CN101704082B - 采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶金行业大型板、带材及型材等生产，特别涉及采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法，其特征是：它至少包括带有导向辊的下框架，带有导向辊的上框架，驱动引锭杆及铸坯的压下辊装置，用于辊缝检测及控制的平衡油缸及连接上下框架并保持辊缝的夹紧油缸；压下辊装置固定在上框架上中央位置；平衡油缸均匀分布在上框架和下框架之间。它以便板坯连铸机在浇钢生产过程中对铸坯凝固末端实施动态轻压下，有效避免铸坯中心偏析、疏松等质量缺陷，提高钢材品质和金属成材率。

Description

采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业大型板、带材及型材等生产，特别涉及采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法。

背景技术

连续铸钢技术以其节能、低耗、高品质为优势在现代化钢铁企业得到普遍应用。除极少量的铸钢生产外，用于各种板带材、棒线材、型材、无缝钢管等的轧制坯料都由连铸生产方式提供。为板材、带材轧制提供的坯料是连铸板坯，其生产技术的核心是板坯连铸机。

随着机械制造业、汽车业、造船业、能源生产等行业对钢材品质要求的提升，钢铁生产本身对生产成本降低，对生产效率提高等要求的迫切，现在实际工程中采用两种扇形段辊缝调整或控制方法。一种是手动调整，方法是人工调整上、下框架之间的定距块大小，达到不同大小辊缝值的调整。由夹紧油缸夹紧上、下框架，保持辊缝固定不变。这种辊缝调整在浇钢生产前完成，在浇钢过程中不能进行调整辊缝，也就是固定辊缝生产。另一种是可进行自动调整辊缝值，方法是在夹紧油缸的活塞杆与缸体之间装有位置传感器，缸体固定在扇形段的上框架上，活塞杆与下框架连接。由夹紧油缸上的位置传感器将检测到的油缸缸体与活塞杆之间的位移作为辊缝的变化值，将这个位移值作为辊缝调整及控制的目标，与油缸的控制阀形成闭环，达到辊缝自动调整和控制的功能。这种方法的缺陷在于位置传感器检测的位移值不是上、下框架之间的真实的位移值，油缸活塞杆、或与活塞杆相连接的拉杆、上下框架等一系列相关件的间隙和弹性变形量不能检测和利用，不能确定辊缝的真实值。在扇形段检修、安装时这种间隙包括弹性变形量都可能改变，而且是随机的变化。特别是当生产之中又由高温带来的热变形也不能检测，所以在进行动态轻压下操作时，要求辊缝进行微调时误差更大，而且不够稳定，生产工艺难以准确实现，铸坯压下的冶金效果也不稳定。

在浇钢生产过程中对铸坯凝固末端实施压下工艺目的就是解决铸坯中心偏析、疏松等质量缺陷，提高钢材品质和金属成材率。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法，以便板坯连铸机在浇钢生产过程中对铸坯凝固末端实施动态轻压下，有效避免铸坯中心偏析、疏松等质量缺陷，提高钢材品质和金属成材率。

本发明的目的是这样实现的，采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法，其特征是：它至少包括带有导向辊的下框架，带有导向辊的上框架，驱动引锭杆及铸坯的压下辊装置，用于辊缝检测及控制的平衡油缸及连接上下框架并保持辊缝的夹紧油缸；压下辊装置固定在上框架上中央位置；平衡油缸均匀分布在上框架和下框架之间。

所述的平衡油缸采用柱塞缸结构，包括油缸缸体和缸体内的柱塞杆，油缸缸体的底座面与上框架水平面固定为一体，柱塞杆端点面与下框架水平面固定为一体；油缸缸体的底座面与柱塞杆的端点形成距离h，当上框架与下框架之间距离h值的改变时，平衡油缸的柱塞杆与油缸缸体之间位移变化，平衡油缸内的位置传感器迅速检测这一位置信号变化，信号经处理后形成控制信号传给控制夹紧油缸的开关阀或伺服阀，这些阀启动控制夹紧油缸动作，迅速调整上框架与下框架之间距离h值不变。

本发明的优点是：由于设计了平衡油缸，用于扇形段上、下框架的位置检测，与夹紧油缸形成闭环连锁，完成扇形段辊缝的自动控制，实现连续铸钢生产中对扇形段辊缝自动调整并保持的要求。其优点表现在如下几点：(a)平衡油缸克服上框架及附属物的重力、上下框架之间的摩擦力、一部分夹紧力。(b)平衡油缸带有位置(移)传感器，并有防护装置。(c)平衡油缸确定扇形段上、下框架相对位置进而确定辊缝值。(d)由平衡油缸直接检测辊缝，去除了拉杆、框架等的间隙和弹性变形的不确定性，去除了高温状态下框架等热变形的影响。(e)平衡油缸与夹紧油缸连锁闭环自动调整、控制扇形段辊缝值。达到板坯可变厚度生产。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是图1的平衡油缸与夹紧油缸位置示意图；

图3是平衡油缸原理图。

图中：1.下框架；2.上框架；3.压下辊装置；4.平衡油缸；5.夹紧油缸；6、油缸缸体；7、柱塞杆；8、位置传感器。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，用于连续铸钢生产过程中铸坯诱导辊辊系布置和控制的扇形段是板坯连铸机的核心组成部分，图1为一个扇形段的简图，包括带有导向辊的下框架1(外弧框架)，带有导向辊的上框架2(内弧框架)，驱动引锭杆及铸坯的压下辊装置3，用于辊缝检测及控制的平衡油缸4及连接上下框架并保持辊缝的夹紧油缸5。压下辊装置3固定在上框架2上中央位置；平衡油缸4均匀分布在上框架2和下框架1之间。

平衡油缸4采用柱塞缸结构，包括油缸缸体6和缸体内的柱塞杆7，油缸缸体6的底座面与上框架2水平面固定为一体，柱塞杆7端点面与下框架1水平面固定为一体。为平衡油缸4完成自动检测和控制扇形段辊缝值提供条件，其工作原理是：油缸缸体6的底座面与柱塞杆7的端点形成距离h，h也是上框架2与下框架1之间的距离。上框架2与下框架1之间距离h值的改变，导致平衡油缸4的柱塞杆7与油缸缸体6之间位移变化，平衡油缸4内的位置传感器8迅速检测这一位置信号变化，该信号经处理后形成控制信号传给控制夹紧油缸5的开关阀或伺服阀，这些阀启动控制夹紧油缸5动作，迅速调整上框架2与下框架1之间距离h值不变，由于上框架2(内弧框架)和下框架1(外弧框架)的内外弧导辊分别固定在对应的上框架2(内弧框架)和下框架1(外弧框架)框架上，辊缝H值的改变量与上下框架之间的距离h值的改变量是相同的。改变h值就实现了辊缝H值的对应改变，进而得到扇形段辊缝闭环控制；给出平衡油缸4中的位置传感器8一个与辊缝调整值相同的位移信号，自动与夹紧油缸控制阀连锁，形成上框架2与下框架1之间距离h的闭环控制，使扇形段上框架上升同样的距离，实现了扇形段辊缝值的自动调整。

板坯连铸机浇钢生产中对扇形段辊缝有两种要求，分别对应两种不同的工艺。第一种要求是，浇注一定厚度的板坯，扇形段有特定的辊缝对应。辊缝在生产中不能改变。但当改变铸坯厚度规格时扇形段的辊缝要作相应的调整。第二种要求是，在铸坯凝固末端的特定区域主动改变扇形段的辊缝值，使扇形段的辊子对铸坯实施压下变形，即轧制作用，称作铸坯凝固末端轻压下。

本发明用平衡油缸对扇形段上、下框架施以一定的作用力，克服上框架等重力、活塞杆及连杆的其弹性变形、框架的弹性变形、高温引起的热变形等诸因素对辊缝值检测的影响；直接测量上、下框架之间的距离变化，真实检测到辊缝的改变。用平衡油缸的位移量与夹紧油缸连锁，实现闭环控制，就达到了扇形段辊缝自动检测、控制的目标。辊缝检测、控制直接、准确。达到铸坯凝固末端动态轻压下操作工艺的稳定，进而实现铸坯质量的可控性及可靠性。

Claims (1)

1.采用平衡油缸自动检测、控制扇形段辊缝的方法，其特征是：它至少包括带有导向辊的下框架（1），带有导向辊的上框架（2），驱动引锭杆及铸坯的压下辊装置（3），用于辊缝检测及控制的平衡油缸（4）及连接上下框架并保持辊缝的夹紧油缸（5）；压下辊装置（3）固定在上框架（2）上中央位置；平衡油缸（4）均匀分布在上框架（2）和下框架（1）之间；平衡油缸（4）采用柱塞缸结构，包括油缸缸体（6）和缸体内的柱塞杆（7），油缸缸体（6）的底座面与上框架（2）水平面固定为一体，柱塞杆（7）端点面与下框架（1）水平面固定为一体；油缸缸体（6）的底座面与柱塞杆（7）的端点形成距离h，当上框架（2）与下框架（1）之间距离h值的改变时，平衡油缸（4）的柱塞杆（7）与油缸缸体（6）之间位移变化，平衡油缸（4）内的位置传感器（8）迅速检测这一位置信号变化，信号经处理后形成控制信号传给控制夹紧油缸（5）的开关阀或伺服阀，这些阀启动控制夹紧油缸（5）动作，迅速调整上框架（2）与下框架（1）之间距离h值不变。

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