CN107357953A - 一种根据热流密度分析水口堵塞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种根据热流密度分析水口堵塞的方法，所述方法包括：实时获得对浇注过程的窄面铜板双侧热流密度曲线；判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致；若否，则确定所述水口已堵塞。该方法可通过在线监测结晶器内热流密度变化实时监测结晶器内流场，避免水口已发生严重堵塞时才进行换水口操作，该方法简单易操作，可提前对水口堵塞进行判断，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及连铸技术领域，尤其涉及一种根据热流密度分析水口堵塞的方法。
背景技术
水口堵塞可导致钢水在结晶器内流场非对称流动，从而对液面波动产生影响，造成卷渣缺陷的发生，进而影响铸坯质量。水口堵塞与很多工艺因素有关，包括钢水洁净度及二次氧化的发生，水口材质，水口内粗糙度，工艺因素等一系列情况。当发生水口堵塞的时候只能采取换水口的操作，换水口操作为降低拉速，操作工人安装新烘烤后水口，再提升拉速至正常水平。
现场对换水口的操作多根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞发生，而常常很多情况水口发生轻微堵塞时塞棒未见明显上涨，而结晶器内流场已发生较大变化，即偏流现象的发生。偏流会导致水口未堵塞一侧过钢量大，对窄面冲击大，温度高于堵塞一侧，坯壳减薄，严重时可发生漏钢等安全事故。
传统采用观察塞棒棒位进行观察，当塞棒棒位上涨到最大值时即进行换水口操作，但有时水口发生轻微单侧堵塞时，塞棒并不上涨明显，但结晶器内流场已发生明显变化，结晶器内钢水流场不对称，导致未发生堵塞一侧出钢量大，温度升高，坯壳减薄，严重时可导致拉漏等事故。
发明内容
本申请提供一种根据热流密度分析水口堵塞的方法，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
本申请提供一种根据热流密度分析水口堵塞的方法，所述方法包括：
实时获得对浇注过程的窄面铜板双侧热流密度曲线；
判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致；
若否，则确定所述水口已堵塞。
优选地，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于0，小于等于0.2MW/m2。
优选地，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于-0.2MW/m2，小于等于0。
优选地，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
判断所述双侧热流密度曲线是否有交叉。
优选地，所述方法还包括：若有，则确定所述水口已堵塞。
本申请有益效果如下：
该方法可通过在线监测结晶器内热流密度变化实时监测结晶器内流场，避免水口已发生严重堵塞时才进行换水口操作，该方法简单易操作，可提前对水口堵塞进行判断，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
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。
图1为本申请较佳实施方式一种根据热流密度分析水口堵塞的方法的流程图；
图2为结晶器内未堵塞时窄面左右侧热流曲线；
图3为结晶器内偏流时窄面左右侧热流曲线。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种根据热流密度分析水口堵塞的方法，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为了解决上述技术问题，总体思路如下：
该方法可通过在线监测结晶器内热流密度变化实时监测结晶器内流场，避免水口已发生严重堵塞时才进行换水口操作，该方法简单易操作，可提前对水口堵塞进行判断，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
为了解决现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题，本申请提供一种根据热流密度分析水口堵塞的方法。
热流密度是指通过单位面积传递的热量，其可以反映出当前的传热效率，用于指导生产工艺和预报漏钢。热流密度与水口堵塞发生时所具有的特点如下：单侧堵塞(偏流)，窄面铜板热流密度差别大，堵塞一侧通钢量变小，热流密度降低，未堵塞一侧通钢量增大，热流密度增大。
结晶器内钢水偏流导致内部流场发生不对称流动，使未堵塞一侧钢水流速增大，则液面波动增大发生卷渣，降低铸坯表面质量，同时热流增大，严重可导致漏钢事故。
如图1所示，为了对结晶器内钢水流场能够准确提前预判，所述根据热流密度分析水口堵塞的方法包括以下步骤：
步骤110，实时获得对浇注过程的窄面铜板双侧热流密度曲线。
步骤120，判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致；即，观察双侧热流密度是否为相同规律上下波动随时间前行，如判断所述双侧热流密度曲线是否有交叉。
步骤130，若否，则确定所述水口已堵塞。如发生结晶器左右窄面热流反复交叉，则可判断此流发生堵塞现象，即采取相应措施，如换水口等措施减弱此现象的发生，保证结晶器内流场对称流动。在所述双侧热流密度曲线有交叉时，则确定所述水口已堵塞。
具体地，可以采用如下方式进行判断，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于0，小于等于0.2MW/m2。即，当q左-q右＜0时，即发生窄面q左下降，q右热流升高现象，即可判断结晶器窄面左侧发生堵塞，导致右侧通钢量增大，热流密度上升现象。
具体地，还可以采用另一种方式，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于-0.2MW/m2，小于等于0。
当q左-q右＞0时，即发生窄面q左上升，q右热流下降现象，即可判断结晶器窄面右侧发生堵塞，导致左侧通钢量增大，热流密度上升现象。
本发明内容的创新点在于：传统采用观察塞棒棒位进行观察，当塞棒棒位上涨到最大值时即进行换水口操作，但有时水口发生轻微单侧堵塞时，塞棒并不上涨明显，但结晶器内流场已发生明显变化，结晶器内钢水流场不对称，导致未发生堵塞一侧出钢量大，温度升高，坯壳减薄，严重时可导致拉漏等事故。
该方法可通过在线监测结晶器内热流密度变化实时监测结晶器内流场，避免水口已发生严重堵塞时才进行换水口操作，该方法简单易操作，可提前对水口堵塞进行判断，解决了现有技术中根据塞棒棒位位置上升至最高位置即判断发生水口堵塞的方式不能解决水口发生轻微单侧堵塞的技术问题。
以下举例进行说明：
浇铸超低碳钢断面230mm×1400mm，拉速1.3m/min，采用超低碳钢保护渣，过热度控制在25℃左右，连浇10炉，在浇铸过程对结晶器内热流密度进行监测，在浇铸1-5炉时，结晶器铜板左侧热流密度为1.4MW/m2，结晶器铜板右侧热流密度为1.35MW/m2，左右侧热流密度差为0.05MW/m2，在第5炉末期时观察发现结晶器铜板左侧热流密度为1.2MW/m2，右侧上升为1.45MW/m2，左右侧热流密度差为-0.25MW/m2，对结晶器水口出口两侧液面进行观察，右侧翻滚剧烈，左侧较平稳，结合两者分析在浇铸第5炉结束时发现结晶器内窄面双侧发生热流不能按相同趋势随时间进行，因此采取浇铸第5炉结束换水口操作，对换下水口进行观察，可观察到浸入式水口发生堵塞，通过该方法可发现此方法操作简便，效果显著，可及时对浇铸水口堵塞进行提取判断而采取相应措施，提高铸坯质量。
本发明通过对结晶器内窄面铜板热流密度曲线进行跟踪，当热流密度曲线发生交叉或不能按相同规律随时间进行变化时，可对水口进行预判出结晶器内流场发生变化，从而采取相应的措施减轻结晶器内流场的不对称流动。本发明具有较高的工艺应用价值，操作简便，能及时准确的对结晶器内流场进行预判。
该方法简单易操作，可提前对水口堵塞进行判断采取相应措施减少结晶器内流场不对称的影响，提高铸坯质量，减少缺陷的发生。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种根据热流密度分析水口堵塞的方法，其特征在于，所述方法包括：
实时获得对浇注过程的窄面铜板双侧热流密度曲线；
判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致；
若否，则确定所述水口已堵塞。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于0，小于等于0.2MW/m2。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
获得在同一时刻的所述双侧热流密度的q左-q右的值X，判断所述X是否大于等于-0.2MW/m2，小于等于0。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述双侧热流密度曲线变化规律是否一致，具体为：
判断所述双侧热流密度曲线是否有交叉。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若有，则确定所述水口已堵塞。
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