CN113523217A - 一种连铸大包称与中包称校准的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连铸大包称与中包称校准的方法，包括：采集大包重量数据并对比拉速进行大包称校准、采集中包重量数据对比拉速对中包称进行校准等步骤。本发明提供的连铸大包称与中包称校准的方法，对大包称量系统、中包称量系统与经过标定的板坯称建立在线数据实时比对办法，及时发现称量数据的异常，并及时进行调整，保证称量系统精度。

Description

一种连铸大包称与中包称校准的方法
技术领域
本发明涉及一种连铸大包称与中包称校准的方法，属于冶金技术领域。
背景技术
炼钢厂连铸工艺过程中，在大包回转台的大包臂上装有大包称重系统（大包称），在中包车上装有中包称重系统（中包称），这两个系统的称重数据非常重要，要据此来判断钢包中钢水余量，确定换包时间，大包称量系统不准，会导致大包钢水剩余浪费或中包进渣过多，中包称量系统不准，会导致中包钢水剩余浪费或结晶器进渣，造成钢坯质量异常。因此，保证两个称量系统准确可靠，能够为连铸工艺降低成本、提高板坯质量提高重要参数。
由于大包回转台处于高空，形状特殊，量程较大（一般为400吨左右），无法使用标准砝码标定，中包车处于平台上，因工艺厂房布置，空间狭小，中包形状特殊，无法摆放标准砝码，传统方法需要在停机检修时间进行校准，要占用大量检修时间。
发明内容
本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种在线对大包称和中包称进行校准，以及时发现异常的校准的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种连铸大包称与中包称校准的方法，包括如下步骤：
步骤1：在大包开始进行钢水浇注，且中包重量稳定，结晶器宽度信号稳定时，以M秒为周期，采集大包称所称量的重量数据，直到中包重量或结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作X[0],X[1]......X[n]；建立数列{X}，{X}= X[n-1]-X[n]；
计算数列{X}的方差，当方差值小于等于阈值时，则大包称的线性度满足使用要求；计算数列{X}平均值X；
步骤2：当大包停止钢水浇注、中包开始进行钢水浇注，且结晶器宽度信号稳定时，以N秒为周期，采集中包称所称量的重量数据，直到结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作Y[0],Y[1]......Y[n]；建立数列{Y}，{Y}= Y[n-1]-Y[n]；
计算数列{Y}的方差，当方差值小于等于阈值时，则中包称的线性度满足使用要求；该序列的平均值计作Y；
步骤3：在结晶器宽度信号稳定时，采集出坯称重数据及当块板坯的长度；在一个测量周期中，采集3次，重量数据计作W[0]，W[1]，W[2]，板坯长度数据计作L[0]，L[1]，L[2]；令C=（W[0]+W[0]+W[0]）/（L[0]+L[1]+L[2]）；
步骤4：板坯的拉速计为S，在步骤（1）中，两次采集大包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T1=S*C*M；若数列{X}平均值X与T1之差的绝对值小于等于阈值，则大包称准确，在步骤（2）中，两次采集中包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T2=S*C*N；若数列{Y}平均值Y与T2之差的绝对值小于等于阈值，则中包称重准确。
上述方案进一步的改进在于：当中包称准确时，在所述步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到浇注重量时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明大包称准确。
上述方案进一步的改进在于：当大包称准确时，在所述步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到开始浇注时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明中包称准确。
上述方案进一步的改进在于：所述M与N均为10。
上述方案进一步的改进在于：所述步骤（3）中，根据出坯称与结晶器之间的距离L和拉速S，计算延迟D=L/S；则出坯称重数据开始采集时间相较首次大包称所称量的重量数据时间延后D时间。
上述方案进一步的改进在于：所述阈值为5公斤。
本发明提供的连铸大包称与中包称校准的方法，对大包称量系统、中包称量系统与经过标定的板坯称建立在线数据实时比对办法，及时发现称量数据的异常，并及时进行调整，保证称量系统精度。
具体实施方式
实施例
本实施例提供的连铸大包称与中包称校准的方法，首先需要布置硬件系统；将大包称、中包称、出坯称、大包相关信号、中包相关信号、板坯宽度信号和板坯长度信号的输出连接校准用主机，并在连铸弯曲段第三棍增加测速传感器，测速传感器的输出统一连接校准用主机；建立数据采集规则，利用拉速这个关键参数，建立计算模型，利用经过精确标定的出坯称数据，计算质量拉速，从而推算大包称、中包称的线性度和准确度，并给出分析结果。该方法在线实施，每个浇次可实现一次比对，根据实际工艺现状，平均5天就有一次浇次间隔，以该频率的称重比对，能够及时发现问题，满足工艺需要。其中，大包称数据、中包称数据、出坯称数据以4-20mA模式输入校准用主机。测速传感器输出OC或OD脉冲信号输入校准用主机。
具体包括如下步骤：
步骤1：当校准用主机接收到大包在浇注位信号、开浇信号、中包在浇注位信号、大包水口开信号时，也即是大包开始进行钢水浇注时，等待中包重量稳定，结晶器宽度信号稳定后，此时大包的重量的降低量应与拉速呈正比关系，以10秒为周期，采集大包称所称量的重量数据，直到中包重量或结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作X[0],X[1]......X[n]；建立数列{X}，{X}= X[n-1]-X[n]；
计算数列{X}的方差，当方差值小于等于阈值时，则大包称的线性度满足使用要求；计算数列{X}平均值X；
步骤2：当校准用主机接收到大包水口关闭信号、开浇信号、中包在浇注位信号时，也即是大包停止钢水浇注、中包开始进行钢水浇注时，等待结晶器宽度信号稳定后，此时中包重量的降低量应与拉速呈正比关系；以10秒为周期，采集中包称所称量的重量数据，直到结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作Y[0],Y[1]......Y[n]；建立数列{Y}，{Y}= Y[n-1]-Y[n]；
计算数列{Y}的方差，当方差值小于等于阈值时，则中包称的线性度满足使用要求；该序列的平均值计作Y；
步骤3：在结晶器宽度信号稳定时，采集出坯称重数据及当块板坯的长度；在一个测量周期中，采集3次，重量数据计作W[0]，W[1]，W[2]，板坯长度数据计作L[0]，L[1]，L[2]；令C=（W[0]+W[0]+W[0]）/（L[0]+L[1]+L[2]），C即单位长度板坯重量（千克每米）；因出坯称较结晶器具有一定的距离L，因此出坯称的首次数据采集，应在大包称首次的称重数据后进行相应的时间延迟，延迟时间为出坯称与结晶器之间的距离L/拉速S，理论最短延迟时间为：0#段至出坯称的距离/拉速。
步骤4：板坯的拉速计为S，单位为米每秒，在步骤（1）中，两次采集大包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T1=S*C*10；若数列{X}平均值X与T1之差的绝对值小于等于阈值，则大包称准确，在步骤（2）中，两次采集中包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T2=S*C*10；若数列{Y}平均值Y与T2之差的绝对值小于等于阈值，则中包称重准确。
由于工艺限制，以上数据的测量能够基本涵盖中包称全量程、大包称340吨至120吨的称重范围（工艺应用大概在390吨至120吨范围）。因此需要额外比对，利用开浇初期，大包水口开至中包车水口开这段时间，用中包称来校定大包称，即中包重量的增加值应等于大包重量的减少值。根据工艺开浇要求，中包钢水重量大于20吨，在中包钢水量从0增加到20吨的范围内，计算大包从满负荷降低20吨范围的线性度及准确度。具体为，当中包称准确时，在步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到浇注重量时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明大包称准确。
同样的，当大包称准确时，同样可以用来校准中包称。具体的，在步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到开始浇注时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明中包称准确。
本实施例中使用的阈值为5公斤，可以根据设备和工艺差别进行适量调整。
校准用主机能够连接按键或开关，以便开启校准，校准用主机还可以连接显示装置，以便显示所收集数据、计算结果、校准结果等信息。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在大包开始进行钢水浇注，且中包重量稳定，结晶器宽度信号稳定时，以M秒为周期，采集大包称所称量的重量数据，直到中包重量或结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作X[0],X[1]......X[n]；建立数列{X}，{X}= X[n-1]-X[n]；
计算数列{X}的方差，当方差值小于等于阈值时，则大包称的线性度满足使用要求；计算数列{X}平均值X；
步骤2：当大包停止钢水浇注、中包开始进行钢水浇注，且结晶器宽度信号稳定时，以N秒为周期，采集中包称所称量的重量数据，直到结晶器宽度信号变化，停止采集；所采集到的数据计作Y[0],Y[1]......Y[n]；建立数列{Y}，{Y}= Y[n-1]-Y[n]；
计算数列{Y}的方差，当方差值小于等于阈值时，则中包称的线性度满足使用要求；该序列的平均值计作Y；
步骤3：在结晶器宽度信号稳定时，采集出坯称重数据及当块板坯的长度；在一个测量周期中，采集3次，重量数据计作W[0]，W[1]，W[2]，板坯长度数据计作L[0]，L[1]，L[2]；令C=（W[0]+W[0]+W[0]）/（L[0]+L[1]+L[2]）；
步骤4：板坯的拉速计为S，在步骤（1）中，两次采集大包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T1=S*C*M；若数列{X}平均值X与T1之差的绝对值小于等于阈值，则大包称准确，在步骤（2）中，两次采集中包称所称量的重量数据的间隔中的浇钢量T2=S*C*N；若数列{Y}平均值Y与T2之差的绝对值小于等于阈值，则中包称重准确。
2.根据权利要求1所述的连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于：当中包称准确时，在所述步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到浇注重量时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明大包称准确。
3.根据权利要求1所述的连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于：当大包称准确时，在所述步骤1之前，在大包开始浇注，中包未达到开始浇注时，从中包称所称量的重量数据为0开始，每10秒钟，记录一次大包称所称量的重量数据、中包称所称量的重量数据，直到中包称所称量的重量数据超过20吨；计算每次大包的减少量与中包的增加量之差，当其绝对值小于等于阈值则说明中包称准确。
4.根据权利要求1所述的连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于：所述M与N均为10。
5.根据权利要求1所述的连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，根据出坯称与结晶器之间的距离L和拉速S，计算延迟D=L/S；则出坯称重数据开始采集时间相较首次大包称所称量的重量数据时间延后D时间。
6.根据权利要求1、2和3中任一项所述的连铸大包称与中包称校准的方法，其特征在于：所述阈值为5公斤。
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