CN115592083A - 板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，包括如下步骤：实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；根据水温数据和水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。利用本发明能够解决目前由于钢液流动状态发生在钢水内部，不易被观察到，容易错过最佳采用处置措施的时间，以至于导致生产的铸坯质量不合格等问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，更为具体地，涉及一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置。
背景技术
钢液连续浇铸生产过程中，连铸浸入式水口是连接中间罐和结晶器的关键耐材，具有防止浇铸过程中的钢水二次氧化和钢水飞溅、避免结晶器保护渣卷入钢液、改善结晶器内钢水流动状态和热流分布、促进钢液中夹杂物上浮等功能。钢水通过浸入式水口引流至结晶器内进行凝固成型时，水口出口处的钢液分布状态影响着结晶器内坯壳的均匀性和结晶器液面稳定性，从而影响到连铸坯质量。
在实际生产过程中，当结晶器水口位置不对中或者水口内部出现不均匀结瘤等情况时，浸入式水口出口的钢液会发生偏流现象，导致结晶器内钢液的流动状态不对称，热中心出现偏离，连铸坯的坯壳凝固不均匀，易产生纵裂纹，严重时会导致漏钢事故的发生。但由于钢液流动状态发生在钢水内部，不易被观察到，因此，容易错过最佳采用处置措施的时间，以至于导致铸坯质量不合格等问题，目前还未有能够解决上述技术问题的最佳方案，因此，急需提出一种能够及时发现水口偏流的在线监测技术，以便于能够及时发现水口偏流问题，避免错过最佳的处置措施，导致产品质量不合格问题的出现。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，以解决现有技术中，由于钢液流动状态发生在钢水内部，不易被观察到，容易错过最佳采用处置措施的时间，以至于导致生产的铸坯质量不合格等问题。
本发明提供一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，包括如下步骤：
S1、实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
所述水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；
所述水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
S2、根据所述水温数据和所述水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的所述结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；
S3、根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
此外，优选的方案是，所述实时采集结晶器的水温数据和水流量数据包括：从现场生产线的PLC上实时采集水温数据和水流量数据。
此外，优选的方案是，在所述采用预设比值判定公式将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值的过程中，所述预设比值判定公式为：
其中，KFB为宽面偏差判定值，QF为结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量，TF-out为结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QB为结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量，TB-out为结晶器的铜板宽面的外弧侧出水温度。
此外，优选的方案是，在所述采用预设比值判定公式将计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值的过程中，
所述预设比值判定公式为：
其中，KLR为窄面偏差判定值，QL为结晶器的铜板窄面的左侧水流量，TL-out为结晶器的铜板窄面的左侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QR为结晶器的铜板窄面的右侧水流量，TR-out为结晶器的铜板窄面的右侧出水温度。
此外，优选的方案是，所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果包括：
将所述宽面偏差判定值与所述预设允许标准值进行比较，生成所述结晶器的铜板宽面的偏流检测结果；
将所述窄面偏差判定值与所述预设允许标准值进行比较，生成所述结晶器的铜板窄面的偏流检测结果。
此外，优选的方案是，在所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
获取第一预设时间段内的宽面偏差判定值和窄面偏差判定值；
按照第一预设时间周期，分别将所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值与所述允许标准值进行比较，分别得到所述第一预设时间段内的结晶器的铜板宽面的偏流检测结果和所述预设时间段内的铜板窄面的偏流检测结果；其中，所述第一预设时间周期小于所述第一预设时间段；
统计在所述第一预设时间段内所述铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量和所述铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量；
当所述铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成所述铜板宽面出现偏流信息和当所述铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成所述铜板窄面出现偏流信息。
此外，优选的方案是，所述预设允许标准值根据连铸机实际生产断面情况进行等级设定，包括正常标准范围值、轻微偏流范围值和偏流范围值。
此外，优选的方案是，所述结晶器的铜板宽面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流；所述结晶器的铜板窄面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流。
此外，优选的方案是，在所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
按照第二预设时间周期获取所述宽面偏差判定值和窄面偏差判定值，得到第二预设时间段内的宽面偏差判定值的数组和窄面偏差判定值的数组；
在第二预设时间段内分别统计所述宽面偏差判定值的数组和所述窄面偏差判定值的数组中的判定值稳定值，分别得到所述宽面偏差判定值的稳定值和所述窄面偏差判定值的稳定值；
分别将所述宽面偏差判定值的稳定值和所述窄面偏差判定值的稳定值与所述预设允许标准值进行比较，分别得到铜板宽面的偏流检测结果和铜板窄面的偏流检测结果。
本发明提供的一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测装置，包括数据采集模块、计算模块和结果生成模块；其中，
数据采集模块，用于实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
所述水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；
所述水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
计算模块，用于根据所述水温数据和所述水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的所述结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；
结果生成模块，用于根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
从上面的技术方案可知，本发明提供的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，通过实时在线采集结晶器的水温数据和水流量数据，然后根据采集到的数据进行结晶器的铜板宽面和窄面的偏差判定值计算，能够在线对偏流现象进行实时监测，避免错过最佳处置措施，并且通过铜板宽面和窄面的偏差判定值分别与预设允许标准值的比较，能够快速确定出现偏流的位置，进一步加快处置措施的实施时间，本发明能够实现对结晶器浸入式水口偏流的实时监测，并将判定结果提交给相关生产技术人员，以便于及时采取相应的处置措施，避免出现铸坯质量问题。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法的逻辑原理图；
图3为根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流示意图；
图4为根据本发明实施例2的结晶器的铜板宽面和窄面的偏差判定值的数组中稳定值的判断图。
在附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
针对前述提出的由于钢液流动状态发生在钢水内部，不易被观察到，容易错过最佳采用处置措施的时间，以至于导致生产的铸坯质量不合格等问题，提出了一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，图1示出了根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法的流程；图2示出了根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法的逻辑原理；图3示出了根据本发明实施例的板坯结晶器浸入式水口的偏流；图4示出了根据本发明实施例2的结晶器的铜板宽面和窄面的偏差判定值的数组中稳定值。
如图1至图4共同所示，本发明提供的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，包括如下步骤：
S1、实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
作为本发明的一个优选方案，实时采集结晶器的水温数据和水流量数据包括：从现场生产线的PLC上实时采集水温数据和水流量数据。
从现场生产线的PLC上实时采集结晶器的冷却水进水温度Tin(单位:℃)、结晶器铜板宽面的内弧侧水流量QF(单位:L/min或者t/h)、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量QB(单位:L/min或者t/h)、结晶器的铜板窄面的左侧水流量QL(单位:L/min或者t/h)、结晶器的铜板窄面的右侧水流量QR(单位:L/min或者t/h)、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度TF-out(单位:℃)、结晶器的铜板宽面的外弧侧出水温度TB-out(单位:℃)、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度TL-out(单位:℃)、结晶器的铜板窄面的右侧出水温度TR-out(单位:℃)。
S2、根据水温数据和水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值。
利用预设比值判定公式：
分别计算结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值，并将该比值作为宽面偏差判定值和计算结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值，并将该比值作为窄面偏差判定值。
具体的，Kij指宽面偏差判定值或窄面偏差判定值，该公式为通用公式，对宽面偏差判定值和窄面偏差判定值的计算均适用。(当i指代结晶器铜板宽面内弧侧时，则j为结晶器铜板宽面外弧侧；当i指代结晶器铜板窄面左侧时，则j为结晶器铜板窄面右侧)。
作为本发明的一个优选方案，在采用预设比值判定公式将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值的过程中，预设比值判定公式为：
其中，KFB为宽面偏差判定值，QF为结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量，TF-out为结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QB为结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量，TB-out为结晶器的铜板宽面的外弧侧出水温度。
作为本发明的一个优选方案，在采用预设比值判定公式将计算得到的结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值的过程中，
预设比值判定公式为：
其中，KLR为窄面偏差判定值，QL为结晶器的铜板窄面的左侧水流量，TL-out为结晶器的铜板窄面的左侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QR为结晶器的铜板窄面的右侧水流量，TR-out为结晶器的铜板窄面的右侧出水温度。
S3、根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
将宽面偏差判定值和窄面偏差判定值与预设允许标准值进行比较，判定结晶器浸入式水口是否发生偏流现象，以及发生偏差的位置。
作为本发明的一个优选方案，根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果包括：
将宽面偏差判定值与预设允许标准值进行比较，生成结晶器的铜板宽面的偏流检测结果；
将窄面偏差判定值与预设允许标准值进行比较，生成结晶器的铜板窄面的偏流检测结果。
作为本发明的一个优选方案，在根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
获取第一预设时间段内的宽面偏差判定值和窄面偏差判定值；
按照第一预设时间周期，分别将宽面偏差判定值和窄面偏差判定值与允许标准值进行比较，分别得到第一预设时间段内的结晶器的铜板宽面的偏流检测结果和预设时间段内的铜板窄面的偏流检测结果；其中，第一预设时间周期小于第一预设时间段；
统计在第一预设时间段内铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量和铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量；
当铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成铜板宽面出现偏流信息和当铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成铜板窄面出现偏流信息。
为了避免出现的偶然波动现象，可以截取一段时间内即第一预设时间段内的宽面偏差判定值和窄面偏差判定值的数据，然后进行分析，当铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成铜板宽面出现偏流信息和当铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成铜板窄面出现偏流信息。
作为本发明的一个优选方案，预设允许标准值根据连铸机实际生产断面情况进行等级设定，包括正常标准范围值、轻微偏流范围值和偏流范围值。
例如，设三个等级：正常标准范围值为0.95～1.05、轻微偏流范围值为0.9～0.95或者1.05～1.1、偏流范围值为小于0.9或者大于1.1。
若0.95≤Kij≤1.05，则结晶器浸入式水口无偏流现象；若0.9≤Kij＜0.95，则结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于j侧，可不进行调整，但需重点关注，若1.05＜Kij≤1.1，则结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于i侧，可不进行调整，但需重点关注；若Kij＜0.9，则结晶器浸入式水口存在偏流现象，偏向于j侧，水口需要向i侧调整，若1.1＜Kij，则结晶器浸入式水口存在偏流现象，偏向于i侧，水口需要向j侧调整。
作为本发明的一个优选方案，结晶器的铜板宽面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流；结晶器的铜板窄面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流。
作为本发明的一个优选方案，在根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
按照第二预设时间周期获取宽面偏差判定值和窄面偏差判定值，得到第二预设时间段内的宽面偏差判定值的数组和窄面偏差判定值的数组；
在第二预设时间段内分别统计宽面偏差判定值的数组和窄面偏差判定值的数组中的判定值稳定值，分别得到宽面偏差判定值的稳定值和窄面偏差判定值的稳定值；
分别将宽面偏差判定值的稳定值和窄面偏差判定值的稳定值与预设允许标准值进行比较，分别得到铜板宽面的偏流检测结果和铜板窄面的偏流检测结果。
可通过绘图的方式统计出一段时间(第二预设时间段)内的宽面偏差判定值的数组和窄面偏差判定值的数组中的稳定值，将稳定值与预设允许标准值进行比较，分贝判断出宽面和窄面的偏流检测结果，避免偶然因素的影响同时还可判断出偏流程度，根据偏流程度做出相应调整。
本发明提供的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测装置，包括数据采集模块、计算模块和结果生成模块；其中，
数据采集模块，用于实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；
水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
计算模块，用于根据水温数据和水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；
结果生成模块，用于根据预设允许标准值、宽面偏差判定值和窄面偏差判定值生成结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
以下示例将对本发明予以进一步的说明，以便本领域人员更好的理解本发明的优点和特征。
实施例1
从现场生产线的PLC实时采集结晶器冷却水进水温度Tin、结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量QF、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量QB、结晶器的铜板窄面的左侧水流量QL、结晶器的铜板窄面的右侧水流量QR、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度TF-out、结晶器的铜板宽面的外弧侧出水温度TB-out、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度TL-out、结晶器的铜板窄面的右侧出水温度TR-out，详细数据见表1。
| 采集数据项 | 单位 | 实时数据 |
| T<sub>in</sub> | ℃ | 33.68 |
| Q<sub>F</sub> | t/h | 195.66 |
| Q<sub>B</sub> | t/h | 195.05 |
| Q<sub>L</sub> | t/h | 28.91 |
| Q<sub>R</sub> | t/h | 29.44 |
| T<sub>F-out</sub> | ℃ | 39.62 |
| T<sub>B-out</sub> | ℃ | 39.48 |
| T<sub>L-out</sub> | ℃ | 39.41 |
| T<sub>R-out</sub> | ℃ | 39.35 |
根据预设比值判定公式计算结晶器的铜板宽面的内外弧侧结晶器水流量与进出水温差的积的比值KFB为：
结晶器窄面铜板左右侧水流量与进出水温差的积的比值KLR为：
假设预设允许标准值Kstd设定三个等级：正常(0.95～1.05)、轻微偏流(0.9～0.95或者1.05～1.1)、偏流(小于0.9或者大于1.1)。若0.95≤Kij≤1.05，则结晶器浸入式水口无偏流现象；若0.9≤Kij＜0.95，则结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于j侧，可不进行调整，但需重点关注，若1.05＜Kij≤1.1，则结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于i侧，可不进行调整，但需重点关注；若Kij＜0.9，则结晶器浸入式水口存在偏流现象，偏向于j侧，水口需要向i侧调整，若1.1＜Kij，则结晶器浸入式水口存在偏流现象，偏向于i侧，水口需要向j侧调整。其中，Kij为KFB或KLR。
由于0.95≤KFB＝1.027≤1.05，0.95≤KLR＝0.99≤1.05，所以，正在生产的结晶器浸入式水口无偏流现象，无需进行工艺调整。
随着生产的进行，在某时刻采集的数据见表2。
| 采集数据项 | 单位 | 实时数据 |
| T<sub>in</sub> | ℃ | 33.68 |
| Q<sub>F</sub> | t/h | 195.83 |
| Q<sub>B</sub> | t/h | 193.75 |
| Q<sub>L</sub> | t/h | 28.85 |
| Q<sub>R</sub> | t/h | 29.46 |
| T<sub>F-out</sub> | ℃ | 39.85 |
| T<sub>B-out</sub> | ℃ | 39.77 |
| T<sub>L-out</sub> | ℃ | 40.52 |
| T<sub>R-out</sub> | ℃ | 39.58 |
根据预设比值判定公式计算结晶器铜板宽面内外弧侧结晶器水流量与进出水温差的积的比值KFB为：
结晶器窄面铜板左右侧水流量与进出水温差的积的比值KLR为：
此时，0.95≤KFB＝1.024≤1.05在正常范围内，1.1＜KLR＝1.135，结晶器浸入式水口存在偏流现象，偏向于结晶铜板左侧，如图2所示，需及时采取相应的处置措施。
实施例2
从现场生产线的PLC实时采集结晶器冷却水进水温度Tin、结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量QF、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量QB、结晶器的铜板的窄面左侧的水流量QL、结晶器的铜板窄面的右侧水流量QR、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度TF-out、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度TB-out、结晶器的铜板窄面的左侧的出水温度TL-out、结晶器的铜板窄面的右侧出水温度TR-out，由于单一时刻的数据存在波动性，因此，也可实时截取5min内(每秒一组数据)的各项数据作为分析对象，进行综合分析，按照预设比值判定公式分别计算每时刻的结晶器铜板宽面内外弧侧结晶器水流量与进出水温差的积的比值KFB和结晶器窄面铜板左右侧水流量与进出水温差的积的比值KLR，计算结果曲线图见图4所示。
分析图4可见，5min内KFB稳定在1.055～1.085之间，1.05＜KFB≤1.1，结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于结晶铜板内弧侧。5min内KFB稳定在1.070～1.100之间，1.05＜KLR≤1.1，结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，稍偏向于结晶铜板左侧。综合分析可见，结晶器浸入式水口存在轻微偏流现象，可不进行调整，但需重点关注，尤其是左侧铜板，一旦出现较大偏流现象，需及时采取相应的处置措施。
通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，通过实时在线采集结晶器的水温数据和水流量数据，然后根据采集到的数据进行结晶器的铜板宽面和窄面的偏差判定值计算，能够在线对偏流现象进行实时监测，避免错过最佳处置措施，并且通过铜板宽面和窄面的偏差判定值分别与预设允许标准值的比较，能够快速确定出现偏流的位置，进一步加快处置措施的实施时间，本发明能够实现对结晶器浸入式水口偏流的实时监测，并将判定结果提交给相关生产技术人员，以便于及时采取相应的处置措施，避免出现铸坯质量问题。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
所述水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；
所述水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
S2、根据所述水温数据和所述水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的所述结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；
S3、根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
2.根据权利要求1所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，所述实时采集结晶器的水温数据和水流量数据包括：
从现场生产线的PLC上实时采集水温数据和水流量数据。
3.根据权利要求1所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，在所述采用预设比值判定公式将计算得到的结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值的过程中，所述预设比值判定公式为：
其中，KFB为宽面偏差判定值，QF为结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量，TF-out为结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QB为结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量，TB-out为结晶器的铜板宽面的外弧侧出水温度。
4.根据权利要求1所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，在所述采用预设比值判定公式将计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值的过程中，
所述预设比值判定公式为：
其中，KLR为窄面偏差判定值，QL为结晶器的铜板窄面的左侧水流量，TL-out为结晶器的铜板窄面的左侧出水温度，Tin为结晶器的冷却水进水温度，QR为结晶器的铜板窄面的右侧水流量，TR-out为结晶器的铜板窄面的右侧出水温度。
5.根据权利要求1所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果包括：
将所述宽面偏差判定值与所述预设允许标准值进行比较，生成所述结晶器的铜板宽面的偏流检测结果；
将所述窄面偏差判定值与所述预设允许标准值进行比较，生成所述结晶器的铜板窄面的偏流检测结果。
6.根据权利要求5所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，在所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
获取第一预设时间段内的宽面偏差判定值和窄面偏差判定值；
按照第一预设时间周期，分别将所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值与所述允许标准值进行比较，分别得到所述第一预设时间段内的结晶器的铜板宽面的偏流检测结果和所述预设时间段内的铜板窄面的偏流检测结果；其中，所述第一预设时间周期小于所述第一预设时间段；
统计在所述第一预设时间段内所述铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量和所述铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量；
当所述铜板宽面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成所述铜板宽面出现偏流信息和当所述铜板窄面的偏流检测结果中出现偏流的数量大于预设偏流次数阈值时，生成所述铜板窄面出现偏流信息。
7.根据权利要求5所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，所述预设允许标准值根据连铸机实际生产断面情况进行等级设定，包括正常标准范围值、轻微偏流范围值和偏流范围值。
8.根据权利要求7所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，
所述结晶器的铜板宽面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流；
所述结晶器的铜板窄面的偏流检测结果包括：正常、轻微偏流和偏流。
9.根据权利要求8所述的板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法，其特征在于，在所述根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果的过程中，
按照第二预设时间周期获取所述宽面偏差判定值和窄面偏差判定值，得到第二预设时间段内的宽面偏差判定值的数组和窄面偏差判定值的数组；
在第二预设时间段内分别统计所述宽面偏差判定值的数组和所述窄面偏差判定值的数组中的判定值稳定值，分别得到所述宽面偏差判定值的稳定值和所述窄面偏差判定值的稳定值；
分别将所述宽面偏差判定值的稳定值和所述窄面偏差判定值的稳定值与所述预设允许标准值进行比较，分别得到铜板宽面的偏流检测结果和铜板窄面的偏流检测结果。
10.一种板坯结晶器浸入式水口的偏流检测装置，其特征在于，包括数据采集模块、计算模块和结果生成模块；其中，
数据采集模块，用于实时采集结晶器的水温数据和水流量数据；其中，
所述水温数据包括：结晶器的冷却水进水温度、结晶器的铜板宽面的内弧侧出水温度、结晶器的铜板宽面的外弧侧的出水温度、结晶器的铜板窄面的左侧出水温度和结晶器的铜板窄面的右侧出水温度；
所述水流量数据包括：结晶器的铜板宽面的内弧侧水流量、结晶器的铜板宽面的外弧侧水流量、结晶器的铜板窄面的左侧水流量和结晶器的铜板窄面的右侧水流量；
计算模块，用于根据所述水温数据和所述水流量数据，采用预设比值判定公式分别将计算得到的所述结晶器的铜板宽面的内弧侧热量变化值与外弧侧热量变化值的比值作为宽面偏差判定值和计算得到的所述结晶器的铜板窄面的左侧热量变化值与右侧热量变化值的比值作为窄面偏差判定值；
结果生成模块，用于根据预设允许标准值、所述宽面偏差判定值和所述窄面偏差判定值生成所述结晶器的浸入式水口的偏流检测结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211135595.2A CN115592083A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211135595.2A CN115592083A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 板坯结晶器浸入式水口的偏流检测方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115592083A true CN115592083A (zh) | 2023-01-13 |
Family
ID=84843285
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115592083A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116237484A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-06-09 | 北京科技大学 | 一种结晶器浸入式水口结瘤、钢液偏流的判断方法 |
-
2022
- 2022-09-19 CN CN202211135595.2A patent/CN115592083A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116237484A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-06-09 | 北京科技大学 | 一种结晶器浸入式水口结瘤、钢液偏流的判断方法 |
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