CN107442749B - 一种结晶器流场的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结晶器流场的检测方法，属于连续铸钢技术领域。所述结晶器流场的检测方法包括以下步骤：将热电偶布置在所述结晶器液面以下；在结晶器的中部以上均匀布置2‑6行及若干列热电偶，根据浇铸铸坯的断面宽度确定热电偶布置在所述结晶器内的列数；热电偶将其采集到的温度信号发送给中央处理器；根据热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定结晶器流场的变化发生。本发明结晶器流场的检测方法可以判断结晶器是否偏流，塞棒是否堵塞，从而根据流场变化采取措施，有效的提高了产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及连续铸钢技术领域，特别涉及一种结晶器流场的检测方法。
背景技术
连铸是现代炼钢生产流程中的关键工序，板坯连铸产线不断开发高品质的钢种，随着产品质量的提高，对钢中的夹杂物水平提出了严格的要求，尤其以汽车板为代表的钢种对表面质量要求更加苛刻。丰田等日系汽车厂对汽车板表面缺陷采取“零容忍”策，同时其他钢种如大梁钢、工程机械用钢等都对机械性能提出了较高的要求，而结晶器流场控制不当容易造成保护渣卷入，夹杂物上浮去除不干净，从而给后续热轧板卷、甚至产品带来质量缺陷。但是在现有技术中，各大钢厂都没有很好的检测结晶器流场的方法，大部分都是通过水模拟，数值模拟进行研究，但是这些方案不能实时检测生产过程中结晶器流场的变化，从而造成生产板坯轧制板卷、甚至产品出现缺陷。
发明内容
本发明提供一种结晶器流场的检测方法，解决了或部分解决了现有技术中检测结晶器流场的方法不能实时检测生产过程中结晶器流场的变化的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种结晶器流场的检测方法包括以下步骤：将热电偶布置在所述结晶器液面以下；在所述结晶器的中部以上均匀布置2-6行及若干列热电偶，根据浇铸铸坯的断面宽度确定所述热电偶布置在所述结晶器内的列数；所述热电偶将其采集到的温度信号发送给中央处理器；根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生。
进一步地，当所述结晶器为板坯结晶器时，在所述结晶器的窄面铜板设置1-5列热电偶，在所述结晶器大面铜板上设置6-20列热电偶。
进一步地，当所述热电偶布置在所述结晶器的窄面铜板上时，至少保证在所述窄面铜板位于所述浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶。
进一步地，在所述结晶器布置的热电偶行与行之间的距离为 80-300mm，列与列之间的距离为60-250mm。
进一步地，当在所述结晶器内布置2行热电偶时：所述2行热电偶中的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述2行热电偶中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器高度1/2的中心±100mm处；或所述2行热电偶中的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm 处，所述2行热电偶中的第二行热电偶布置在结晶器高度中心部位±100mm 处。
进一步地，当在所述结晶器内布置3行热电偶时：所述3行热电偶中的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述3行热电偶中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器高度1/2中心±100mm处，所述3行热电偶中的第三行热电偶布置在所述结晶器高度中心部位± 100mm处。
进一步地，当在所述结晶器内布置4-6行热电偶时：所述4-6行热电偶中的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述4-6 行热电偶中的最后一行热电偶布置在所述结晶器高度中心部位±100mm 处，所述4-6行热电偶中的其余行热电偶均匀布置在所述结晶器弯月面下50-150mm与所述结晶器高度中心部位±100mm之间。
进一步地，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器水口一侧布置的相邻2根以上热电偶出现温度逐步下降，所述结晶器水口另一侧布置的2根以上热电偶温度逐步升高，温度变化持续时间5-25min，温度变化3-20℃，则可以确定温度下降侧发生堵水口。
进一步地，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器两侧布置的热电偶温度变化≤3℃，温度变化持续时间 5-25min，则可以确定发生率两侧同时发生堵水口。
进一步地，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，所述结晶器两侧布置的至少2根热电偶温度逐步变化，温度升上或者下降3-20℃，温度变化持续时间5-25min，则可以确定所述结晶器流场出现偏流。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
将热电偶布置在所述结晶器液面以下，在结晶器的中部以上均匀布置 2-6行及若干列热电偶，根据浇铸铸坯的断面宽度确定热电偶布置在结晶器内的列数，所以，有效解决了现有技术中检测结晶器流场的方法不能实时检测生产过程中结晶器流场的变化的技术问题，热电偶实时将其采集到的温度信号发送给中央处理器，根据中央处理器显示的热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，可以确定结晶器流场的变化发生，判断结晶器是否偏流，塞棒是否堵塞，从而根据流场变化采取措施，避免造成生产板坯轧制板卷，有效的提高了产品的质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的结晶器流场的检测方法的流程示意图；
图2为图1中的热电偶的布置示意图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明实施例提供的结晶器流场的检测方法包括以下步骤：
步骤1，将热电偶4布置在所述结晶器3液面以下。
步骤2，在所述结晶器3的中部以上均匀布置2-6行及若干列热电偶4，根据浇铸铸坯的断面宽度确定所述热电偶4布置在所述结晶器3内的列数。
步骤3，所述热电偶4将将其采集到的温度信号发送给中央处理器。
步骤4，根据所述热电偶4温度变化、热电偶4横向温度差及热电偶4 纵向温度差，确定所述结晶器3流场的变化发生。
本申请技术方案通过将热电偶布置在所述结晶器液面以下，在结晶器的中部以上均匀布置2-6行及若干列热电偶，根据浇铸铸坯的断面宽度确定热电偶布置在结晶器内的列数，所以，有效解决了现有技术中检测结晶器流场的方法不能实时检测生产过程中结晶器流场的变化的技术问题，热电偶实时将其采集到的温度信号发送给中央处理器，根据中央处理器显示的热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，可以确定结晶器流场的变化发生，判断结晶器是否偏流，塞棒是否堵塞，从而根据流场变化采取措施，避免造成生产板坯轧制板卷，有效的提高了产品的质量。
详细介绍步骤2。
当所述结晶器3为板坯结晶器时，在所述结晶器3的窄面铜板设置1-5 列热电偶4，在所述结晶器3大面铜板上设置6-20列热电偶4，可以充分检测结晶器3流场内的温度。当所述热电偶4布置在所述结晶器3的窄面铜板上时，至少保证在所述窄面铜板位于所述浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶4，保证热电偶4能检测结晶器3流场内的温度，检测灵敏。
在所述结晶器3布置的热电偶4行与行之间的距离为80-300mm，列与列之间的距离为60-250mm，可以充分检测结晶器3流场内的温度。
当在所述结晶器3内布置2行热电偶4时：
所述2行热电偶4中的第一行热电偶布置在所述结晶器3弯月面下 50-150mm处，所述2行热电偶4中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器高度1/2的中心±100mm处；或
所述2行热电偶4中的第一行热电偶布置在所述结晶器3弯月面下50-150mm处，所述2行热电偶4中的第二行热电偶布置在结晶器3高度中心部位±100mm处。
当在所述结晶器3内布置3行热电偶4时：
所述3行热电偶4中的第一行热电偶布置在所述结晶器3弯月面下 50-150mm处，所述3行热电偶4中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器3高度1/2中心±100mm处，所述3行热电偶4中的第三行热电偶布置在所述结晶器3高度中心部位±100mm处。
当在所述结晶器3内布置4-6行热电偶4时：
所述4-6行热电偶4中的第一行热电偶布置在所述结晶器6弯月面下 50-150mm处，所述4-6行热电偶4中的最后一行热电偶布置在所述结晶器 3高度中心部位±100mm处，所述4-6行热电偶4中的最后一行热电偶中的其余行热电偶均匀布置在所述结晶器3弯月面下50-150mm与所述结晶器3 高度中心部位±100mm之间。
详细介绍步骤4。
所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器3水口一侧布置的相邻2根以上热电偶4出现温度逐步下降，所述结晶器3水口另一侧布置的2根以上热电偶4温度逐步升高，温度变化持续时间5-25min，温度变化3-20℃，则可以确定温度下降侧发生堵水口。
所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器3两侧布置的热电偶4温度变化≤3℃，温度变化持续时间 5-25min，则可以确定发生率两侧同时发生堵水口。
所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，所述结晶器3两侧布置的至少2根热电偶4温度逐步变化，温度升上或者下降3-20℃，温度变化持续时间5-25min，则可以确定所述结晶器流场出现偏流。
为了更清楚本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
方法1
某钢厂连铸结晶器浇铸铸坯最大断面230×1600mm，窄面热电偶安装为： 1列3行；结晶器3高度900mm，至少保证在窄面铜板位于浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶4，分别距离结晶器3上口：第一行210mm，第二行325mm，第三行445mm，大面热电偶安装为：每列热电偶4距离150mm，在大面宽度方向上均匀分布，总计布置11列，每行分别距离结晶器3上口：第一行210mm，第二行325mm，第三行445mm，浇铸板坯断面230mm*1100mm，板坯拉速维持 1.5m/min恒定，在未进行换包，且未进行在线调整等操作的情况下，塞棒位置逐渐从120mm增加到130mm，结晶器3水口内弧铜板2设置4列与外弧铜板 1设置4列三行总计6根热电偶4，热电偶4实时将其采集到的温度信号发送给中央控制器，温度有降低的趋势，对这两列三行热电偶4做温度曲线，内弧铜板2设置4列与外弧铜板1设置4列第一行热电偶5温度从110℃逐步上升到117℃，内弧铜板2设置4列与外弧铜板1设置4列第二行热电偶4温度从107℃逐步上升到113℃，内弧铜板2设置4列与外弧铜板1设置4列第三行热电偶5温度从87℃逐步上升到90℃；与4列沿水口对称的8列，温度有升高的趋势，对这两列三行热电偶4做温度曲线，内弧铜板2设置8列与外弧铜板1设置8列第一行热电偶4温度从116℃逐步降低到111℃，内弧铜板2设置8列与外弧铜板1设置8列第二行热电偶4温度从112℃逐步降低到 105℃，内弧铜板2设置8列与外弧铜板1设置8列第三行热电偶4温度从92℃逐步降低到89℃，温度变化后持续10min，通过分析温度下降测发生单侧水口堵塞，从而根据流场变化采取措施，避免造成生产板坯轧制板卷，有效的提高了产品的质量。
方法2
某钢厂连铸结晶器浇铸最大断面230×1600mm，窄面热电偶安装为：1列 3行；结晶器高度900mm，至少保证在窄面铜板位于浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶，分别距离结晶器上口：第一行210mm，第二行325mm，第三行445mm，大面热电偶安装为：每列热电偶4距离150mm，在大面宽度方向上均匀分布，总计布置11列，每行分别距离结晶器3上口：第一行210mm，第二行325mm，第三行445mm，浇铸板坯断230×1400mm，板坯拉速维持1.4m/min恒定，在未进行换包，且未进行在线调整等操作的情况下，塞棒位置逐渐从118mm增加到132mm，热电偶4实时将其采集到的温度信号发送给中央控制器，结晶器 3两侧热电偶4温度变化≤5℃，温升最大内弧铜板2设置5列第一行，温度升高2.5℃，跟踪时长15min，则发生率两侧同时堵水口，从而根据流场变化采取措施，避免造成生产板坯轧制板卷，有效的提高了产品的质量。
方法3
某钢厂连铸结晶器浇铸最大断面230×2150mm，窄面热电偶安装为：1 列3行；结晶器高度900mm，至少保证在窄面铜板位于浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶5，分别距离结晶器3上口：第一行210mm，第二行325mm，第三行445mm，大面热电偶安装为：每列热电偶4距离150mm，在大面宽度方向上均匀分布，总计布置15列，每行分别距离结晶器3上口：第一行 210mm，第二行325mm，第三行445mm，浇铸板坯断230×1800mm，板坯拉速维持1.2m/min恒定，在未进行换包，未进行在线调整等操作的情况下，塞棒位置115-118mm范围波动，热电偶4实时将温度信号发送给中央控制器，结晶器6设置的5列1行，2行热电偶4温度逐步升高，5列1行温度从115℃升高到123℃，5列2行温度从105℃升高到110℃，温度变化持续时间18min，判断结晶器发生了偏流，从而根据流场变化采取措施，避免造成生产板坯轧制板卷，有效的提高了产品的质量。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种结晶器流场的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将热电偶(4)布置在所述结晶器(3)液面以下；
在所述结晶器的中部以上均匀布置2-6行及若干列热电偶(4)，根据浇铸铸坯的断面宽度确定所述热电偶(4)布置在所述结晶器内的列数；
当在所述结晶器(3)内布置2行热电偶时：所述2行热电偶(4)中的第一行热电偶布置在所述结晶器(3)弯月面下50-150mm处，所述2行热电偶(4)中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器(3)高度1/2的中心±100mm处；或所述2行热电偶(4)中的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述2行热电偶(4)中的第二行热电偶布置在结晶器(3)高度中心部位±100mm处；
当在所述结晶器(3)内布置3行热电偶时：所述3行热电偶中(4)的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述3行热电偶(4)中的第二行热电偶布置在弯月面至所述结晶器(3)高度1/2中心±100mm处，所述3行热电偶(4)中的第三行热电偶布置在所述结晶器(6)高度中心部位±100mm处；
当在所述结晶器(3)内布置4-6行热电偶(4)时：所述4-6行热电偶中(4)的第一行热电偶布置在所述结晶器弯月面下50-150mm处，所述4-6行热电偶(4)中的最后一行热电偶布置在所述结晶器(3)高度中心部位±100mm处，所述4-6行热电偶(4)中的其余行热电偶均匀布置在所述结晶器弯月面下50-150mm与所述结晶器(3)高度中心部位±100mm之间；
所述热电偶(4)将其采集到的温度信号发送给中央处理器；
根据所述热电偶(4)温度变化、热电偶(4)横向温度差及热电偶(4)纵向温度差，确定所述结晶器(3)流场的变化发生。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：
当所述结晶器(3)为板坯结晶器时，在所述结晶器(3)的窄面铜板设置1-5列热电偶，在所述结晶器(3)大面铜板上设置6-20列热电偶(4)。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于：
当所述热电偶(4)布置在所述结晶器(3)的窄面铜板上时，至少保证在所述窄面铜板位于所述浇铸铸坯厚度中心处布置一列热电偶。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：
在所述结晶器(3)布置的热电偶(4)行与行之间的距离为80-300mm，列与列之间的距离为60-250mm。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：
在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器(3)水口一侧布置的相邻2根以上热电偶(4)出现温度逐步下降，所述结晶器(3)水口另一侧布置的2根以上热电偶(4)温度逐步升高，温度变化持续时间5-25min，温度变化3-20℃，则可以确定温度下降侧发生堵水口。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：
在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，出现塞棒位置逐渐升高，所述结晶器(3)两侧布置的热电偶(4)温度变化≤3℃，温度变化持续时间5-25min，则可以确定发生率两侧同时发生堵水口。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述热电偶温度变化、热电偶横向温度差及热电偶纵向温度差，确定所述结晶器流场的变化发生包括：
在未进行换包、拉速保持恒定的情况下，且未进行在线调整操作的情况下，所述结晶器(3)两侧布置的至少2根热电偶(4)温度逐步变化，温度上升或者下降3-20℃，温度变化持续时间5-25min，则可以确定所述结晶器流场出现偏流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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