[发明专利]恒流量浇注的铸造起重机副钩提升速度制定方法

说明书

技术领域

本发明涉及恒流量浇注的铸造起重机副钩提升速度制定方法，可应用于铸造起重机领域。

背景技术

经济的快速发展和持续的基础建设的需要，推动了钢材的产量上升。铸造起重机倾倒钢液恒流量浇注工艺对于钢材的性能有着极其重要的影响。在钢包的倾翻过程中，操作人员按下铸造起重机副起升机构开关实现钢包的倾倒，钢包在各时段的翻转位移也不能精准控制；而且，再此过程中，往往还需要地面导向人员的协同工作来完成整个钢液倾倒过程，对于每天会达到数十次钢包倾倒的大型炼钢厂，这种重复的倾倒过程也无法实现倾倒工艺的高稳定性，对于操作人员的劳动强度和熟练程度也是巨大的挑战，也影响后续热连轧型材或者浇铸件的质量。

目前，铸造起重机新技术的发展相当迅速，许多公司为克服钢包浇注的稳定性问题，进行了大量的工艺过程设计和研究。但是，钢包浇注流量不稳定的问题依然存在，影响了钢材的性能。为此，提出了本发明恒流量浇注的铸造起重机副钩提升速度制定方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提出恒流量浇注的铸造起重机副钩提升速度制定方法。使用本方法，可以得到各时段副钩提升速度与时间的关系，有益于钢材的性能提升和铸造起重机的智能化的发展。

本发明针对图1两个主钩3吊着钢包1、副钩2提升运动倾倒钢液和图2倾倒过程的工艺，以钢液恒流量浇注为原则，以钢液体积变化为变量，根据钢包的原始尺寸，钢包围绕旋转中心每旋转一个时间段到达下一个位置计算一次铸造起重机副钩的提升速度，直到提供的浇注时间结束为止。

本发明涉及恒流量浇注的铸造起重机副钩提升速度制定方法，包括如下步骤。

（1）按工艺要求确定浇注流量，以恒流量浇注为原则，建立剩余钢液体积与时间的函数关系。

根据图3所示，钢包高为H,根据《钢铁厂设计》知H=D。

钢液液面直径d

mD/D=x/0.075D

x=0.075mD

d=D+2x=D+0.15mD

钢液总体积

V₁=1/3πD（R²+r²+Rr）

=1/3πmD((0.85/2×D)²+(0.85D+0.15mD)²/4+0.85D×(0.85D+0.15mD))。

钢液恒定流速为

v= V₁/T

式中T为提供的总的倾倒时间,即钢液开始从钢包中流出到钢液全部倒完的时间。

剩余钢液体积

V_剩= V₁-iv t^，（n=0,1,2﹒﹒﹒t）。

式中，t^，为浇注的时间间隔，i为时间间隔的个数。

钢包1在倾倒钢液4时，有两个特殊状态，一种状态是当包底完全被钢水覆盖时，整个钢液4形成一个斜截圆台体。随着倾翻角度的增大，钢液4从钢包中不断流出，这时钢包1中的钢液4形成一个不规则的马蹄形状。对于斜截圆台体和不规则的马蹄形状来说，找不到合适的体积公式计算，为解决这一难题，根据钢包1的几何形状是一个上口大下口小的倒圆台体，可以把钢液设想成为一个圆柱体，直径取钢液表面半径和包底半径的平均值，即R=(2×0.85D+0.15mD)/4，在钢包设计中，其锥度一般很小，因此这种假设是能够成立的。因此在钢包1倾翻过程中，当包底完全被钢液覆盖时，整个钢液体积是一个斜截圆柱体，当包底露出时，整个钢液是马蹄形，可以找到合适的体积公式进行计算。

（2）建立倾倒的不同阶段的倾倒角与时间的函数关系。

1)从开始倾翻到钢包底部还未露出以前。