本發(fā)明涉及鋼鐵冶金，尤其涉及一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型和自動開澆方法。

背景技術(shù)：

1、定徑水口澆注是連鑄機(jī)中間包澆注的一種方式，其特點(diǎn)是注入連鑄機(jī)結(jié)晶器的鋼水量是個變量，需要用拉速來平衡這個鋼水量變量，達(dá)到穩(wěn)定液面澆注的目的。

2、定徑水口開澆時注入結(jié)晶器的鋼水量和開澆拉出的鋼水量(拉速)這兩個變量并非簡答疊加，實(shí)現(xiàn)自動控制尤為困難。定徑水口開澆采用人工方式時，員工的勞動強(qiáng)度大，為達(dá)到液面穩(wěn)定，期間需要多次擺槽阻斷鋼水澆注，有人員燙傷的安全隱患，也增加了生產(chǎn)成本。雖然也有自動開澆，但開澆液位曲線設(shè)定不當(dāng)會導(dǎo)致開澆液面、拉速劇烈波動，突出表現(xiàn)為拉速波動大，波動周期長，進(jìn)而影響開澆的順利進(jìn)行，甚至導(dǎo)致開澆中斷等事故。因此，定徑水口如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的自動開澆，成為當(dāng)前一個需要解決的重要難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型，其可達(dá)到澆注液面和拉速匹配，實(shí)現(xiàn)鋼水進(jìn)出量平衡，保證穩(wěn)定液面。

2、有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型，包括以下步驟：

3、s1)根據(jù)定徑水口開澆工藝特點(diǎn)，確定開澆的邊界參數(shù)：起步拉速、平衡拉速以及至平衡有限距離，得到開澆至液位平衡的加速度；

4、s2)確定開澆時間、液面位置與加速度的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而得到開澆第n秒的位移增量，在位移增量為0時，澆注液面平衡。

5、優(yōu)選的，以160*160小方坯為例，開澆滑塊直徑為15～16mm，引錠頭距結(jié)晶器上沿600～800mm，密實(shí)冷料的長度為200～230mm，實(shí)際出苗時間＞12s。

6、優(yōu)選的，以連鑄機(jī)的坯形為板坯或矩形坯為例，所述起步拉速為0.2～0.4mm/min；以連鑄機(jī)的坯形為方坯為例，所述起步拉速為0.6～0.7mm/min。

7、優(yōu)選的，至平衡有限距離為100～150mm。

8、優(yōu)選的，所述平衡拉速為1.5～2.0m/min。

9、優(yōu)選的，所述平衡拉速為1.8m/min。

10、優(yōu)選的，所述得到開澆至液位平衡的加速度的關(guān)系式具體為：vt2-v02＝2as，v0＝0。

11、優(yōu)選的，步驟s2)中，所述對應(yīng)關(guān)系為：t＝vt/a，sn＝vt*tn-(v0*tn+1/2atn2)；所述位移增量的關(guān)系式為：△sn＝sn-sn-1。

12、本申請還提供了一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆方法，包括：

13、利用所述的自動開澆模型進(jìn)行定徑水口的自動開澆。

14、本申請?zhí)峁┝艘环N連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型，其首先根據(jù)定徑水口開澆工藝特點(diǎn)，確定開澆的邊界參數(shù)，由此得到開澆至液面平衡的鋼水澆注加速度，再進(jìn)一步確定開澆液面時間、液面位置與加速度的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而得到開澆第n秒的位移增量，在位移增量為0時，澆注液面平衡。為了實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)定徑水口穩(wěn)定可靠的自動開澆，本申請將定徑水口自動開澆過程抽象為追趕模型，建立了相應(yīng)的追趕開澆曲線模型，即時間和液面位置的對應(yīng)關(guān)系，在有限的時間和空間內(nèi)，達(dá)到了液面和拉速的匹配，實(shí)現(xiàn)了鋼水進(jìn)出量平衡。進(jìn)一步的，本申請自動開澆模型確定的過程中，在確定自動開澆的參數(shù)中考慮了出苗時間，結(jié)合定徑水口的實(shí)際開澆情況，保證充足的出苗時間。本申請?zhí)峁┑亩◤剿诘淖詣娱_澆模型可快速實(shí)現(xiàn)液面和拉速的匹配，減少液面和拉速的波動，還兼顧了自動開澆的出苗時間，保證了冶金要求。

技術(shù)特征：

1.一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，出苗時間＞10s，開澆至液面平衡的時間為7～8s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，以160*160小方坯為例，開澆滑塊直徑為15～16mm，引錠頭距結(jié)晶器上沿600～800mm，密實(shí)冷料的長度為200～230mm，實(shí)際出苗時間＞12s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，以連鑄機(jī)的坯形為板坯或矩形坯為例，所述起步拉速為0.2～0.4mm/min；以連鑄機(jī)的坯形為方坯為例，所述起步拉速為0.6～0.7mm/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，至平衡有限距離為100～150mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，所述平衡拉速為1.5～2.0m/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，所述平衡拉速為1.8m/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動開澆模型，其特征在于，所述得到開澆至液位平衡的加速度的關(guān)系式具體為：vt2-v02＝2as，v0＝0。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動開澆模型，其特征在于，步驟s2)中，所述對應(yīng)關(guān)系為：t＝vt/a，sn＝vt*tn-(v0*tn+1/2atn2)；所述位移增量的關(guān)系式為：△sn＝sn-sn-1。

10.一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種連鑄機(jī)定徑水口的自動開澆模型，包括以下步驟：S1)根據(jù)定徑水口開澆工藝特點(diǎn)，確定開澆的邊界參數(shù)：起步拉速、平衡拉速以及至平衡有限距離，得到開澆至液位平衡的加速度；S2)確定開澆時間、液面位置與加速度的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而得到開澆第n秒的位移增量，直至距離目標(biāo)液位位移增量為0時，即在到達(dá)目標(biāo)液位時，開澆拉速與澆注鋼水量相等，實(shí)現(xiàn)澆注液面平衡。本申請?zhí)峁┑淖詣娱_澆模型，將定徑水口自動開澆抽象為追趕模型，建立相應(yīng)的追趕二次方程開澆曲線模型，建立時序與液位的對應(yīng)關(guān)系，在有限的時間和空間內(nèi)，達(dá)到液面和拉速的匹配，實(shí)現(xiàn)鋼水進(jìn)出量平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：盧波,高志濱,吳旭鵬,侯光達(dá),譚學(xué)樣,郭達(dá),咸光勇,陳大文,劉致猛,喬新峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14