CN114918386B - 一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及其系统 - Google Patents
一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及其系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及了一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及其系统，系统包括左料仓、右料仓、夹渣机、测距设备，所述夹渣机设置有两个独立的送料枪，两个送料枪分别通过送料管连接左料仓和右料仓，左料仓和右料仓分别设置重量传感器具有独立的称量功能，板坯结晶器在水口两侧分别安装两个测距设备，独立进行结晶器左侧和结晶器右侧渣面高度采集。本发明填补了加渣机没有渣耗的测量功能。本发明能够直接显示保护渣耗量并能够实现偏流报警功能，为连铸安全生产和保护渣成分改进提供数值参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及冶金机械领域，尤其涉及一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及其系统。
背景技术
连铸使用结晶器保护渣实现对钢水表面保温，防氧化、吸附夹杂、润滑坯壳、改善传热等功能，保护渣随生产进行而不断消耗，生产过程中要不断的向结晶器内添加并维持合理厚度，使保护渣熔融工况始终处于最佳状态。
每吨钢浇铸过程中消耗的保护渣重量简称渣耗或渣耗量。渣耗可以直接反应保护渣性能状态。结晶器内保护渣熔融状态随着拉速不断变化，所以渣耗也不断变化。当保护渣恶化，丧失润滑和传热功能时渣耗相应下降，连铸坯会产生表面裂纹，夹渣、粘结漏钢等恶性生产事故。渣耗量的变化直观显示这一过程，因此，流长和保护渣研发人员都需要了解渣耗准确数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及其系统，填补加渣机没有渣耗测量功能。本发明能够直接显示保护渣耗量并能够实现偏流报警功能，为连铸安全生产和保护渣成分改进提供数值参考依据。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法，包括如下方法：
1)通过测距设备分别测量结晶器保护渣左右渣面高度，并对采集的高度值进行时间编码，将系统开始工作时结晶器左右渣面的高度设定为结晶器内保护渣的目标厚度；
2)定义实时采集时间段：当保护渣厚度等于目标厚度时，计时为tn，当保护渣厚度再次等于目标厚度时，计时为tn+1，实时采集时间段为tn+1-tn；
定义综合采集时间段：系统开始工作时的时间为t1，从开始工作到送料结束，最后一次保护渣厚度等于目标厚度时的时间为t最后，综合采集时间段为t最后-t1；
3)渣耗测量方法：
a)在一个实时采集时间段内的渣耗测量：
结晶器左侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值/(该时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间内右料仓重量减少值/(该时间内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器实时渣耗量＝[(加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机该采集时间内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t
b)在综合采集时间段内渣耗测量：
结晶器左侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段右料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器综合渣耗量＝[(加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机综合采集时间段内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
4)系统报警：
a)当|(结晶器左侧实时渣耗量-结晶器右侧实时的渣耗量)|/{(结晶器左侧实时渣耗量+结晶器右侧实时渣耗量)/2)}＞10％，且持续时间＞5分钟，发出偏流报警提示；
b)当左侧料仓或右侧料仓重量＜30kg，发出保护渣用完报警；
c)在铸机拉速＞标准拉速m/min的情况下，出现下述情况发出保护渣熔融异常报警：
当结晶器左侧或右侧实时渣耗量＞安全上限值，或结晶器左侧或右侧实时渣耗量＜安全下限值时；
当结晶器实时渣耗量＜安全下限值，或结晶器实时渣耗量＞安全上限值时；
当结晶器综合渣耗量＜安全下限值，或结晶器综合渣耗量＞安全上限值时。
一种基于加渣机的渣耗测量及报警方法采用的加渣系统，包括左料仓、右料仓、加渣机、测距设备，所述加渣机设置有两个独立的送料枪，两个送料枪分别通过送料管连接左料仓和右料仓，左料仓和右料仓分别设置重量传感器具有独立的称量功能，板坯结晶器在水口两侧分别安装两个测距设备，独立进行结晶器左侧和结晶器右侧渣面高度采集。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的方法可以实现结晶器偏流报警，降低冷轧废品率。
2)本发明的方法能够精确的测量出结晶器内实时渣耗、综合渣耗，以及结晶器内左/右综合渣耗和结晶器内左/右实时渣耗。
3)行业内目前只能人工测量渣耗，所以在测量渣耗时，铸机拉速必须恒定，这样才能保证铸机单位时间内浇铸的铸坯重量是一个固定值，人工才能计算浇钢量；结晶器断面宽度必须恒定，这样结晶器内的保护渣体积就固定下来，然后工人再测量保护渣的浇钢量，要求测量过程中，结晶器内渣厚必须恒定。本发明采用实时更新的方法，渣耗测量过程中铸机拉速没有恒定限制、结晶器可以进行在线调宽操作。
4)本发明通过渣耗显示，给流长和保护渣研发技术人员提供数值参考依据，并具有渣耗量异常报警功能，有效避免粘结漏钢、裂纹漏钢事故。
5)本发明的方法适用于方坯和板坯结晶器，无需采集保护渣密度、不受液位波动影响、不受现场振动影响。
附图说明
图1是本发明的系统简图。
图2是本发明的具有独立称量功能的左右料仓简图。
图3是本发明具有独立的双送料枪的加渣机简图。
图4是本发明渣面高度检测示意图。
图5是渣厚变化曲线图。
图中：1-左料仓、2-保护渣、3-右料仓、4-重量传感器、5-送料管、6-加渣机、7-送料枪。
具体实施方式
通过实施例对本发明进行更详细的描述，这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。
见图1-图5，一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法及系统，包括如下方法：
一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法，包括如下方法：
1)通过测距设备分别测量结晶器保护渣左右渣面高度，并对采集的高度值进行时间编码，将系统开始工作时结晶器左右渣面的高度设定为结晶器内保护渣的目标厚度；
2)定义实时采集时间段：当保护渣厚度等于目标厚度时，计时为tn，当保护渣厚度再次等于目标厚度时，计时为tn+1，实时采集时间段为tn+1-tn；
定义综合采集时间段：系统开始工作时的时间为t1，从开始工作到送料结束，最后一次保护渣厚度等于目标厚度时的时间为t最后，综合采集时间段为t最后-t1；
3)渣耗测量方法：
a)在一个实时采集时间段内的渣耗测量：
结晶器左侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值/(该时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间内右料仓重量减少值/(该时间内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器实时渣耗量＝[(加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机该采集时间内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
b)在综合采集时间段内渣耗测量：
结晶器左侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段右料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器综合渣耗量＝[(加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机综合采集时间段内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
4)系统报警：
a)当|(结晶器左侧实时渣耗量-结晶器右侧实时的渣耗量)|/{(结晶器左侧实时渣耗量+结晶器右侧实时渣耗量)/2)}＞10％，且持续时间＞5分钟，发出偏流报警提示；
b)当左侧料仓或右侧料仓重量＜30kg，发出保护渣用完报警；
c)在铸机拉速＞标准拉速m/min的情况下，出现下述情况发出保护渣熔融异常报警：
当结晶器左侧或右侧实时渣耗量＞安全上限值，或结晶器左侧或右侧实时渣耗量＜安全下限值时；
当结晶器实时渣耗量＜安全下限值，或结晶器实时渣耗量＞安全上限值时；
当结晶器综合渣耗量＜安全下限值，或结晶器综合渣耗量＞安全上限值时。
一种基于加渣机的渣耗测量及报警方法采用的加渣系统，包括左料仓1、右料仓3、加渣机6、测距设备，所述加渣机6设置有两个独立的送料枪7，两个送料枪7分别通过送料管5连接左料仓1和右料仓3，左料仓1和右料仓3分别设置重量传感器具有独立的称量功能，板坯结晶器在水口两侧分别安装两个测距设备，独立进行结晶器左侧和结晶器右侧渣面高度采集。
实施例：
系统开始工作(计时为t1，此时保护渣厚度为目标厚度)，结晶器内保护渣开始消耗，加渣机不断向结晶器内送料，二者的速度不可能绝对相等，肯定有速度偏差，必然导致，经过一段时间的累积，保护渣渣面高度就会上涨或者下降。流长在对结晶器内状态监护过程中会对渣面高度进行确认，当流长发现渣面过高或过低时，会调节加渣机的送料速度，使渣面高度下降或升高。在这一调节过程中，会有一时刻结晶器内左右保护渣厚度同时再次等于目标厚度，该时间标记为t2；系统采集t2当时的结晶器内左右保护渣高度位置、左右料仓保护渣重量。结晶器内液面始终处于“翻滚”状态，且存在液位波动和结晶器振动。实时采集时间段单位通常为秒，综合采集时间段单位通常为小时。
渣耗测量方法：
a)在一个实时采集时间段内的渣耗测量：
结晶器左侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值/(该时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧实时渣耗量＝[加渣机该采集时间内右料仓重量减少值/(该时间内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器实时渣耗量＝[(加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机该采集时间内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
例如：实时采集时间段为t2-t1＝5s，加渣机该采集时间段内，左料仓重量减少0.05kg，右料仓重量减少0.061kg，该时间段内浇铸的铸坯重量0.231t，则当前结晶器实时渣耗量＝0.111kg/0.231t＝0.48kg/t。
b)在综合采集时间段内渣耗测量：
结晶器左侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器右侧综合渣耗量＝[加渣机综合采集时间段右料仓重量减少值/(综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2)]kg/t；
结晶器综合渣耗量＝[(加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机综合采集时间段内右料仓重量减少值)/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
实施例综合采集时间段为t最后-t1＝5h34min7s，加渣机该采集时间内左料仓重量减少220.05kg，右料仓重量减少224.993kg，该时间内浇铸的铸坯重量890.086t，则这一时间段内结晶器综合渣耗量＝445.043kg/890.086t＝0.50kg/t。
系统报警：
当|(结晶器左侧实时渣耗量-结晶器右侧实时的渣耗量)|/{(结晶器左侧实时渣耗量+结晶器右侧实时渣耗量)/2)}＞10％，且持续时间＞5分钟，发出偏流报警提示；
当左侧料仓或右侧料仓重量＜30kg，发出保护渣用完报警；
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器左/右侧实时渣耗量＜安全下限值kg/t，发出左/右侧保护渣熔融异常报警。
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器左/右实时渣耗量＞安全上限值kg/t，发出左/右侧保护渣熔融异常报警。
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器实时渣耗量＞安全上限值kg/t，发出结晶器保护渣熔融异常报警。
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器实时渣耗量＜安全下限值kg/t，发出结晶器保护渣熔融异常报警。
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器综合渣耗量＜安全下限值kg/t，发出保护渣熔融异常报警。
当铸机拉速＞标准拉速m/min时，结晶器综合渣耗量＞安全上限值kg/t，发出保护渣熔融异常报警。
标准拉速、安全上限值、安全下限值由操作工人在系统内设定，通常为1.6—2.0m/min、0.35—0.41kg/t、0.55—0.61kg/t。
Claims (2)
1.一种基于加渣机的渣耗测量和报警方法，其特征在于，包括如下方法：
1）通过测距设备分别测量结晶器保护渣左右渣面高度，并对采集的高度值进行时间编码，将系统开始工作时结晶器左右渣面的高度设定为结晶器内保护渣的目标厚度；
2）定义实时采集时间段：当保护渣厚度等于目标厚度时，计时为tn，当保护渣厚度再次等于目标厚度时，计时为tn+1，实时采集时间段为tn+1-tn；
定义综合采集时间段：系统开始工作时的时间为t1，从开始工作到送料结束，最后一次保护渣厚度等于目标厚度时的时间为t最后，综合采集时间段为t最后-t1；
3）渣耗测量方法：
a）在一个实时采集时间段内的渣耗测量：
结晶器左侧实时渣耗量=[加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值/（该时间段内浇铸的铸坯重量/2）]kg/t；
结晶器右侧实时渣耗量=[加渣机该采集时间段内右料仓重量减少值/（该时间段内浇铸的铸坯重量/2）]kg/t；
结晶器实时渣耗量=[（加渣机该采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机该采集时间内右料仓重量减少值）/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
b）在综合采集时间段内渣耗测量：
结晶器左侧综合渣耗量=[加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值/（综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2）]kg/t；
结晶器右侧综合渣耗量=[加渣机综合采集时间段右料仓重量减少值/（综合采集时间段内浇铸的铸坯重量/2）]kg/t；
结晶器综合渣耗量=[（加渣机综合采集时间段内左料仓重量减少值+加渣机综合采集时间段内右料仓重量减少值）/该时间段内浇铸的铸坯重量]kg/t；
4）系统报警：
a）当|（结晶器左侧实时渣耗量-结晶器右侧实时的渣耗量）|/{（结晶器左侧实时渣耗量+ 结晶器右侧实时渣耗量）/2）}＞10%，且持续时间＞5分钟，发出偏流报警提示；
b）当左侧料仓或右侧料仓重量＜30kg，发出保护渣用完报警；
c）在铸机拉速＞标准拉速m/min的情况下，出现下述任意情况发出保护渣熔融异常报警：
当结晶器左侧或右侧实时渣耗量＞安全上限值，或结晶器左侧或右侧实时渣耗量＜安全下限值时；
当结晶器实时渣耗量＜安全下限值，或结晶器实时渣耗量＞安全上限值时；
当结晶器综合渣耗量＜安全下限值，或结晶器综合渣耗量＞安全上限值时。
2.一种如权利要求1所述的基于加渣机的渣耗测量和报警方法采用的加渣系统，其特征在于，包括左料仓、右料仓、加渣机、测距设备，所述加渣机设置有两个独立的送料枪，两个送料枪分别通过送料管连接左料仓和右料仓，左料仓和右料仓分别设置重量传感器，板坯结晶器在水口两侧分别安装两个测距设备。
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