CN105618700B - 精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法。本发明的精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，该方法包括如下步骤：（1）前期的模型预算；（2）按照前期进行的模型预算，找出L计划更换点，现场可以依据L等待长度，采集连铸机的实时拉速，按照L等待长度除以实时拉速计算出需要提前的时间量，然后依据这个时间在L计划更换点，进行计划更换水口作业。利用该方法能准确控制换水口的点在板坯前端或者后端，并能准确找到更换水口造成的板坯异常点，从而可以通过后续的切割优化，让异常点准确停位在板坯的头部或者尾部，通过下线的清理，从而大幅度降低板坯质量缺陷，减少板坯切割浪费。

Description

精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法

技术领域：

本发明涉及一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，属于钢铁冶金中连铸板坯质量判断领域。

背景技术：

板坯连铸在生产过程中，为了实现节约中间包成本和连铸的连续生产，都需要在正常的生产过程中在线更换浸入式水口。在快速更换水口的过程中，为了确保生产的安全稳定性，都需要将连铸的生产速度降低到一定的低速，并有瞬时间关闭钢流的动作。在此过程中，由于低的速度的生产和瞬间的钢水断流，以及在更换水口后结晶器内的液位波动、更换保护渣等都会造成生产出来的板坯有夹渣、结疤、重接等板坯的质量缺陷。带有这些缺陷的板坯如果没有识别出来，在进入下一道的热轧工序轧制时就会出现严重的板卷缺陷，给下游成品加工客户造成无法估量的损失。

为了避免更换水口造成的缺陷板坯进入下一道热轧工序，在目前国内的连铸工厂中，都采用现场操作人员依据操作经验确定时间操作更换水口。最终在系统中人为将此板坯判断为异常板坯进行下线处理。但是现场更换水口时操作人员不可能每次做到操作一致，因此难免造成最终更换水口的点不在预设的点。由于板坯出流线后需要按照一定的尺寸进行切割，所以很有可能造成更换水口的点在板坯的中间，甚至不在预设的那块板坯上，这样势必给后续的板坯精整和质量判断造成很大的麻烦。一种较轻的情况就是由于异常点识别不准，造成异常点在板坯中间，后续只能切割掉多余的板坯，造成成本的浪费。较严重的情况是带有质量缺陷的板坯没有识别出来，流入下到热轧工序造成板坯的质量问题。因此，如何准确的确定更换水口时候钢流断流的点，并以此为基准点往后顺延找到异常的板坯长度，识别出来后在流线的跟踪值长度上准确标识出来，后续通过优化切割，将异常点能准确的摆放在板坯的头部或者尾部，这样在生产出来的板坯上准确找到异常点加以清理，是在业内普遍受到关注和需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，采用前期模型预算更换水口的长度点结合后期利用系统精确自动识别更换水口异常点。利用该方法能准确控制换水口的点在板坯前端或者后端，并能准确找到更换水口造成的板坯异常点，从而可以通过后续的切割优化，让异常点准确停位在板坯的头部或者尾部，通过下线的清理，从而大幅度降低板坯质量缺陷，减少板坯切割浪费。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，该方法包括如下步骤：

（1）前期的模型预算：当连铸现场有需求更换浸入式水口时，采集刚切割结束的剩余流线板坯长度，设其为L_剩余长度，并采集记录当时流线板坯长度的累计值，设其为L_累计长度，依据合同热坯定尺长度L_定尺，采取整数块数切割策略，设其还需要切割的板坯块数为N，设N*L_定尺值为L，并让L大于L_剩余长度，设L-L_剩余长度的值为L_等待长度，则开始更换水口的流线累计长度值L_{计划更换点}=L_累计长度+L_等待长度；

（2）按照前期进行的模型预算，找出L计划更换点，现场可以依据L等待长度，采集连铸机的实时拉速，按照L等待长度除以实时拉速计算出需要提前的时间量，然后依据这个时间在L计划更换点，进行计划更换水口作业，同时一级计算机系统采集“换水口”质判模型按钮激活信号和更换水口装置中的油缸阀块动作脉冲信号；

当“换水口”质判模型按钮激活信号来后，3min内如采集到油缸阀块动作脉冲信号，则向二级计算机系统发出“更换水口”的信号；如超过3min，则不向二级计算机系统发出“更换水口”的信号；

二级计算机系统接收到一级计算机系统发出的“更换水口”信号后，记录此时的流线长度点，即为更换水口的异常点。

所述的精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，在找出更换水口的准确异常点后，还包括后期精确定位的步骤，所述的后期的精确定位依据拉速的不同做出判断：二级系统判定设置为依据拉速不小于0.5m/min时,将异常点点优化到此块板坯的离尾部200mm；拉速小于0.45m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部1000mm。

有益效果：

利用本发明的方法能准确控制换水口的点在板坯前端或者后端，并能准确找到更换水口造成的板坯异常点，从而可以通过后续的切割优化，让异常点准确停位在板坯的头部或者尾部，通过下线的清理，从而大幅度降低板坯质量缺陷，减少板坯切割浪费。下表是梅钢炼钢厂试验前后的更换水口板坯降级数据对比：

从上表可以看出，按照此方法实施的更换水口后的板坯异常点识别，降级率降低了2.01%，全年可以减少板坯降级60块。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，该方法包括如下步骤：

前期的模型预算：

当连铸现场有需求更换浸入式水口时，采集刚切割结束的剩余流线板坯长度，设其为L_剩余长度，并采集记录当时流线板坯长度的累计值，设其为L_累计长度，依据合同热坯定尺长度L_定尺，采取整数块数切割策略，设其还需要切割的板坯块数为N，设N*L_定尺值为L，并让L大于L_剩余长度，设L-L_剩余长度的值为L_{等待长度，}则开始更换水口的流线累计长度值L_{计划更换点}=L_累计长度+L_等待长度。

后期精确定位：

按照前期进行的模型预算，找出L_{计划更换点，}现场可以依据L_{等待长度，}采集连铸机的实时拉速，按照L_等待长度除以实时拉速计算出需要提前的时间量，然后依据这个时间在L_{计划更换点，}进行计划更换水口作业。就如前面所述，现场的操作工人不可能做到很准的时间点来更换水口，于是在更换水口作业工序开始后，则进行后期的精确定位判断。

当前面依据模型预算，找出L_{计划更换点，}后，现场按照这个计划点进行更换水口作业流程。在这个流程中，现场能够收集到的信号有作业换水口前的”换水口“质判模型按钮信号；在有效更换水口的动作中，执行更换水口的机构中，有个液压油缸需要将新水口推入到工作位，从而能采集到油缸阀块动作的脉冲信号；精确的更换水口异常点就是在油缸将新水口推入到旧水口这瞬间的点。但是不是每次油缸动作都是更换水口（现场工人进行的油缸测试等其他动作也会导致油缸动作），为此，需要把“换水口”质判模型信号和油缸阀块动作信号进行综合判断。综合判断方法如下：

一级计算机系统采集“换水口”质判模型按钮激活信号；

一级计算机系统采集更换水口装置中的油缸阀块动作脉冲信号；

当“换水口”质判模型按钮激活信号来后，3min内如采集到油缸阀块动作脉冲信号，则向二级系统发出“更换水口”的信号；如超过3min，则不向二级系统发出“更换水口”的信号。

二级系统接受到一级发出的“更换水口”信号后，记录此时的流线长度点---即为更换水口的异常点；

在找出更换水口的准确异常点后，由于在这更换水口的异常点后还有一小段的非稳态浇注长度，因此为了更加精确的定位此异常段，为后面切割工序提供准确的异常非稳态浇注长度，后期的精确定位还需要依据拉速的不同做出判断：

目前采用的工艺要求都是拉速低于0.45m/min时需要进行更换保护渣作业，更换保护渣作业会造成结晶器液位的紊乱从而导致板坯卷渣和卷夹杂，此异常操作需要维持2.2min，导致影响板坯长度1000mm。当拉速不小于0.5m/min时，现场操作不需要进行更换保护渣操作， 唯一考虑的就是有0.4min导致的结晶器液面紊乱时间段。因此将二级系统判定设置为依据拉速不小于0.5m/min时,将异常点点优化到此块板坯的离尾部200mm；拉速小于0.45m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部1000mm。

具体地：首先根据现场浇钢对浇铸的浸入式水口状况判断需要换水口作业，依据模型计算最佳实施的浇铸长度值，现场浇钢工根据参考范围在L1的操作箱OS1按下“换水口”钮，OS1上“换水口”钮发出闪烁信号，表示进入判断程序控制阶段（有效时间为3min，超出重新操作）。当操作换水口油缸按钮时，通过油缸的控制阀发接受到实际动作信号，OS1上“换水口”钮发出常亮信号，一级系统综合以上两个信号向二级系统发出正确的换水口时间点和板坯跟踪长度异常点。二级系统依据找出的准确换水口异常点根据进行优化切割。再根据①拉速不小于0.5m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部200mm，；②拉速小于0.45m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部1000mm；

应用实例：

某台连铸机正在生产，此时现场生产情况判断需要更换水口了。

首先前期模型计算如下：

现场采集到刚结束剩余流线板坯长度L_剩余长度为45米，记录当时流线板坯长度的累计值L_累计长度为300米。系统下发的合同板坯定尺为8米。采取整数块数切割策略，设其还需要切割的板坯块数为N为6，6*8=48大于45米，即N*L_定尺L值为48米，并让L（48米）大于L_剩余长度（45米）。

值L_{等待长度，}则为48-45=3米，则开始更换水口的流线累计长度值L_{计划更换点}=L_累计长度+L_等待长度=300+3=303米。

其次后期的精确定位如下：

现场操作工依据前期模型预算出来的303米更换水口，当时实际的长度为300米，拉速为1.0m/min，则需要等待3m/1.0min=3min再开始推动油缸更换水口。由于现场在操作降低拉速更换水口，以及更换水口后再次降低拉速的工艺操作时由于人员配合，现场工况等诸多因素影响，此时更换点不能确保在累计长度303米上，于是需要增加后期的精确定位。现场浇钢工根据大约在303米的浇注长度进行更换水口时，在L1的操作箱OS1按下“换水口”钮，OS1上“换水口”钮发出闪烁信号，表示进入判断程序控制阶段（有效时间为3min，超出重新操作）。当操作换水口油缸按钮时，通过油缸的控制阀发接受到实际动作信号，OS1上“换水口”钮发出常亮信号，假设此时准确的流向长度累计点为303.5米。一级系统综合以上两个信号向二级系统发出正确的换水口时间点和板坯跟踪长度异常点即为303.5米。二级系统依据找出的准确换水口异常点根据进行优化切割。再根据①拉速不小于0.5m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部200mm，即从303.5米到303.7米都是板坯异常区；②拉速小于0.45m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部1000mm，即从303.5米到304.5米都为板坯异常区。

这异常区找出后，带有换水口标识的板坯被分类出，然后切除异常区部分，就完成了整个的水口异常坯的识别流程。

Claims (2)

1.一种精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）前期的模型预算：当连铸现场有需求更换浸入式水口时，采集刚切割结束的剩余流线板坯长度，设其为L_剩余长度，并采集记录当时流线板坯长度的累计值，设其为L_累计长度，依据合同热坯定尺长度L_定尺，采取整数块数切割策略，设其还需要切割的板坯块数为N，设N*L_定尺值为L，并让L大于L_剩余长度，设L-L_剩余长度的值为L_等待长度，则开始更换水口的流线累计长度值L_{计划更换点}=L_累计长度+L_等待长度；

（2）按照前期进行的模型预算，找出L_{计划更换点}，现场可以依据L_等待长度，采集连铸机的实时拉速，按照L_等待长度除以实时拉速计算出需要提前的时间量，然后依据这个时间在L_{计划更换点}，进行计划更换水口作业，同时一级计算机系统采集“换水口”质判模型按钮激活信号和更换水口装置中的油缸阀块动作脉冲信号；

当“换水口”质判模型按钮激活信号来后，3min内如采集到油缸阀块动作脉冲信号，则向二级计算机系统发出“更换水口”的信号；如超过3min，则不向二级计算机系统发出“更换水口”的信号；

二级计算机系统接收到一级计算机系统发出的“更换水口”信号后，记录此时的流线长度点，即为更换水口的异常点。

2.根据权利要求1所述的精确定位连铸坯上因换水口造成的异常点的方法，其特征是：在找出更换水口的准确异常点后，还包括后期精确定位的步骤，所述的后期的精确定位依据拉速的不同做出判断：二级系统判定设置为依据拉速不小于0.5m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部200mm；拉速小于0.45m/min时,将异常点优化到此块板坯的离尾部1000mm。