CN113634728A - 连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法及显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法及显示方法,属于冶金控制领域。所述确定方法包括:混浇模型产生铸流内新坯块,生成坯块编号,并记录坯块出生时间、在铸流上的位置以及对应的铸流内浇铸长度并和坯块编号绑定;记录所有实际定尺铸坯头部及尾部对应的铸流内浇铸长度,再结合定尺铸坯的长度,获得任意位置处的浇铸长度,与坯块的铸流内浇铸长度进行对应,获得编号集合,再获取所有坯块编号对应的位置及坯块出生时间,导入模型中获得实时混合率。本发明实现了混浇模型跟踪结果‑混合率与实际冷态定尺铸坯的精确对应,同时预测了混浇坯上任何定尺任何位置处的混合率及成分,实现了混浇定尺铸坯的实际混合率的实时精确判定。
Description
技术领域
本发明属于冶金异钢种连铸控制领域,具体涉及一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法及显示方法。
背景技术
在钢铁冶金领域,连铸是一种把钢水直接浇铸成形的冶金方法,大幅提高金属收得率和铸坯质量,多炉连铸时会涉及到异钢种或不同炉相同钢种的混浇过程。而混浇过程异钢种连浇的组织,是影响计划排产和连铸生产效率的重要指标。
现有技术中,连铸异钢种混浇过程中,混浇坯长度通常采用经验或混浇模型的方式进行预测,但都存在过渡坯中实际混浇坯长度难以精确判别的难题;另外异钢种混浇过程中采用混浇模型可实时提供混浇坯在铸流内参数与定尺铸坯的对应关系,并根据对应关系制定混浇工艺,现场据此采用修改定尺等方式来保证浪费的铸坯最少,在模型运行过程混浇坯与定尺铸坯的关系很明确,但由于混浇模型计算结果(混合率)与铸坯随时都在移动中,无法获得实际切割后的冷态定尺铸坯与混浇模型计算结果的对应关系,从而无法实时确定定尺铸坯的实际混合率。由于上述问题的存在,导致判定不合理的混浇坯经直接热装热送后轧制的钢板成分及成品性能不和,对出厂钢材产生较严重的质量异议以及隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,对连铸异钢种混浇过程混浇坯长度进行精准判别,并建立混浇模型跟踪结果与实际冷态定尺铸坯的对应关系,实现混浇定尺铸坯的实际混合率的实时精确判定。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,包括如下步骤:
步骤S1,混浇模型随大包开浇自启,混浇模型以坯块的方式分割铸流内铸坯;
第二方面,本发明实施例还提供了一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法,所述连铸实际混浇定尺铸坯以间隔的填充块和空白块表示,实际混合率以贯穿在填充块和空白块长度方向上的曲线表示,其中,所述曲线采用以上所获取的混合率数值进行绘制。
本发明具有如下有益效果:
本发明实施例提供的连铸异钢种实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法及显示方法,实现了混浇模型跟踪结果-混合率与实际冷态定尺铸坯的精确对应,同时预测了混浇坯上任何定尺任何位置处的混合率及成分,实现了混浇定尺铸坯的实际混合率的实时精确判定,反过来从实际定尺铸坯混合率得到实测的钢种成分,并进一步用来检测、标定混浇模型预测结果是否精确,从而给出调整混浇预测方法的具体依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法原理图;
图2为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法流程图;
图3为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法中混浇坯刚进入铸流时的实时混合率和实际切割定尺铸坯对应关系示意图;
图4为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法中混浇坯位于到起切点前后时的实时混合率和实际切割定尺铸坯对应关系示意图;
图5为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法中混浇坯到达切割点后时的实时混合率和实际切割定尺铸坯对应关系示意图;
图6为本发明实施例所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法所确定的实时混合率结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中存在的上述问题,本申请发明人对现有的连铸过程混交坯长度的判定进行了仔细研究,发现目前主要采用的判定方法如下:首先考虑到铸机的具体设备及实际生产混浇过程的工艺情况,以后一个浇次第一炉开浇时刻为混浇起始时间,人为或采用连铸机优化切割模型在铸流上对出结晶器的铸坯进行标记跟踪,以与上一个浇次中间包内钢液混合后直到其浇铸完的时刻为混浇结束时间,通过拉速与混浇过程不同时间的乘积可确定混浇坯的起始位置与长度; 其次经切割机切割后将判定为混交坯的几根定尺铸坯从线上移出,同时在定尺铸坯头部与尾部的角部进行取样分析成分,并结合上下浇次浇铸钢种的成分要求,从而判定具体混浇坯为哪根定尺铸坯。连铸异钢种混浇过程,过渡坯包括实际要判废的混浇坯以及不需判废的铸坯。目前大多数钢铁企业根据连铸异钢种混浇钢种成分的不同,制定了判定混交坯的成分规则。
但是,以上方法比较粗糙,对于过渡坯的改判困难,并且对于过渡坯的判定误差在一根定尺铸坯长度上,无法精确得到混浇坯长度从而精确地识别出过渡坯。一方面无法有效识别过渡坯从而优化减小过渡坯,另一方面即使采用混浇模型,混浇模型也是直接给出混浇过程,无法从实际定尺铸坯的结果中标定优化混浇模型,并无法与最终实际定尺铸坯建立精确的对应关系,实时确定混浇定尺铸坯的混合率。由于无法提供切割后混浇模型计算结果与冷坯定尺的对应关系,难以通过对实际冷态铸坯进行相关检测,以对混浇跟踪模型的工艺参数进行标定,无法使其符合现场生产实际情况,从而无法确定精确的混浇工艺。
应注意的是,以上现有技术中的方案所存在的缺陷,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。
基于上述研究,本申请提出了一种连铸异实际钢种混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,所述实时确定方法原理如图1所示,通过混浇坯长度预测模型(以下简称混浇模型),例如,基于中间包及结晶器内钢液混合过程物理模型的混浇坯长度及成分变化预测系统,混浇模型计算结果为自混浇开始(以大包开浇为混浇开始时刻)至中间包内钢液浇铸完混浇结束此时间段内不同时刻不同浇铸长度对应的铸流上的混合率;将混浇模型计算的铸流混合率、铸坯坯块与铸流浇铸长度绑定,同时切割定尺后记录切割定尺开始和结束对应的浇铸长度,从而以浇铸长度作为混浇模型计算结果-混合率和实际冷态定尺铸坯对应的绝对刻标,若获得不同浇铸长度上的混浇模型计算的结果,以及实际冷态定尺铸坯上每个位置对应的浇铸长度,就可建立混浇模型计算结果-混合率和实际冷态定尺铸坯的绝对对应关系,最终实现混浇模型计算结果-混合率与实际冷态定尺铸坯的精确对应;再结合模型输出浇铸长度和混浇模型计算的结果-混合率,用来支持炉次跟踪、浇次跟踪和铸坯跟踪,实现混浇结果的自动跟踪。
参见图2,本发明实施例所提供的连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,包括如下步骤:
步骤S1,混浇模型随大包开浇自启,混浇模型以坯块的方式分割铸流内铸坯。
步骤S2,随着浇铸的进行,混浇模型产生铸流内新坯块,推动原有坯块整体后移;新坯块产生后,生成与坯块对应的坯块编号,并记录坯块出生时间、在铸流上的位置以及对应的铸流内浇铸长度。其中,将当前铸流浇铸长度作为坯块对应的铸流浇铸长度。
步骤S3,将铸流上的位置、坯块的铸流内浇铸长度和坯块编号绑定,同时切割定尺后记录切割定尺开始时、即定尺铸坯头部对应的铸流内浇铸长度和结束时、即定尺铸坯尾部对应的浇铸长度,从而以浇铸长度作为混合率和实际冷态定尺铸坯对应的绝对刻标。
步骤S6,将所述位置导入模型中获得实时混合率,获得与集合对应的混合率集合,混合率集合即为实时确定的实际混浇定尺铸坯的混合率。在进行混合率计算时,将混浇模型计算的当前从中间包进入铸流内的钢水混合率结果作为坯块内的实际混浇定尺铸坯混合率。
基于上述实施例提供的连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,本发明实施例还提供了一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法。在混浇过程中,从中间包进入铸流的钢液自身带有混合率概念,进入铸流后固化,随着铸坯的移动而移动。本实施例的所述连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法,拉坯方向展示定尺跟踪、以垂直于拉坯方向作为混合率坐标方向描述出混合率铸流内混合率变化趋势,在定尺铸坯头部和尾部对应的位置上描述出混浇开始和结束位置,即混浇坯。
如图3-5所示,图中轴为拉坯方向,轴为垂直于拉坯方向的混合率坐标方向。将混合率和铸流定尺的对应关系形象的表示为带有刻度的铸坯图,其中间隔的填充块和空白块表示铸流上的定尺铸坯,其中贯穿的曲线根据上述实施例所获取的混合率数值进行绘制,显示出定尺铸坯在铸流内的混合率状态及变化。不同的结晶器依次进行铸流编号,如1流、2流等。如图3-5所示,由于两流的拉速不同,混交坯的长度不完全相同;当混浇坯进入铸流后,在定尺不变的情况下,和定尺的对应关系是固定,会随着铸坯的行进而行进,逐渐到达切割区域。
具体地,如图3所示,为不同结晶器下不同铸流的混浇坯刚进入铸流时的状态图,显示出铸流内混浇出的定尺铸坯的实时混合率及变化,本实施例中,轴方向混合率以1或100%计,图3中1流的起始混合率为0.13,结束混合率为0.87;如图4所示,为不同结晶器下不同铸流的混浇坯位于起切点前或后时的状态图;如图5所示,为不同结晶器下不同铸流的混浇坯到达切割点后时的状态图。
其中,坯块的最大长度设计要保证每个控制周期内产生的坯块数大于等于1,即保证每个周期内有坯块产生,另外对于铸流浇铸长度从铸流开浇后铸坯统计的实际实时长度开始,随着浇铸的进行一直在不断地累加。要保证坯块对应的铸流浇铸长度和定尺铸坯的头部及尾部对应的铸流浇铸长度是相同的统计意义。
下面通过一个具体的实例,对本发明的技术方案作进一步说明。以某厂单流板坯连铸机为例,断面为220mm×1650mm,混浇钢种分别为 Q235以及Q335Ti,浇铸拉速为1.2m/min,混浇过程拉速不变。
采用本发明实施例所提供的连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,实时跟踪实际混浇定尺铸坯的混合率。
混浇模型随大包开浇自启,混浇模型以坯块的方式分割铸流内铸坯,坯块长度为10mm,跟踪周期为,这样每个跟踪周期产生的坯块是2~3块。当坯块进入后,生成与坯块对应的坯块编号,并记录坯块出生时间、在铸流上的位置以及对应的铸流内浇铸长度将所获得的数据输入混浇模型,相关数据记入新产生的坯块中,形成坯块队列和混合历程。
切割定尺后,记录所有实际切割定尺开始时定尺铸坯头部对应的铸流内浇铸长度和结束时定尺铸坯尾部对应的浇铸长度,再结合定尺长度,获得铸流上任意定尺铸坯、任意位置处的浇铸长度;将待定混合率的定尺铸坯的浇铸长度与坯块的铸流内浇铸长度进行对应,获得待定混合率的定尺铸坯相关的所有坯块编号。
例如,以单流板坯为例,若定尺长度为10m,跟踪得到的铸坯定尺长度信息如表1所示,表1中的定尺铸坯编号不同于实际的编号,此处只是为了说明专利方法给出了一个具有标识意义的数字序号。
表1
根据表1中的数据,转化成铸流浇铸长度和混合率的关系,如图6所示。从图6中可看出混合率和铸流浇铸长度的关系。结合表1,可以得到每个定尺铸坯任何位置上的混合率结果。
对所述混合率结果进行分析,以表1中数据为例,混浇过程横跨了序号为15、16、17的三根定尺铸坯,其中编号为15的定尺铸坯的前4m内完全是旧钢种;编号为16的定尺铸坯中间位置(坯头过后5m),即对应的铸坯浇铸长度165m的混合率为0.825;可以得到相关定尺铸坯上的任何位置的混合率,如果实测了定尺铸坯上任意位置的成分,可以进行比对,从而校正模型。也可有选择性的在三根定尺铸坯的几个不同位置实测成分,从而校验混浇过程曲线是否正确,作为优化混浇模型参数的依据。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时确定方法,其特征在于,所述混合率实时确定方法包括如下步骤:
步骤S1,混浇模型随大包开浇自启,混浇模型以坯块的方式分割铸流内铸坯;
4.一种连铸实际混浇定尺铸坯混合率实时显示方法,其特征在于,所述连铸实际混浇定尺铸坯以间隔的填充块和空白块表示,混合率以贯穿在填充块和空白块长度方向上的曲线表示,其中,所述曲线采用权利要求1-3任一项所获取的混合率数值进行绘制。
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