铸安全生产，减少生产事故，提高作业率等方面都具有极其重要的作用。

传统在线调宽技术由于结晶器上下口速度差异导致调宽过程中液压缸出现的瞬时压力变化作用调宽速度的急增和急减，对设备使用不利；此外，这也对调宽过程高温凝固坯壳的拉坯过程和连续正常传热过程存在不利影响，容易对安全生产造成影响。

基于上述情况，有必要开发一种适用于连续在线调整连铸结晶器宽度增加过程受阻时锥度变更的方法，以适应多种规程铸坯连续生产需要，缩短生产准备时间，降低劳动强度，提高铸坯的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于连铸结晶器在线调整宽度减小过程受阻时锥度变更的方法。该方法简易可行，为用于连铸生产过程在线热态调宽过程受阻后，锥度变更提供了便捷的途径，从而为连铸安全连续生产提供保证。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的用于连铸结晶器在线调整宽度减小过程受阻时锥度变更的方法，具体是：以坯壳凝固收缩作为出发点，将结晶器宽度减小过程中行程受阻工况实时导入在线调整宽度减小的过程中，以此来确定铸机锥度变更过程中的控制参数：包括锥度调整加速度和调锥调整复位时间，为铸机的安全连续生产提供了可靠保证。 

所述的用于连铸结晶器在线调整宽度减小过程受阻时锥度变更的方法，其步骤包括：

第一步，判定受阻区间：

首先，根据当前调宽步骤判定受阻区间，确认受阻过程始于宽度减小时的结晶器调锥或窄边平移宽度减小过程。如若始于结晶器调锥受阻，则进行调锥受阻锥度变更；若始于结晶器窄边平移宽度减小过程受阻，则进行调宽平移受阻锥度变更；

第二步，锥度变更过程加速度：

锥度变更加速度可由公式（1）确定：

                            （1）

式中：a为锥度变更加速度；Vc为铸坯拉坯速度； tanθ为调宽过程中，锥度变更后的预设夹角值；tanα是调宽未开始时，结晶器初始锥度的夹角值；l为结晶器实际使用高度；

第三步，锥度变更过程时间：

调锥受阻锥度变更时间可由公式（2）确定：

                          （2）

式中：t为锥度变更时间；l为结晶器实际使用高度；ΔL/为调宽受阻时的锥度变更量；Vc为铸坯拉坯速度； tanθ为调宽过程中，锥度变更后的预设夹角值；tanα是调宽未开始时，结晶器初始锥度的夹角值；

调宽平移受阻锥度变更时间可由公式（3）确定

                                 （3）

式中：t为锥度变更时间；l为结晶器实际使用高度；H为结晶器高度；Vc为铸坯拉坯速度。

因此，本发明通过设定的变更锥度加速度和变更锥度时间，就能够详细获知锥度变更每个阶段，进行连铸结晶器在线锥度变更。

本发明与现有技术相比，具有以下的主要有益效果：

本方法简易可行，操作方便。通过考虑铸坯凝固收缩特点，预设不同工况下对应的锥度变更过程，利用锥度变更与钢液的凝固过程中高温坯壳的自然收缩量相符的基本特征，将高温坯壳的拉坯过程始终限定在调整的结晶器窄边铜板上，成功克服了传统调宽工艺中，结晶器上下口速度差异导致平移过程中液压缸的瞬时变化对设备造成的影响，减缓调宽过程中，钢液对窄面铜板的磨损，同时也稳定了连铸结晶器内钢液的凝固传热过程。