[发明专利]非能动浇钢速度控制方法

说明书

本发明非能动浇钢速度控制方法，属于冶金技术领域，目的是不依靠任何外来控制手段，便可达到设定的浇注速度。将固定生产参数输入浇注速度控制方程获得与工艺浇注速度匹配的每次浇注钢锭的水口大小；将水口完全打开，钢流自由浇注。本发明，正是通过设置合理的水口尺寸，让实际浇注速度达到工艺浇注速度，使得在浇注过程中，完全打开水口，便控制了实际浇注速度。水口完全拉开，在浇注过程中，不需要人为或者其它外部控制条件来控制水口的开度来调节浇注速度，简化了浇注过程浇注速度的控制，减小了劳动强度，保证了工人人身安全。在整个浇注过程中，浇注速度保持稳定，简单、可靠、准确的控制浇注速度，利于提高钢锭质量和浇注成功率。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体的是非能动浇钢速度控制方法。

背景技术

浇注速度是钢锭制造过程中的一个非常重要参数，不适当的浇注速度会造成浇注通道堵塞、钢锭开裂或者表面褶皱的现象，因此控制浇注速度达到工艺要求是十分必要的。目前，控制浇注速度常用的方法有人工观察控制和称重反馈自动控制。

人工观察控制法是浇注时控制浇注速度的主要方法。其过程是工人通过观察钢锭模内钢液面上升的速度，手动控制水口开度的大小来控制浇注速度。但是该方法具有以下不足之处：

其一、过度依赖工人经验，可操作的人较少；

其二、前期钢液面较低，烟尘较大，无法观察，为达到工艺的浇注时间，就会导致浇注速度前期过快，后期过慢的现象；

其三、工人暴露在浇注钢流之下，存在安全风险。

称重反馈自动控制方法，原理是在吊包天平或浇注台车上加装称重装置，通过实时测量包内剩余钢水重量，将实际浇注速度和工艺浇注速度对比，反馈给水口液压装置，扩大或缩小水口开度，实现浇注速度的控制。该方法存在以下不足之处：

其一、大吨位动态精确称重难以实现，而且称重装置易磕碰导致不准确；

其二、反馈控制系数难以确定，导致浇注速度忽大忽小，波动较大；

其三、水口滑板反复开合，超过滑板的设计使用寿命，容易造成卡死或漏钢事故。

综上，无论是人工观察控制法控制浇注速度，还是称重反馈自动控制控制浇注速度，在浇注过程中均依赖人工观察或自动控制等外来控制手段，存在弊端。

发明内容

本发明为了解决目前均需要依靠外来控制手段控制浇注速度的问题，提供一种非能动浇钢速度控制方法，实现开浇后，不依靠任何外来控制手段，便可达到设定的浇注速度的目的。

本发明采用的技术方案是：非能动浇钢速度控制方法；包括以下步骤：

步骤一、获取待浇筑钢锭的工艺浇筑速度；

步骤二、确定浇注过程中的固定生产参数；

步骤三、将固定生产参数输入浇注速度控制方程，获得与工艺浇注速度匹配的每次浇注钢锭的水口大小；

浇注速度控制方程为：

其中，r为水口半径；R为钢包半径；h₀为钢液初始高度；ρ是钢液的密度，g是重力加速度，t是浇注时刻，l是水口高度；

步骤四、将与步骤三获取的水口大小相同的水口安装到钢包；

步骤五、将水口完全打开，钢流自由浇注。

进一步的，固定生产参数包括钢包半径和钢液初始高度。

进一步的，由每次浇注钢锭的数量计算出所需要的钢水量，再由钢水量和钢包直径计算出钢液初始高度。