CN105195689A - 一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置及其检测方法，装置安装在板坯连铸机结晶器下方1#扇形段～2#扇形段区域，包括耐高温金属陶瓷探针、金属导向杆、导向槽、液压油缸、液压锁、单向节流阀、换向阀、液压泵、油箱以及PLC控制系统。方法通过耐高温金属陶瓷探针在连铸板坯上方的来回移动来检测连铸板坯的实际温度，然后将温度传递给PLC控制系统；当检测温度突变在50℃以上，PLC控制系统自动发出报警，此时系统自动切换到事故控制模式或者人工手动操作模式降低连铸板坯拉速来减小纵裂的扩散，从而预防板坯由于纵裂而漏钢。本发明减少连铸板坯由于纵裂而发生漏钢的概率，除预报漏钢外还可以用于连铸机纵裂预报控制，推广价值高。

Description

一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置及其检测方法

技术领域

本发明适用于连铸板坯纵裂漏钢检测预报领域，具体涉及一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置及其检测方法，通过耐高温金属陶瓷探针检测连铸板坯的突变温度来预报连铸板坯是否发生纵裂。

背景技术

目前，连铸板坯漏钢预报主要通过热电偶检测结晶器铜板温度变化实现。通过监测结晶器铜板温度变化预报粘结性漏钢准确率较高。然而板坯纵裂漏钢机理上形成于结晶器内钢种的包晶反应引起的微小裂纹，微小裂纹引起的温度变化很难监测。所以常规的结晶器内通过热电偶监测温度变化不能很好的预报板坯纵裂漏钢。微小裂纹只有在出了结晶器下口，遇到二冷水才会长大。在结晶器下1#扇形段-2#扇形段区域，微小裂纹即将形成明显的纵裂。详细板坯纵裂发生机理如下：

在结晶器弯月面附近伴随着凝固初期的液固相变，包晶反应引起的体积收缩及工艺参数引起的结晶器传热不均匀性，导致初生坯壳的厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，当应力超过坯壳的高温强度时就产生裂纹。微裂纹在二冷区强制冷却加以扩散，尤其在大断面铸坯生产中更容易出现表面纵向裂纹。裂纹沿拉坯方向走向、长短不一，其深度一般为10-20mm，宽度为10-15mm，长度一般有数米，严重的会贯穿整块板坯。当连铸板坯纵裂严重时就发生漏钢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有连铸板坯漏钢预报存在的上述不足，提供了一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置及其检测方法，用来检测和预报纵裂的发生，减少连铸板坯由于纵裂而发生漏钢的概率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置，安装在板坯连铸机结晶器下方1#扇形段～2#扇形段区域，包括耐高温金属陶瓷探针、金属导向杆、导向槽、液压油缸、液压锁、单向节流阀、换向阀、液压泵、油箱以及PLC控制系统，所述耐高温金属陶瓷探针安装在金属导向杆上，金属导向杆与液压油缸连接，液压油缸、液压锁、球阀、单向节流阀、换向阀、液压泵、油箱依次用金属液压软管连接，液压油缸在液压泵的作用下驱动金属导向杆，同时金属导向杆可移动的安装在导向槽的两端，耐高温金属陶瓷探针通过信号线与PLC控制系统连接。

按上述方案，所述耐高温金属陶瓷探针由热电偶、刚玉套管、金属陶瓷保护套组成(正常情况下能够连续测1000℃以上高温达到15小时以上)。

本发明还提供了一种上述连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，通过耐高温金属陶瓷探针在连铸板坯上方的来回移动来检测连铸板坯的实际温度，然后将温度传递给PLC控制系统；当耐高温金属陶瓷探针检测温度突变在50℃以上，PLC控制系统自动发出报警，此时PLC控制系统自动切换到事故控制模式或者人工手动操作模式降低连铸板坯拉速来减小纵裂的扩散。

按上述方案，所述耐高温金属陶瓷探针的来回移动速度根据连铸板坯的拉速自动调节，连铸板坯拉速快时，耐高温金属陶瓷探针移动速度快，连铸板坯拉速慢时，耐高温金属陶瓷探针移动速度相应变慢。

按上述方案，所述耐高温金属陶瓷探针的移动速度范围在0～10m/min。

按上述方案，所述耐高温金属陶瓷探针的个数与连铸板坯的宽度成正比，连铸板坯越宽，检测需要安装的耐高温金属陶瓷探针的个数越多，连铸板坯宽度每增加一定距离d，耐高温金属陶瓷探针的个数增加一个。

按上述方案，所述距离d的范围在500～600mm。

本发明与现有技术相比具有以下主要优点：运用在板坯连铸机上，专门用于板坯纵裂漏钢，该连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置适用范围除预报漏钢外还可以用于连铸机纵裂预报控制，推广价值高。

附图说明

图1是本发明连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的结构平面示意图；

图2是本发明耐高温金属陶瓷探针的结构平面示意图；

图3是本发明连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置液压原理图；

图4是本发明连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置安装位置图；

图中，1-耐高温金属陶瓷探针，2-金属导向杆，3-导向槽，4-液压油缸，5-液压锁，6-球阀，7-单向节流阀，8-换向阀，9-液压泵，10-油箱，11-金属陶瓷保护套，12-热电偶，13-刚玉套管。

具体实施方式

下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

参照图1～图3所示，本发明所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置，该预报装置安装在板坯连铸机结晶器下方1#扇形段～2#扇形段区域，包括耐高温金属陶瓷探针1、金属导向杆2、导向槽3、液压油缸4、液压锁5、单向节流阀7、换向阀8、液压泵9、油箱10以及PLC控制系统，所述耐高温金属陶瓷探针1安装在金属导向杆2上，金属导向杆2与液压油缸4连接，液压油缸4、液压锁5、球阀6、单向节流阀7、换向阀8、液压泵9、油箱10依次用金属液压软管连接，液压油缸4在液压泵9的作用下驱动金属导向杆2，同时金属导向杆2可移动的安装在导向槽3的两端(金属导向杆2可在导向槽3的两端来回移动)，耐高温金属陶瓷探针1通过信号线与PLC控制系统连接。

参照图4所示，本发明连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置安装在某炼钢厂220mm厚1950mm宽的板坯连铸机结晶器下方1#扇形段-2#扇形段区域，连接好信号线、液压软管，调整好装置的耐高温金属陶瓷探针1高度，检测60炉，耐高温金属陶瓷探针1来回移动速度通过数学模型公式随连铸板坯的拉速自动调节(耐高温金属陶瓷探针的来回移动速度根据连铸板坯的拉速自动调节)，温度突变在50℃以上发生2炉，成功预报2次。其中一次发生在连铸机连续浇铸IF钢第6炉次，连铸板坯拉速为1.3m/min，连铸板坯断面1750mm，当时第6炉次浇铸10min左右，装置发出报警，此时降低连铸板坯拉速为0.4m/min。在连铸机出坯切割处发现，本炉次第2块连铸板坯3.8m处有深为6mm，宽度为10mm，长为15mm的纵向裂纹。另一炉次同样是在浇铸IF钢时，连续浇铸第5炉次时发生的。成功预报连铸板坯发生较为严重纵向裂纹，由于降低连铸板坯拉速，裂纹减小，避免了由于纵裂而漏钢。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置，其特征在于：安装在板坯连铸机结晶器下方1#扇形段～2#扇形段区域，包括耐高温金属陶瓷探针、金属导向杆、导向槽、液压油缸、液压锁、单向节流阀、换向阀、液压泵、油箱以及PLC控制系统，所述耐高温金属陶瓷探针安装在金属导向杆上，金属导向杆与液压油缸连接，液压油缸、液压锁、球阀、单向节流阀、换向阀、液压泵、油箱依次用金属液压软管连接，液压油缸在液压泵的作用下驱动金属导向杆，同时金属导向杆可移动的安装在导向槽的两端，耐高温金属陶瓷探针通过信号线与PLC控制系统连接。

2.如权利要求1所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置，其特征在于：所述耐高温金属陶瓷探针由热电偶、刚玉套管、金属陶瓷保护套组成。

3.一种上述权利要求1所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，其特征在于：通过耐高温金属陶瓷探针在连铸板坯上方的来回移动来检测连铸板坯的实际温度，然后将温度传递给PLC控制系统；当耐高温金属陶瓷探针检测温度突变在50℃以上，PLC控制系统自动发出报警，此时PLC控制系统自动切换到事故控制模式或者人工手动操作模式降低连铸板坯拉速来减小纵裂的扩散。

4.如权利要求3所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，其特征在于：所述耐高温金属陶瓷探针的来回移动速度根据连铸板坯的拉速自动调节，连铸板坯拉速快时，耐高温金属陶瓷探针移动速度快，连铸板坯拉速慢时，耐高温金属陶瓷探针移动速度相应变慢。

5.如权利要求4所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，其特征在于：所述耐高温金属陶瓷探针的移动速度范围在0～10m/min。

6.如权利要求3所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，其特征在于：所述耐高温金属陶瓷探针的个数与连铸板坯的宽度成正比，连铸板坯越宽，检测需要安装的耐高温金属陶瓷探针的个数越多，连铸板坯宽度每增加一定距离d，耐高温金属陶瓷探针的个数增加一个。

7.如权利要求6所述的连铸板坯纵裂漏钢检测预报装置的检测方法，其特征在于：所述距离d的范围在500～600mm。