CN115026272A - 连铸浸入式水口对中报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种连铸浸入式水口对中报警系统及方法，涉及连铸技术领域。旨在改善浸入式水口对中位置存在偏差却难以察觉的问题。连铸浸入式水口对中报警系统包括支架、报警装置、第一区域件、第二区域件以及多个温度检测件；第一区域件与第二区域件用于在合拢的情况下形成能够环抱浸入式水口；每个温度检测件到浸入式水口的距离均相等；报警装置用于根据电流信号进行报警。连铸浸入式水口对中报警方法，采用连铸浸入式水口对中报警系统实施。基于连铸现场结晶器上口和与浸入式水口之间的相对距离，以及辐射传热在不同位置的加热效果差异，通过多个温度检测件的温度差异性所带来的电流信号变化，间接反馈浸入式水口对中位置的偏差。

Description

连铸浸入式水口对中报警系统及方法

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，具体而言，涉及一种连铸浸入式水口对中报警系统及方法。

背景技术

连铸结晶成型过程直接影响后续连铸坯及其钢产品的产量和质量。连铸浸入式水口作为连接中间包和结晶器的关键部件，具有防止中间罐钢液流股的二次氧化和钢水飞溅；改善钢液流股在结晶器内的流态和温度场分布；促进钢液中气体和夹杂物的排除，从而稳定结晶器内坯壳的均匀生长，减少铸坯表面质量缺陷问题，提高铸坯质量的效果。连铸浸入式水口对中准确度直接影响铸坯的表面质量，浸入式水口对中偏差大或实际对中位置不符合连铸工艺要求，会使生产出来的连铸圆坯产生裂纹缺陷，降低产品质量和一次合格率。

连铸浸入式水口位置流经高温钢液，环境复杂，利用现有测量技术和计算方法难以确定浸入式水口对中准确性。现阶段连铸生产现场的浸入式水口是否对中一般都是通过人工肉眼进行观察，依据人工经验进行判断，容易产生误差。受限于现场情况，在冶炼大断面圆坯时凭借人工观察和经验判断浸入式水口对中准确性，误差还相对较小；但是在冶炼小断面圆坯时，结晶器上口与浸入式水口之间的径向距离较大，不便于目测水口对中位置是否合适，同时凭借目测和人工经验也并不能确定浸入式水口是否对中以及对中的准确度如何。若实际对中偏差较大，而凭借人工观察和经验判断未能及时确定浸入式水口对中准确度，浸入式水口位置不对中且缺乏相应的报警措施，将会导致连铸圆坯生产过程中浸入式水口持续不对中，生产出来的小断面圆坯产生裂纹缺陷。且连铸生产过程中现场操作人员不能及时察觉浸入式水口对中存在偏差的情况，只能通过最终成型的铸坯产品来确定浸入式水口的对中准确度，明显会存在一定程度的滞后性，不能及时处理浸入式水口不对中的问题，将严重影响铸坯产品质量。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种连铸浸入式水口对中报警系统，其能够改善浸入式水口对中位置存在偏差却难以察觉的问题。

本发明的目的还包括，提供了一种连铸浸入式水口对中报警方法，其能够改善浸入式水口对中位置存在偏差却难以察觉的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种连铸浸入式水口对中报警系统，用于对浸入式水口与设置在结晶器操作平台上的结晶器上口的对中进行监测，所述连铸浸入式水口对中报警系统包括：

支架、报警装置、第一区域件、第二区域件以及多个温度检测件；

所述支架用于支撑在所述结晶器操作平台上；

所述第一区域件与所述第二区域件用于可转动地连接于所述支架，所述第一区域件与所述第二区域件用于在相对转动的过程中展开或者合拢，所述第一区域件与所述第二区域件用于在合拢的情况下形成能够环抱所述浸入式水口的环形空间；所述第一区域件与所述第二区域件用于在合拢的情况下能够嵌入所述结晶器上口，且与所述结晶器上口的内壁贴合；

所述多个温度检测件的一部分设置在所述第一区域件的内壁上，剩余的一部分设置在所述第二区域件的内壁上，所述多个温度检测件沿所述环形空间的环形方向间隔分布；其中，每个所述温度检测件到所述浸入式水口的距离均相等；

所述报警装置设置在所述支架上，所述多个温度检测件均与所述报警装置电连接，所述多个温度检测件用于检测得到表征对应位置温度的电流信号，所述报警装置用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警。

另外，本发明的实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述第一区域件的形状以及所述第二区域件的形状均呈半圆环，所述第一区域件与所述第二区域件用于在合拢的情况下形成闭合的圆环；所述第一区域件的内壁与所述第二区域件的内壁用于在嵌入所述结晶器上口的情况下与所述浸入式水口之间保持相同的距离。

可选地，所述支架包括第一竖直杆、第二竖直杆、第一环形连接杆以及第二环形连接杆；

所述第一区域件与所述第二区域件可转动地连接；所述第一竖直杆竖直固定在所述第一区域件上，所述第二竖直杆竖直固定在所述第二区域件上；所述第一环形连接杆与所述第一竖直杆固定，所述第二环形连接杆与所述第二竖直杆固定，所述第一环形连接杆以及所述第二环形连接杆可转动地连接，所述第一环形连接杆与所述第二环形连接杆用于在相对转动的情况下带动所述第一区域件与所述第二区域件同步相对转动，以展开或者合拢。

可选地，所述支架还包括横杆、支撑架以及支撑架连接杆；

所述第一环形连接杆以及所述第二环形连接杆可转动地连接于所述横杆的一端；所述报警装置设置在所述横杆的另一端；

所述支撑架用于支撑在所述结晶器操作平台上；所述支撑架与所述横杆的中部通过所述支撑架连接杆连接。

可选地，所述支架还包括转轴连接杆以及竖直转轴；

所述转轴连接杆固定于所述横杆远离所述报警装置的一端，所述竖直转轴固定于所述转轴连接杆的底部，且与所述转轴连接杆同轴设置；所述第一环形连接杆以及所述第二环形连接杆可转动地连接于所述竖直转轴。

可选地，所述报警装置包括报警回路以及设置在所述报警回路上的报警器；

所述多个温度检测件包括与所述报警回路连接的多根第一金属导线以及多根第二金属导线，所述第一金属导线与所述第二金属导线材质不同，所述多根第一金属导线设置于所述第一区域件，所述多根第二金属导线设置于所述第二区域件；

所述第一区域件、所述第二区域件、所述第一竖直杆、所述第二竖直杆、所述第一环形连接杆、所述第二环形连接杆、所述转轴连接杆、所述竖直转轴以及所述横杆均呈中部中空结构，以共同形成连通的通道，所述通道用于容置所述多根第一金属导线、所述多根第二金属导线以及所述报警回路。

可选地，所述报警装置还包括设置在所述报警回路上的电流信号接收对比装置以及多个电流表；所述多个电流表均与所述电流信号接收对比装置连接，所述多根第一金属导线以及所述多根第二金属导线均与所述电流信号接收对比装置；

每根所述第一金属导线的两端分别为第一受热端以及第一恒温端，所述第一受热端用于感应所述第一区域件上对应位置的温度；每根所述第二金属导线的两端分别为第二受热端以及第二恒温端，每个所述第二受热端用于感应所述第二区域件上对应位置的温度；每根所述第一金属导线的所述第一受热端与所述第一恒温端的电流差通过对应连接的所述电流表显示，每根所述第二金属导线的所述第二受热端与所述第二恒温端的电流差通过对应连接的所述电流表显示。

本发明的实施例还提供了一种连铸浸入式水口对中报警方法。采用连铸浸入式水口对中报警系统实施，所述连铸浸入式水口对中报警方法包括：

将所述第一区域件与所述第二区域件环抱在所述浸入式水口的外周，且向下嵌入所述结晶器上口内；

所述多个温度检测件用于检测得到表征对应位置温度的电流信号；

所述报警装置用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警。

可选地，所述连铸浸入式水口对中报警方法还包括所述报警装置用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警的步骤之后的步骤：

在所述第一区域件与所述第二区域件嵌入所述结晶器上口的时间达到预设时间段后，将所述第一区域件与所述第二区域件从所述结晶器上口取出并展开，以脱离所述浸入式水口。

可选地，所述报警装置用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警的步骤包括：

所述报警装置用于获取所述电流信号，并在所述电流信号的波动大于等于0.01A的情况下进行报警。

本发明实施例的连铸浸入式水口对中报警系统及方法的有益效果包括，例如：

连铸浸入式水口对中报警系统，基于连铸现场结晶器上口和与浸入式水口之间的相对距离，以及辐射传热在不同位置的加热效果差异，通过多个温度检测件所反馈的温度差异性所带来的电流信号变化，间接反馈浸入式水口对中位置的偏差，可以有效应对连铸浸入式水口高温环境复杂带来的浸入式水口对中位置测量不便，确保连铸浸入式水口的对中位置反馈的准确度。

连铸浸入式水口对中报警系统，结构简单，操作容易，便于观察，可以有效判断连铸浸入式水口对中位置的准确度并通过报警信号反馈连铸浸入式水口不对中的不利情况；

连铸浸入式水口对中报警系统，能够及时反馈连铸浸入式水口不对中或对中位置不符合工艺要求的不利情况，减少连铸圆坯产品因浸入式水口对中位置不合理导致的裂纹缺陷问题，提高连铸圆坯质量，对于稳定连铸生产过程，提高钢材生产效率和产品质量有显著效果。

连铸浸入式水口对中报警方法，采用连铸浸入式水口对中报警系统实施，改善浸入式水口对中位置存在偏差却难以察觉的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统的部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统中多个温度检测件的分布位置图；

图4为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统中浸入式水口与结晶器上口对中的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统中浸入式水口与结晶器上口不对中的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统中的电路图。

图标：10-浸入式水口；11-结晶器上口；100-报警装置；200-固定杆；300-横杆；400-支撑架连接杆；500-支撑架；600-转轴连接杆；700-竖直转轴；800-区域转轴；900-第一环形连接杆；110-第一竖直杆；112-第一区域件；113-第二区域件；114-第二环形连接杆；115-第二竖直杆；116-温度检测件；117-第一受热端；118-第二受热端；119-第一金属导线；120-第二金属导线；121-报警线路电源；122-报警器；123-报警线路执行开关；124-报警线路导线；125-信号传输线；126-动作执行器；127-信号处理器；128-电流信号接收对比装置；129-报警信号处理以及输出核心；130-电流表；132-恒温标准液箱；133-第一恒温端；134-第二恒温端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

下面结合图1至图6对本实施例提供的连铸浸入式水口对中报警系统进行详细描述。

请参照图1、图2以及图3，本发明的实施例提供了一种连铸浸入式水口对中报警系统，用于对浸入式水口10与设置在结晶器操作平台上的结晶器上口11的对中进行监测，连铸浸入式水口对中报警系统包括支架、报警装置100、第一区域件112、第二区域件113以及多个温度检测件116；支架用于支撑在结晶器操作平台上；第一区域件112与第二区域件113用于可转动地连接于支架，第一区域件112与第二区域件113用于在相对转动的过程中展开或者合拢，第一区域件112与第二区域件113用于在合拢的情况下形成能够环抱浸入式水口10的环形空间；第一区域件112与第二区域件113用于在合拢的情况下能够嵌入结晶器上口11，且与结晶器上口11的内壁贴合；多个温度检测件116的一部分设置在第一区域件112的内壁上，剩余的一部分设置在第二区域件113的内壁上，多个温度检测件116沿环形空间的环形方向间隔分布；其中，每个温度检测件116到浸入式水口10的距离均相等；报警装置100设置在支架上，多个温度检测件116均与报警装置100电连接，多个温度检测件116用于检测得到表征对应位置温度的电流信号，报警装置100用于获取电流信号，并用于根据电流信号进行报警。

浸入式水口10部分伸入结晶器上口11内。测量时，转动第一区域件112与第二区域件113展开以方便环抱浸入式水口10，然后合拢后向下嵌入结晶器上口11。在浸入式水口10对中位置偏差较大时，在结晶器上口11位置，距离高温浸入式水口10一侧位置较近的区域，其接收到来自高温浸入式水口10的辐射热流更多，表面温度更高，而距离高温浸入式水口10另一侧的距离相对较远，接收到的辐射热流相对而言更小，表面温度会略低，依据嵌入结晶器上口11的第一区域件112与第二区域件113内壁的多个温度检测件116确定对中装置不同区域的温度变化转换而来的电流信号的改变，便可以由报警装置100及时反馈浸入式水口10不对中的信号，提醒现场工作人员及时应对和处理。多个温度检测件116采用贴片式热电偶。

浸入式水口10对中位置的偏差，即圆柱状的浸入式水口10的圆心位置是否与结晶器上口11的圆心位置重合以及重合度的差异性，其本质而言是一种长度或者距离信号。当浸入式水口10对中位置偏差较小，即圆柱状的浸入式水口10的圆心位置与圆形结晶器上口11的圆心位置相重合或者重合度较高，偏差较小时，圆柱状的浸入式水口10距离圆形结晶器上口11内部的各个方向的距离一致，如图4所示，此时结晶器上口11内部各个方向接收到来自高温浸入式水口10的辐射热流是一致的，因此结晶器上口11内部的各处温度趋于一致，并不存在明显的温差，附着于结晶器上口11的浸入式水口10对中报警装置100内壁面的多个温度检测件116所显示的温度相同，并不会激发报警装置100。当浸入式水口10对中位置偏差大，即圆柱状浸入式水口10距离圆形结晶器上口11内部的一侧距离较近，而距离另外一侧较远，如图5所示，此时结晶器上口11内部各个方向接收到来自高温钢液流股的辐射热流并不一致，距离高温浸入式水口10较近的结晶器上口11内部区域接收辐射热流量较大，距离高温浸入式水口10较远的结晶器上口11内部区域接收辐射热流量较小，结晶器上口11内部的各处温度存在明显的差异，与之对应的嵌入结晶器上口11第一区域件112与第二区域件113的内壁面的多个温度检测件116所显示的温度不同，就会通过信号对比转换装置，激发报警装置100。

距离高温浸入式水口10较近的区域内部温度较高，温度检测件116的温度示数较大，距离高温浸入式水口10较远的区域内部温度较低，温度检测件116的温度示数较小，多个温度检测件116彼此之间就会存在温差信号。因此通过温度检测件116所反馈的温度示数大小，便可以间接反馈浸入式水口10对中位置的偏差情况，同时激发报警装置100。即将浸入式水口10对中偏差的距离信号转换为温度信号，再将温度信号转换为电流信号进行判断，从而判断浸入式水口10不对中的情况，及时提醒现场操作人员。

参照图1，本实施例中，第一区域件112的形状以及第二区域件113的形状均呈半圆环，第一区域件112与第二区域件113用于在合拢的情况下形成闭合的圆环；第一区域件112的内壁与第二区域件113的内壁用于在嵌入结晶器上口11的情况下与浸入式水口10之间保持相同的距离。

第一区域件112的一端与第二区域件113的一端通过区域转轴800转动连接；第一区域件112的另一端与第二区域件113的另一端面面接触。第一区域件112与第二区域件113面面接触要求其可以准确稳定耦合，并且在一定的外界振动和热震条件下可以稳定耦合而不会出现断开连接的情况。

第一区域件112与第二区域件113主要用于嵌入结晶器上口11，同时其水平面平行于结晶器上口11，竖直内壁平行于浸入式水口10，以卡口连接方式套在浸入式水口10外围，但是与浸入式水口10之间保持一定的距离，以保证不会因高温过热损坏，同时又可以保证径向均匀接收浸入式水口10辐射热。

第一区域件112以及第二区域件113与浸入式水口10以及结晶器上口11的水平端面保持高度的平行，从而保证报警装置100不存在空间任何方向的偏析。

第一区域件112和第二区域件113其内部为中空结构，但是材料厚度相对较大，以防止过热损坏，内部靠近浸入式水口10一侧按照图2和图3所示布置有12个温度检测件116，或者12块贴片式热电偶。二者之间通过浸入式水口10对中报警装置100区域转轴800进行连接，二者可以绕区域转轴800进行一定角度的转动，从而保证第一区域件112和第二区域件113可以嵌入结晶器上口11与浸入式水口10之间的间隙之中，并且不与浸入式水口10直接接触。

12个温度检测件116按照每隔30°在第一区域件112以及第二区域件113的内部进行布置，第一区域件112布置6块，第二区域件113布置6块，保证周向环境下各个部分相对位置的对称，减少误差。

参照图1，本实施例中，支架包括第一竖直杆110、第二竖直杆115、第一环形连接杆900以及第二环形连接杆114；第一区域件112与第二区域件113可转动地连接；第一竖直杆110竖直固定在第一区域件112上，第二竖直杆115竖直固定在第二区域件113上；第一环形连接杆900与第一竖直杆110固定，第二环形连接杆114与第二竖直杆115固定，第一环形连接杆900以及第二环形连接杆114可转动地连接，第一环形连接杆900与第二环形连接杆114用于在相对转动的情况下带动第一区域件112与第二区域件113同步相对转动，以展开或者合拢。

第一环形连接杆900和第二环形连接杆114均呈环形，分别与第一区域件112与第二区域件113对应。第一环形连接杆900和第二环形连接杆114相对转动过程中，能够同步带动第一区域件112与第二区域件113相对转动。第一竖直杆110、第二竖直杆115竖直设置，且与第一区域件112与第二区域件113的内壁保持高度的平行。

参照图1，本实施例中，支架还包括横杆300、支撑架500以及支撑架连接杆400；第一环形连接杆900以及第二环形连接杆114可转动地连接于横杆300的一端；报警装置100设置在横杆300的另一端；支撑架500用于支撑在结晶器操作平台上；支撑架500与横杆300的中部通过支撑架连接杆400连接。

支架还包括固定杆200，固定杆200固定于横杆300的一端，报警装置100固定在固定杆200上。水平设置的横杆300为现场操作人员的手持部分，其长度根据现场具体情况而定，但是需要防止温度过高而对人体形成的高温损伤。

水平设置的支撑架500是保证整个连铸浸入式水口对中报警系统保持稳定性的关键支撑部件，对其要求是与结晶器操作平台相接触的下端面保持绝对的水平，同时其下端面与结晶器操作平台接触的面积相对较大，以减少整个装置对地面的压强，保证整体的稳定性。

水平设置的支撑架500的高度高于第一区域件112以及第二区域件113的高度，因为结晶器操作平台高于结晶器上口11，这样能够保证第一区域件112以及第二区域件113可以完整的卡在结晶器上口11的圆形区域，同时又可以使第一区域件112以及第二区域件113与浸入式水口10的水平端面保持高度的平行。

参照图1，本实施例中，支架还包括转轴连接杆600以及竖直转轴700；转轴连接杆600固定于横杆300远离报警装置100的一端，竖直转轴700固定于转轴连接杆600的底部，且与转轴连接杆600同轴设置；第一环形连接杆900以及第二环形连接杆114可转动地连接于竖直转轴700。

竖直设置的转轴连接杆600与竖直转轴700之间为转动连接，竖直转轴700可以绕转轴连接杆600进行一定程度的转动。第一环形连接杆900以及第二环形连接杆114与竖直转轴700转动连接。

参照图6，本实施例中，报警装置100包括报警回路以及设置在报警回路上的报警器122；多个温度检测件116包括与报警回路连接的多根第一金属导线119以及多根第二金属导线120，第一金属导线119与第二金属导线120材质不同，多根第一金属导线119设置于第一区域件112，多根第二金属导线120设置于第二区域件113；第一区域件112、第二区域件113、第一竖直杆110、第二竖直杆115、第一环形连接杆900、第二环形连接杆114、转轴连接杆600、竖直转轴700以及横杆300均呈中部中空结构，以共同形成连通的通道，通道用于容置多根第一金属导线119、多根第二金属导线120以及报警回路。

第一金属导线119与第二金属导线120为两股材质不同，且可以产生金属塞贝克效应的导线。

第一区域件112、第二区域件113、第一竖直杆110、第二竖直杆115、第一环形连接杆900、第二环形连接杆114、转轴连接杆600、竖直转轴700以及横杆300，内部为中空结构，同时其内部流经第一金属导线119以及第二金属导线120，对其要求是具有一定的支撑强度和抗高温能力，保证整体的结构稳定性。其材料厚度相对较大，中空区域体积较小，具有短时间的防高温能力，在环抱侵入式水口检测得到数据后拿开。横杆300以及支撑架连接杆400的材料厚度可以较小，但是需要保证整体结构和连接处的强度。

参照图6，本实施例中，报警装置100还包括设置在报警回路上的电流信号接收对比装置128以及多个电流表130；多个电流表130均与电流信号接收对比装置128连接，多根第一金属导线119以及多根第二金属导线120均与电流信号接收对比装置128；

每根第一金属导线119的两端分别为第一受热端117以及第一恒温端133，第一受热端117用于感应第一区域件112上对应位置的温度；每根第二金属导线120的两端分别为第二受热端118以及第二恒温端134，每个第二受热端118用于感应第二区域件113上对应位置的温度；每根第一金属导线119的第一受热端117与第一恒温端133的电流差通过对应连接的电流表130显示，每根第二金属导线120的第二受热端118与第二恒温端134的电流差通过对应连接的电流表130显示。

报警装置100还包括恒温标准液箱132。恒温标准液箱132内部放置有温度恒定的液体，液体的温度一般为常温，可以是液态水或者是油等难以凝结，且易于流动的各向均匀的流体，从而保证第一恒温端133以及第二恒温端134的温度保持定值。

多根第一金属导线119以及多根第二金属导线120接收来自高温浸入式水口10的高温辐射热，并根据第一区域件112以及第二区域件113与高温浸入式水口10之间距离的差别所带来的辐射换热量的多少，将距离信号转换为热电偶所接收到的温度信号，同时形成不通过温差导致的电势差形成的电流，作为对中偏差报警装置100的输入信号，完成距离到温度到电信号的转换。

报警装置100还包括报警线路电源121、报警线路执行开关123、报警线路导线124、信号传输线125、动作执行器126以及信号处理器127、电流信号接收对比装置128、报警信号处理以及输出核心129。其主要作用是将距离信号转换而来的电流信号进行进一步判断和处理，同时依据电流信号差异性选择是否触发报警器122，完成浸入式水口10对中报警。

当浸入式水口10对中位置符合工艺要求且高度对中时，套在浸入式水口10内部放置的12块贴片式热电偶就会接收来自浸入式水口10辐射出去的高温辐射热。浸入式水口10位置对中，意味着12块贴片式热电偶距离浸入式水口10的距离相等，所获取到的辐射热量相同，因此贴片式热电偶受热端的温度相同，而因为贴片式热电偶恒温端，包括第一恒温端133以及第二恒温端134，位于温度恒定的恒温标准液箱132中，其温度也相同。因此贴片式热电偶受热端，与贴片式热电偶恒温端之间存在温差，也就是第一恒温端133与第一受热端117之间存在温差，第二恒温端134与第二受热端118之间存在温差；由金属的塞贝克效应即知，由第一金属导线119以及第二金属导线120组成的回路中就会产生温差电动势，进而形成电流。电流信号接收对比装置128内部的电流表130由于电流的经过会产生电流信号，且流经12块电流表130的电流相同，12块电流表130的示数相同。

当浸入式水口10对中位置不符合工艺要求或者浸入式水口10不对中时，设置在第一区域件112与第二区域件113内壁的12块贴片式热电偶就会接收来自浸入式水口10辐射出去的高温辐射热。浸入式水口10位置不对中，意味着12块贴片式热电偶距离高温的浸入式水口10的距离不相等，所获取到的辐射热量不相同，即表现为距离高温的浸入式水口10较近的贴片式热电偶获取的辐射热量更多，距离高温的浸入式水口10较远的贴片式热电偶获取的辐射热量更少，距离高温的浸入式水口10较近的贴片式热电偶的受热端的温度更高，而距离高温的浸入式水口10较远的贴片式热电偶的受热端的温度更低。贴片式热电偶恒温端，也就是第一恒温端133以及第二恒温端134，位于温度恒定的恒温标准液箱132中，其温度相同。因此贴片式热电偶受热端与贴片式热电偶恒温端之间存在温差，且距离高温的浸入式水口10较近的贴片式热电偶受热端与恒温端之间的温差更大，距离高温的浸入式水口10较远的贴片式热电偶受热端与恒温端之间的温差更小。由金属的塞贝克效应即知，由第一金属导线119以及第二金属导线120组成的回路中就会产生温差电动势，温差电动势大小与贴片式热电偶受热端与恒温端之间的温差成正比，温差电动势进而形成电流。电流信号接收对比装置128内部的电流表130由于电流的经过会产生电流信号。且流经12块电流表130的电流并不相同，贴片式热电偶的受热端和恒温端温差较大的回路电流更大，贴片式热电偶的受热端和恒温端温差较小的回路电流更小。

电流信号接收对比装置128通过接收和对比12块电流表130的电流信号，将电流大小差异性的信号通过信号传输线125传输到信号处理器127。信号处理器127根据电流差异性信号进行判断，当电流信号接收对比装置128传输过来的电流信号有差异性时，则输出信号给动作执行器126，动作执行器126则触发报警线路执行开关123，接通报警线路，此时报警器122就会发出报警信号，提示浸入式水口10不对中；当电流信号接收对比装置128传输过来的电流信号没有差异性时，则输出信号0给动作执行器126，动作执行器126则不会触发报警线路执行开关123，报警线路也并没有接通，此时不会出现报警信号，则表明浸入式水口10位置对中。

本实施例提供的一种连铸浸入式水口对中报警系统至少具有以下优点：

连铸浸入式水口对中报警系统选择在中间包开始浇筑或浇筑过程中进行对中报警，及时反馈连铸浸入式水口10不对中或对中位置不符合工艺要求的不利情况，减少连铸圆坯产品因浸入式水口10对中位置不合理导致的裂纹缺陷问题，提高连铸圆坯质量；对于稳定连铸生产过程，提高钢材生产效率和产品质量显得尤为迫切；连铸是连续生产的过程，需要时刻对浸入式水口10情况进行把控，浸入式水口10是结晶器最关键的部位，水口不对中，容易导致结晶器流场的改变和偏流的产生，并可能严重恶化铸坯质量甚至产生粘结或者漏钢事故。

本发明的实施例还提供了一种连铸浸入式水口对中报警方法。采用连铸浸入式水口对中报警系统实施，连铸浸入式水口对中报警方法包括：将第一区域件112与第二区域件113环抱在浸入式水口10的外周，且向下嵌入结晶器上口11内；多个温度检测件116用于检测得到表征对应位置温度的电流信号；报警装置100用于获取电流信号，并用于根据电流信号进行报警。

当中间包开始浇筑或者浇筑正在进行的过程中，来自中间包的高温钢液流股流经连接中间包和结晶器的浸入式水口10时，连铸现场操作人员手持连铸浸入式水口对中报警系统，解锁第一区域件112与第二区域件113的连接，依据待浇筑的圆坯直径大小，让第一区域件112与第二区域件113绕着区域转轴800转动一定角度，与此同时第一环形连接杆900和第二环形连接杆114也会绕着竖直转轴700转动相同角度，通过第一区域件112与第二区域件113的接触面处打开的缺口，将此装置套在浸入式水口10上。同时借助外界耐高温设备锁定第一区域件112与第二区域件113的连接，让其形成一个闭合的圆环。竖直向下挪动该装置一定距离，挪动过程中此装置不与浸入式水口10直接接触，将该装置挪动到结晶器上口11与浸入式水口10之间的间隙中，保证第一区域件112与第二区域件113刚刚好卡在结晶器上口11位置，并与结晶器上口11圆形区域的壁面形成完好的接触，同时。此过程耗时尽量短，保证不会对温度检测件116或者热电偶的测温效果产生影响，同时支撑架500刚刚好与结晶器操作平台接触，并维持整个装置保持结构上的稳定，此刻浸入式水口10水平端面、第一区域件112与第二区域件113水平端面、圆形结晶器上口11端面、水平支撑架500水平端面四者保持平行。

本实施例中，连铸浸入式水口对中报警方法还包括报警装置100用于获取电流信号，并用于根据电流信号进行报警的步骤之后的步骤：在第一区域件112与第二区域件113嵌入结晶器上口11的时间达到预设时间段后，将第一区域件112与第二区域件113从结晶器上口11取出并展开，以脱离浸入式水口10。

预设时间段根据实际情况设置。在将第一区域件112与第二区域件113短暂套在浸入式水口10外周进行测量后，即拿开。

本实施例中，报警装置100用于获取电流信号，并用于根据电流信号进行报警的步骤包括：报警装置100用于获取电流信号，并在电流信号的波动大于等于0.01A的情况下进行报警。

连铸浸入式水口对中报警方法是依靠多个温度检测件116受热不同获得不同的电流信号进而依据电流差异实现报警，实际工作中有工作电流本身会有波动，导致电流信号存在差异性，进而导致正常工作电流波动带来的误报警。可以设定电流差异值大于正常工作电流本身的波动范围0.01A以上，从而避免工作电流本身有波动，导致电流信号存在差异性，进而导致正常工作电流波动带来的误报警等问题，提高测量准确性。

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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种连铸浸入式水口对中报警系统，用于对浸入式水口(10)与设置在结晶器操作平台上的结晶器上口(11)的对中进行监测，其特征在于，所述连铸浸入式水口对中报警系统包括：

支架、报警装置(100)、第一区域件(112)、第二区域件(113)以及多个温度检测件(116)；

所述支架用于支撑在所述结晶器操作平台上；

所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)用于可转动地连接于所述支架，所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)用于在相对转动的过程中展开或者合拢，所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)用于在合拢的情况下形成能够环抱所述浸入式水口(10)的环形空间；所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)用于在合拢的情况下能够嵌入所述结晶器上口(11)，且与所述结晶器上口(11)的内壁贴合；

所述多个温度检测件(116)的一部分设置在所述第一区域件(112)的内壁上，剩余的一部分设置在所述第二区域件(113)的内壁上，所述多个温度检测件(116)沿所述环形空间的环形方向间隔分布；其中，每个所述温度检测件(116)到所述浸入式水口(10)的距离均相等；

所述报警装置(100)设置在所述支架上，所述多个温度检测件(116)均与所述报警装置(100)电连接，所述多个温度检测件(116)用于检测得到表征对应位置温度的电流信号，所述报警装置(100)用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述第一区域件(112)的形状以及所述第二区域件(113)的形状均呈半圆环，所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)用于在合拢的情况下形成闭合的圆环；所述第一区域件(112)的内壁与所述第二区域件(113)的内壁用于在嵌入所述结晶器上口(11)的情况下与所述浸入式水口(10)之间保持相同的距离。

3.根据权利要求2所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述支架包括第一竖直杆(110)、第二竖直杆(115)、第一环形连接杆(900)以及第二环形连接杆(114)；

所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)可转动地连接；所述第一竖直杆(110)竖直固定在所述第一区域件(112)上，所述第二竖直杆(115)竖直固定在所述第二区域件(113)上；所述第一环形连接杆(900)与所述第一竖直杆(110)固定，所述第二环形连接杆(114)与所述第二竖直杆(115)固定，所述第一环形连接杆(900)以及所述第二环形连接杆(114)可转动地连接，所述第一环形连接杆(900)与所述第二环形连接杆(114)用于在相对转动的情况下带动所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)同步相对转动，以展开或者合拢。

4.根据权利要求3所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述支架还包括横杆(300)、支撑架(500)以及支撑架连接杆(400)；

所述第一环形连接杆(900)以及所述第二环形连接杆(114)可转动地连接于所述横杆(300)的一端；所述报警装置(100)设置在所述横杆(300)的另一端；

所述支撑架(500)用于支撑在所述结晶器操作平台上；所述支撑架(500)与所述横杆(300)的中部通过所述支撑架连接杆(400)连接。

5.根据权利要求4所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述支架还包括转轴连接杆(600)以及竖直转轴(700)；

所述转轴连接杆(600)固定于所述横杆(300)远离所述报警装置(100)的一端，所述竖直转轴(700)固定于所述转轴连接杆(600)的底部，且与所述转轴连接杆(600)同轴设置；所述第一环形连接杆(900)以及所述第二环形连接杆(114)可转动地连接于所述竖直转轴(700)。

6.根据权利要求5所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述报警装置(100)包括报警回路以及设置在所述报警回路上的报警器(122)；

所述多个温度检测件(116)包括与所述报警回路连接的多根第一金属导线(119)以及多根第二金属导线(120)，所述第一金属导线(119)与所述第二金属导线(120)材质不同，所述多根第一金属导线(119)设置于所述第一区域件(112)，所述多根第二金属导线(120)设置于所述第二区域件(113)；

所述第一区域件(112)、所述第二区域件(113)、所述第一竖直杆(110)、所述第二竖直杆(115)、所述第一环形连接杆(900)、所述第二环形连接杆(114)、所述转轴连接杆(600)、所述竖直转轴(700)以及所述横杆(300)均呈中部中空结构，以共同形成连通的通道，所述通道用于容置所述多根第一金属导线(119)、所述多根第二金属导线(120)以及所述报警回路。

7.根据权利要求6所述的连铸浸入式水口对中报警系统，其特征在于：

所述报警装置(100)还包括设置在所述报警回路上的电流信号接收对比装置(128)以及多个电流表(130)；所述多个电流表(130)均与所述电流信号接收对比装置(128)连接，所述多根第一金属导线(119)以及所述多根第二金属导线(120)均与所述电流信号接收对比装置(128)；

每根所述第一金属导线(119)的两端分别为第一受热端(117)以及第一恒温端(133)，所述第一受热端(117)用于感应所述第一区域件(112)上对应位置的温度；每根所述第二金属导线(120)的两端分别为第二受热端(118)以及第二恒温端(134)，每个所述第二受热端(118)用于感应所述第二区域件(113)上对应位置的温度；每根所述第一金属导线(119)的所述第一受热端(117)与所述第一恒温端(133)的电流差通过对应连接的所述电流表(130)显示，每根所述第二金属导线(120)的所述第二受热端(118)与所述第二恒温端(134)的电流差通过对应连接的所述电流表(130)显示。

8.一种连铸浸入式水口对中报警方法，采用权利要求1-7任一项所述的连铸浸入式水口对中报警系统实施，其特征在于，所述连铸浸入式水口对中报警方法包括：

将所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)环抱在所述浸入式水口(10)的外周，且向下嵌入所述结晶器上口(11)内；

所述多个温度检测件(116)用于检测得到表征对应位置温度的电流信号；

所述报警装置(100)用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警。

9.根据权利要求8所述的连铸浸入式水口对中报警方法，其特征在于，所述连铸浸入式水口对中报警方法还包括所述报警装置(100)用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警的步骤之后的步骤：

在所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)嵌入所述结晶器上口(11)的时间达到预设时间段后，将所述第一区域件(112)与所述第二区域件(113)从所述结晶器上口(11)取出并展开，以脱离所述浸入式水口(10)。

10.根据权利要求8所述的连铸浸入式水口对中报警方法，其特征在于，所述报警装置(100)用于获取所述电流信号，并用于根据所述电流信号进行报警的步骤包括：

所述报警装置(100)用于获取所述电流信号，并在所述电流信号的波动大于等于0.01A的情况下进行报警。

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