CN103900519B - 连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法，即连铸机辊缝仪沿外弧辊列直线前进，辊缝仪下三个探头分别实时检测距相邻三根外弧辊辊面的距离，分别表示对应探头位置处辊缝仪与外弧辊的距离；在第三探头检测到对应外弧辊顶点时，分别得到第二探头和第一探头检测位置与对应外弧辊顶点的偏差值；根据偏差值对第二探头和第一探头检测的与对应外弧辊距离进行修正，得到修正后的距离值；经计算得到修正后第二探头和第一探头与对应外弧辊距离的差值，当第三探头检测对应外弧辊距离为零时，该差值表征为连铸机外弧辊列的弧度值。本方法可实时测量连铸机外弧辊列的弧度值，保证了连铸设备的正常运行及铸坯质量。

Description

连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法

技术领域

本发明涉及一种连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法。

背景技术

任何一台弧形连铸机都有一条连铸曲线，连铸曲线对连铸坯的内部质量和表面质量都有重要的影响。连铸机依靠两列连铸辊的弧形排列，实现对铸坯按照规定的连铸曲线进行弯曲和矫直。每根连铸辊处都有对应的弧度值，弧度值偏大或偏小都会引起铸坯不合理的应力分布，这不但会导致铸坯质量问题，也会造成对设备的损坏。因此，对连铸辊列弧度的检测是保证连铸设备正常运行及铸坯质量的重要环节。

连铸辊列中，若干外弧辊成一定的弧形排列，在实际测量中，如图1所示，以相邻三根外弧辊G₁、G₂、G₃为基准，弧度测量以中间辊G₂顶部到两侧辊G₁、G₃顶部切线1的距离值h，来表示连铸辊列的弧度值，该距离值h越大，三辊所成弧线的弯曲程度越大，相反该距离值h越小，三辊所成弧线就越平坦。目前大多连铸机缺乏可靠实时的连铸辊列弧度测量数据，无法对连铸辊列弧度实施实时的测量，且随着连铸设备的运行，连铸辊列的工况改变较大，导致其弧度值的变化，从而影响连铸设备的正常运行及铸坯质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法，本方法可实时测量连铸机外弧辊列的弧度值，保证了连铸设备的正常运行及铸坯质量，同时对连铸设备的监测及诊断具有指导意义，为连铸设备检修维护提供可靠依据。

为解决上述技术问题，本发明连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法包括如下步骤：

步骤一、连铸机辊缝仪沿外弧辊列直线前进，辊缝仪下三个探头分别实时检测距相邻三根外弧辊辊面的距离，得到距离测量值h₁、h₂、h₃，分别表示对应探头位置处辊缝仪与外弧辊的距离；

步骤二、已知外弧辊半径为R，辊间距为L，辊缝仪球形探头半径为r，探头间距为D，由于探头间距与辊间距不等，则当第三探头检测到对应外弧辊顶点时，第二探头检测位置与对应外弧辊顶点偏差L-D，第一探头检测位置与对应外弧辊顶点偏差2(L-D)；

步骤三、根据探头间距与外弧辊间距的差异，分别对h₁、h₂进行修正，修正量分别为：

根据修正量重新确定第一探头和第二探头分别与对应外弧辊的距离，分别记为和，则

（1）

（2）

步骤四、相邻三根外弧辊排列的弧度值以第一探头和第二探头分别与对应外弧辊的距离差值确定，则=-，结合式（1）和式（2）得到：

（3）

步骤五、当连铸机辊缝仪第三探头检测对应外弧辊距离h₃为零时，此时式（3）表示相邻三根外弧辊的最大高度差，通过计算式（3）得到h值，表征为连铸机外弧辊列的弧度值。

由于本发明连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法采用了上述技术方案，即连铸机辊缝仪沿外弧辊列直线前进，辊缝仪下三个探头分别实时检测距相邻三根外弧辊辊面的距离，分别表示对应探头位置处辊缝仪与外弧辊的距离；在第三探头检测到对应外弧辊顶点时，分别得到第二探头和第一探头检测位置与对应外弧辊顶点的偏差值；根据偏差值对第二探头和第一探头检测的与对应外弧辊距离进行修正，得到修正后的距离值；经计算得到修正后第二探头和第一探头与对应外弧辊距离的差值，当第三探头检测对应外弧辊距离为零时，该差值表征为连铸机外弧辊列的弧度值。本方法可实时测量连铸机外弧辊列的弧度值，保证了连铸设备的正常运行及铸坯质量，同时对连铸设备的监测及诊断具有指导意义，为连铸设备检修维护提供可靠依据。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为相邻三根外弧辊排列及弧度定义示意图；

图2为本发明连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法的示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法包括如下步骤：

步骤一、连铸机辊缝仪2沿外弧辊列直线前进，辊缝仪2下三个探头C₁、C₂、C₃分别实时检测距相邻三根外弧辊G₁、G₂、G₃辊面的距离，得到距离测量值h₁、h₂、h₃，分别表示对应探头位置处辊缝仪2与外弧辊的距离；

步骤二、已知外弧辊半径为R，辊间距为L，辊缝仪2球形探头半径为r，探头间距为D，由于探头间距与辊间距不等，则当第三探头C₃检测到对应外弧辊G₃顶点时，第二探头C₂检测位置与对应外弧辊G₂顶点偏差L-D，第一探头C₁检测位置与对应外弧辊G₁顶点偏差2(L-D)；

步骤三、由于探头的间距与辊间距不尽相同，三个探头也就不一定能在同一时刻检测到相邻三根外弧辊的顶点位置，因此需要对这个偏差进行修正，根据探头间距与外弧辊间距的差异，分别对h₁、h₂进行修正，修正量分别为：

根据修正量重新确定第一探头C₁和第二探头C₂分别与对应外弧辊G₁、G₂的距离，分别记为和，则

（1）

（2）

步骤四、相邻三根外弧辊排列的弧度值以第一探头C₁和第二探头C₂分别与对应外弧辊G₁、G₂的距离差值确定，则=-，结合式（1）和式（2）得到：

（3）

步骤五、当连铸机辊缝仪2第三探头C₃检测对应外弧辊G₃距离h₃为零时，此时式（3）表示相邻三根外弧辊的最大高度差，通过计算式（3）得到h值，表征为连铸机外弧辊列的弧度值。

本方法通过选择合理的能表征连铸机外弧辊列弧度的物理量，并根据连铸机辊列图和辊缝仪的实时数据，可有效的在线测量连铸机外弧辊列的弧度，排除连铸生产过程中存在的潜在故障并保证了铸坯的质量，同时本方法对连铸设备的监测及诊断也具有一定的指导意义，为连铸设备检修维护提供可靠依据。

实际测量中，辊缝仪自连铸机扇形段进至扇形段出，时间跨度为t1、t2、t3、t4…tn，期间辊缝仪经过几十根连铸辊，则出现h3=0的时刻也就有几十次，并分别具有对应的h1和h2值，通过式（3）即可在t1到tn时间段内，得到连铸辊列的全部弧度值。

Claims (1)

1.一种连铸机外弧辊列弧度的在线测量方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、连铸机辊缝仪沿外弧辊列直线前进，辊缝仪下三个探头分别实时检测距相邻三根外弧辊辊面的距离，得到距离测量值h₁、h₂、h₃，分别表示对应探头位置处辊缝仪与外弧辊的距离；

步骤二、已知外弧辊半径为R，辊间距为L，辊缝仪球形探头半径为r，探头间距为D，由于探头间距与辊间距不等，则当第三探头检测到对应外弧辊顶点时，第二探头检测位置与对应外弧辊顶点偏差L-D，第一探头检测位置与对应外弧辊顶点偏差2(L-D)；

步骤三、根据探头间距与外弧辊间距的差异，分别对h₁、h₂进行修正，修正量分别为：

根据修正量重新确定第一探头和第二探头分别与对应外弧辊的距离，分别记为和，则

（1）

（2）

步骤四、相邻三根外弧辊排列的弧度值以第一探头和第二探头分别与对应外弧辊的距离差值确定，则=-，结合式（1）和式（2）得到：

（3）

步骤五、当连铸机辊缝仪第三探头检测对应外弧辊距离h₃为零时，此时式（3）表示相邻三根外弧辊的最大高度差，通过计算式（3）得到h值，表征为连铸机外弧辊列的弧度值。