CN110548847B - 一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法 - Google Patents

一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法，快换期间扇形段内的接痕板坯，在快换结束铸机起步后，采集现场信号监控接痕板坯在扇形段内实际位置，当该段板坯进入对应扇形段时，所述扇形段按预先设定的目标位置抬起1‑5mm，达到增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，当这段接痕板坯拉出对应扇形段时，这个扇形段再压回正常浇铸位置。本发明通过增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，用以降低拉矫力矩解决铸机拉不动板坯的问题，同时使扇形段免受过大力冲击，延长扇形段在线使用寿命，降低设备维护成本。

Description

一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体是一种板坯的加工方法。
背景技术
连铸机自问世以来得到迅速的发展，是由于它与传统的“模铸”工艺相比，大大简化了生产钢坯的工艺流程，节约了大量的能源，能在一个机组上连续浇铸出钢坯来，可以提高金属收得率、成材率，还可以降低成本。
由于连铸机能够在生产中实现中包快换，使得在一个浇铸周期内大大增加了连浇炉数，实现更多炉连续生产，从根本上改变了工人劳动条件，生产率相应得到提高。但由于连铸机在中包快换期间，连铸机拉速降为0速度，大约4-5分钟，板坯在扇形段内温度下降，板坯变硬，当新钢水在结晶器形成完好接痕后铸机会再次起步后，将新浇铸板坯慢慢的通过铸机扇形段拉出，在这个过程中，接痕板坯需要通过每一个开口度均不等、呈收缩棍缝的扇形段，每个扇形段棍缝的收缩量在0.3-2mm之间，使得扇形段加大对接痕板坯的夹持挤压，正常生产时板坯温度较高，板坯较软拉坯阻力小，而中包快换时，板坯温度较低，板坯较硬拉坯阻力大，原有技术在此情况发生后采用“力限定”技术解决，“力限定”是指当扇形段关闭夹持力大于预先设定好的限值，扇形段会自动调整棍缝来降低扇形段夹持力达到减少拉坯阻力大，此方法调整有限，不能满足生产要求。
经过多年的生产经验，铸机在中包快换期间，经常出现拉不动坯情况，多数在新拉出板坯13-18米之间，对应扇形段4-8段，其中7-8段为矫直段，正常板坯拉矫力矩为40％左右。快换期间由于接痕板坯在扇形段内0速停留4-5分钟左右，致使板坯温度下降，加上快换后1米左右的接痕坯过硬，还有0-2段最小棍缝较大相比其他段(设备工艺尺寸决定)，致使板坯较厚。在铸机快换起步后，上述因素会使接痕板坯经过扇形段拉出，产生拉矫力矩大大增加，力矩大约在70％-90％左右几乎增加一倍。多年的生产中曾多次发生在快换期间铸机拉不动坯的情况。通过对设备检查、控制程序研究及利用FDA数据分析得出，在快换期间扇形段内有8米左右(3段入口到结晶器出口)稍厚接痕板坯，在拉矫机驱动下经过每一个扇形段时，为保证扇形段实际位置与目标位置一致，扇形段框架都产生非常大夹持力，一旦触发扇形段“力限定”保护值，扇形段会自动调整棍缝，调整的大小与“力限定”保护值大小直接有关。“力限定”保护值大对快换中包时扇形段调整力作用不明显，“力限定”保护值小对快换中包时扇形段调整力作用明显，但会影响作正常生产中的棍缝精度。快换期间接痕板坯导致产生非常大的扇形段框架夹持力，给拉矫机增大了负载，是铸机在中包快换期间拉不动坯的主要原因，需要找到解决办法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法，其特征在于：快换期间扇形段内的接痕板坯，在快换结束铸机起步后，采集现场信号监控接痕板坯在扇形段内实际位置，当该段板坯进入对应扇形段时，所述扇形段按预先设定的目标位置抬起1-5mm，达到增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，当这段接痕板坯拉出对应扇形段时，这个扇形段再压回正常浇铸位置。
所述扇形段是指3段入口到结晶器出口。
通过对铸机S7控制程序进行修改，达到不用生产人员操作，减少人为失误，在铸机快换期间通过两台中包车互换位置进行自动识别快换躲接痕板坯启动信号，利用S7(指西门子编程软件名称STEP7缩写，连铸机控制系统编程由S7软件完成，如果对连铸机功能进行改进及优化，需要通过S7编程完成。)控制程序及拉矫机编码器进行板坯拉出位置时实计算，与扇形段实际机械长度比较，计算控制对应扇形段打开及压下信号输出，最终使这段稍厚接痕板坯拉出扇形段，免受扇形段过大夹持力挤压，以降低拉矫机力矩，避免铸机拉不动坯情况发生，一旦拉出则自动取消躲接痕板坯功能。
接痕板坯长度定义为中包快换铸流停止时，2号扇形段出口到结晶器内新钢水拉出0.5米的这段板坯，这段接痕板坯通过对应扇形段时保持依次抬起；中包快换自动启动条件满足后，在快换起步后，避免因扇形段打开对液位正常波动，扇形段在液位自动下进行躲接痕板坯动作，使程序设定3-4分钟后，板坯拉出3米以上按照预设值进行扇形段打开与关闭动作；当激活扇形段打开长度到达对应扇形段快换打开跟踪值时，扇形段会自动打开到系统快换目标位置；当激活扇形段关闭长度到达对应扇形段快换关闭跟踪值时，扇形段会自动关闭到系统目标位置；而扇形段系统目标位置由当前铸机软压下模式决定。
本专利与现有技术相比能够弥补因连铸机在中包快换期间，板坯在扇形段内温度下降，板坯变硬，接痕板坯通过每一个扇形段，使得扇形段加大对接痕板坯的夹持挤压，造成接痕板坯较硬导致拉不动板坯，原有“力限定”技术方法调整有限，在此情况发生后不能完全解决问题，满足不了生产要求。通过系统改进，当这段接痕板板坯进入对应扇形段时，扇形段按预先设定的目标位置稍稍抬起1-5mm，达到增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，用以降低拉矫力矩解决铸机拉不动板坯的问题，同时使扇形段免受过大力冲击，延长扇形段在线使用寿命，降低设备维护成本，起到了积极作用。
附图说明
图1为扇形段躲接痕过程中的框架力与段抬起的对应图截面；
图2为采用躲接痕功能的框架力与原扇形段未抬起时的框架力对应图截面；
图3为扇形段位置传感器电路图；
图4为扇形段伺服阀电路图。
具体实施方式
快换期间扇形段内8米左右(3段入口到结晶器出口)接痕板坯，在快换结束铸机起步后，利用S7控制程序及位置传感器采集现场信号监控板坯在扇形段内实际位置，当这段板坯进入对应扇形段时，这个扇形段按预先设定的目标位置稍稍抬起1-5mm，达到增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，当这段稍厚接痕板坯拉出对应扇形段时这个扇形段再压回正常浇铸位置。基于上述原理，对铸机S7控制程序进行修改，达到不用生产人员操作，减少人为失误，在铸机快换期间通过两台中包车互换位置进行自动识别快换躲接痕板坯启动信号，利用S7控制程序及拉矫机编码器进行板坯拉出位置时实计算，与扇形段实际机械长度比较，计算控制对应扇形段打开及压下信号输出，最终使这段稍厚接痕板坯拉出扇形段，免受扇形段过大夹持力挤压，以降低拉矫机力矩，避免铸机拉不动坯情况发生，一旦拉出则自动取消躲接痕板坯功能。在此期间为防止特殊情况发生，控制程序引入多种信号连锁保护，保证铸机安全运行。
躲接痕板坯程序计算步骤
连铸机由多个扇形段组成，每一个扇形段起到对板坯支撑作用，扇形段上有冷却装置，对板坯进行适当冷却，使板坯拉出连铸机，这里的扇形段在铸机上进行排号，从前到后依次为1段、2段等等；接痕板坯长度定义为中包快换铸流停止时，2号扇形段出口到结晶器内新钢水拉出0.5米的这段板坯，约为8227+500＝8727mm，这段接痕板坯通过对应扇形段时保持依次抬起。中包快换自动启动条件满足后，铸机总浇注长度A被记录存储为快换点长度B，程序计算快换新浇注长度L＝A-B。快换新浇注长度L+8727mm(2段出口)＝激活扇形段打开长度K。快换新浇注长度L-500mm＝激活扇形段关闭长度G。
对应扇形段快换打开关闭跟踪值((单位：毫米)
Figure BDA0002208490400000051
Figure BDA0002208490400000061
在快换起步后，避免因扇形段打开对液位正常波动，扇形段尽可能在液位自动下进行躲接痕板坯动作，使程序设定大约3-4分钟后，板坯拉出3米以上按照预设值进行扇形段打开与关闭动作。当“激活扇形段打开长度K”到达对应扇形段快换打开跟踪值时，扇形段会自动打开到系统快换目标位置。扇形段棍缝在软压下模式时打开到13/15号表,扇形段棍缝在无软压下时打开到242.5mm。当“激活扇形段关闭长度G”到达对应扇形段快换关闭跟踪值时，扇形段会自动关闭到系统目标位置。而扇形段系统目标位置为当前铸机软压下模式(LPC、拉速、手动)决定。
实施例
本钢炼钢厂于2008年12月1日建成2200mm连铸机，这台连铸设备为一机一流，冶金长度35.055m、弧形半径9.5m、铸坯宽度1000～2200mm、铸坯长度9000～11000mm。经过近几个月生产试验，扇形段在快换躲接痕抬起期间，明显得出扇形段框架夹持力小于之前很多(降低50％)，整体拉矫力矩也下降到50％-60％左右，如图3所示。
通过改进扇形段在快换躲接痕抬起期间动作的方式，大大的避免了在中包快换时扇形段框架对板坯夹持力增大的目的，降低拉矫力矩、解决了铸机拉不动板坯的问题，使扇形段免受过过大夹持力大力反冲击，延长扇形段寿命，降低设备维护费用等等，起到了积极作用。如图4所示。
本发明中的扇形段位置传感器及扇形段伺服阀电路均为现有技术，可采用图3及图4的电路。

Claims (2)

1.一种连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法，其特征在于：快换期间扇形段内的接痕板坯，在快换结束铸机起步后，采集现场信号监控接痕板坯在扇形段内实际位置，当该段板坯进入对应扇形段时，所述扇形段按预先设定的目标位置抬起1-5mm，达到增大扇形段辊缝减小扇形段框架对板坯夹持力的目的，当这段接痕板坯拉出对应扇形段时，这个扇形段再压回正常浇铸位置；
所述扇形段是指3段入口到结晶器出口；
接痕板坯长度定义为中包快换铸流停止时，2号扇形段出口到结晶器内新钢水拉出0.5米的这段板坯，这段接痕板坯通过对应扇形段时保持依次抬起；中包快换自动启动条件满足后，在快换起步后，避免因扇形段打开对液位正常波动，扇形段在液位自动下进行躲接痕板坯动作，使程序设定3-4分钟后，板坯拉出3米以上按照预设值进行扇形段打开与关闭动作；当激活扇形段打开长度到达对应扇形段快换打开跟踪值时，扇形段会自动打开到系统快换目标位置；当激活扇形段关闭长度到达对应扇形段快换关闭跟踪值时，扇形段会自动关闭到系统目标位置；而扇形段系统目标位置由当前铸机软压下模式决定。
2.根据权利要求1所述的连铸机在中包快换期间扇形段自动躲接痕板坯的方法，其特征在于：通过对铸机控制程序进行修改，达到不用生产人员操作，减少人为失误，在铸机快换期间通过两台中包车互换位置进行自动识别快换躲接痕板坯启动信号，利用S7控制程序及拉矫机编码器进行板坯拉出位置时实计算，与扇形段实际机械长度比较，计算控制对应扇形段打开及压下信号输出，最终使这段稍厚接痕板坯拉出扇形段，免受扇形段过大夹持力挤压，以降低拉矫机力矩，避免铸机拉不动坯情况发生，一旦拉出则自动取消躲接痕板坯功能。
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