[发明专利]连铸钢包浇注末期抑制卷渣控制方法和装置

说明书

本发明涉及一种连铸生产中的钢包卷渣抑制的控制方法和装置。一种连铸钢包浇注末期抑制卷渣控制装置，优化控制模型计算单元（11）接收钢包重量检测器（4）、钢水流场分布检测器（5）、钢渣检测器（7）、滑动水口开度检测器（9）、工艺信号接口单元（10）传来的相关信号和数据，通过优化控制模型计算分析，得出相应的优化控制策略并输出到电磁力制动器（6）和滑动水口控制器（8）进行抑制卷渣控制。本发明分析了在连铸钢包浇注中后期的钢包内漩涡吸附卷渣现象的形成过程，针对漩涡形成的两个过程，通过不同的优化控制策略，分别采用抑制和破坏漩涡形成，推迟下渣发生，同时实现在不出渣的情况下使钢水流出，减少钢包残留钢，提高钢水收得率。

技术领域

本发明涉及一种连铸生产中的钢包卷渣抑制的控制方法和装置，尤其涉及一种连铸钢包浇注末期抑制卷渣控制方法和装置。

背景技术

连铸生产中，钢水首先由钢包流入中间包，再由中间包将钢水分配到各个结晶器，然后经结晶器凝固结晶并拉铸成铸坯。钢水从钢包流入中间包过程中，随着浇注的进行，钢包内部的钢水液面会逐渐下降，到浇注快结束的时候，包内的钢渣会混着钢水经长水口流入中间包，形成下渣。过量的钢渣不仅会降低钢水的洁净度，影响铸坯质量，甚至导致拉漏事故；而且会加速中间包耐火材料的腐蚀，缩短其使用寿命，增加中间包渣壳重量，影响连铸生产的进行。

为了减少从钢包中流出过量钢渣所产生的不良影响，现有连铸生产线采用人工或自动下渣检测手段来判断钢渣的出现，当检测到钢渣超过工艺规定值时，及时关闭滑动水口，结束浇注。但此时包内还留有大量的纯净钢水，通过长期对连铸生产线大包终浇后钢包翻渣量的数据统计，150吨的钢包平均剩余的铸余渣(钢水+钢渣)为4吨以上，其中纯净钢水2吨以上，300吨的钢包平均铸余渣为6吨，其中纯净钢水3吨以上，这些钢水一般全当钢渣处理，造成资源的很大浪费。而引起钢包浇注结束时包内还残留有大量钢水的原因，是由于在浇注中后期，钢水在钢包内产生旋转运动，最终会在出钢口上方形成漩涡，使漂浮在钢水上面的钢渣被漩涡的吸附作用卷下。

针对连铸钢包浇注中后期存在漩涡吸附卷渣的问题，有一些方法来抑制卷渣现象来降低钢包残留钢：如钢包倾斜浇注法，该方法是在钢包浇注后期将整个钢包倾斜一定角度，这样使得钢水偏向一边，从而加大钢水高度，让钢水多留出；如钢包挡渣堰技术，该方法是在钢包底部布置一些凸起的挡渣坝，从而减慢钢水后期的流动速度，减弱卷渣现象。但这些方法实际应用效果都不理想，目前国内外在连铸浇钢生产中，还没有有效的手段来抑制卷渣现象而减少钢包残留钢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸钢包浇注末期抑制卷渣控制方法和装置，该控制方法和装置在钢包浇注中后期能够对包内漩涡吸附卷渣现象进行有效的抑制并实现浇注的优化控制，从而减少钢包浇注结束后的残留钢，提高钢水收得率。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种连铸钢包浇注末期抑制卷渣的控制方法，包括如下步骤：

(1)采集当前正在浇注的钢种代码和钢包的自身重量，获得钢水的粘度特性和钢包自重；

(2)测量钢包总重量，减去钢包自重后得到钢水净重，根据钢包的形状尺寸，计算出钢包内钢水的实际液位高度；

(3)根据钢水液位高度判断浇注过程是否进入需要进行卷渣控制过程，如果满足条件则进入到下一步骤，否则返回步骤(2)继续测量；

(4)通过钢水流场分布测量装置，测量得到当前钢水涡面尺寸和漩涡高度；

(5)通过钢包滑动水口开度测量装置，测量得到水口开度大小；

(6)通过钢渣检测装置，测量得到当前钢渣含量；

(7)根据钢渣含量判断是否已下渣，如果满足已经下渣的条件则进入步骤(9)破坏漩涡控制过程，否则进入步骤(8)的抑制漩涡型控制过程；