CN108731627A - 连铸机外弧对弧精度的在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸机外弧对弧精度的在线测量装置，本装置的壳体通过隔板分隔成后部腔室和前部腔室，控制模块设于后部腔室，挡板位于前部腔室并且通过螺栓设于隔板，对弧板为工字形并且中部位于挡板与隔板之间，弹簧位于对弧板两侧并且两端连接隔板和对弧板后端面两侧，对弧板中部开有垂直导向槽，滚轮设于隔板并且位于垂直导向槽内，调节螺栓位于对弧板中部两侧并且通过固定块设于隔板，调节螺栓端面抵靠对弧板后端面内侧，倾角传感器和接近开关设于对弧板后端面和前端面并且检测信号传输至控制模块。本装置实现对弧精度的在线测量，不影响铸机作业率，提高连铸机对弧精度，实现连铸机对弧精度的跟踪，延长扇形段设备使用寿命。

Description

连铸机外弧对弧精度的在线测量装置

技术领域

本发明涉及一种连铸机外弧对弧精度的在线测量装置。

背景技术

连铸机外弧是指连铸机外弧面辊子的排列，是保证连铸机精度的重要参数之一。连铸机外弧不好是导致铸坯角横裂和内部裂纹等缺陷的重要原因，严重的对弧缺陷也是导致扇形段辊子寿命低下的主要因素之一。同时，作为连铸机基础精度的弧度，即扇形段与扇形段之间的排列，扇形段内各辊子之间的排列关系也会因辊子轴承异常、安装异常、生产过程中的异常作业等因素出现偏差和恶化。扇形段辊子辊面磨损量过大及其不均匀性影响连铸机辊列的对弧精度，而开口度和对弧的超差将使连铸机辊列中的辊子受力发生较大的变化，这将造成受力较大辊子的轴承因超负荷而过早失效。连铸机扇形段所有的辊子各点弧形半径是否符合工艺设计要求，对铸坯质量有很大影响。连铸机生产过程中由于扇形段支撑框架变形、沉降，扇形段辊子磨损、表面塌陷等原因，均会造成扇形段对弧不好。

连铸机对弧良好，可以减少在线阻力，保证拉坯的顺畅进行，避免拉不动、打滑、拉断等生产事故的发生；可以减少施加在凝固前沿的线向应力，提高铸坯组织凝固质量，尤其是对晶间微裂纹、晶间偏析有明显作用。 因此，控制好连铸机的弧度一直是连铸机日常管理和维护的重中之重。

目前，炼钢现场大多采用替代引锭头的铸机状态检测装置检测辊缝值和对弧精度，其使用倾角传感器或角度仪来检测对弧精度。该类装置使用时需要用检测装置替代正常开浇用的引锭头，在停机状态下通过引锭杆循环完成对连铸机的检测。

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对弧精度的在线测量装置，本装置克服传统连铸机外弧对弧作业的缺陷，实现对弧精度的在线测量，不影响铸机作业率，提高连铸机对弧精度，实现连铸机对弧精度的跟踪，延长扇形段设备使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明连铸机外弧对弧精度的在线测量装置包括壳体、控制模块、对弧板、弹簧、滚轮、挡板、调节螺栓、倾角传感器和接近开关，所述壳体通过隔板分隔成封闭的后部腔室和开口的前部腔室，所述控制模块设于所述后部腔室，所述挡板位于所述前部腔室并且通过螺栓设于所述隔板，所述对弧板为工字形并且中部位于所述挡板与隔板之间，所述弹簧位于所述对弧板两侧并且弹簧两端分别连接隔板和对弧板后端面两侧，所述对弧板中部开有垂直导向槽，所述滚轮设于所述隔板并且位于所述垂直导向槽内，所述调节螺栓位于所述对弧板中部两侧并且通过固定块设于所述隔板，所述调节螺栓端面抵靠所述对弧板后端面内侧，所述倾角传感器设于所述对弧板后端面，所述接近开关设于所述对弧板前端面一侧，所述倾角传感器和接近开关的检测信号传输至所述控制模块。

进一步，本装置还包括两块高分子导向板，所述两块高分子导向板分别设于所述隔板和挡板，所述对弧板中部位于所述两块高分子导向板之间。

进一步，所述控制模块包括数据处理存储单元和数据信号无线传输单元，所述倾角传感器和接近开关的检测信号传输至所述数据处理存储单元进行处理和存储，所述数据处理存储单元输出端连接所述数据信号无线传输单元输入端，所述数据信号无线传输单元向上位机无线传输数据信息。

进一步，所述对弧板前端面为刀刃形端面并且两侧为过渡圆弧面。

由于本发明连铸机外弧对弧精度的在线测量装置采用了上述技术方案，即本装置的壳体通过隔板分隔成后部腔室和前部腔室，控制模块设于后部腔室，挡板位于前部腔室并且通过螺栓设于隔板，对弧板为工字形并且中部位于挡板与隔板之间，弹簧位于对弧板两侧并且两端连接隔板和对弧板后端面两侧，对弧板中部开有垂直导向槽，滚轮设于隔板并且位于垂直导向槽内，调节螺栓位于对弧板中部两侧并且通过固定块设于隔板，调节螺栓端面抵靠对弧板后端面内侧，倾角传感器和接近开关设于对弧板后端面和前端面并且检测信号传输至控制模块。本装置克服传统连铸机外弧对弧作业的缺陷，实现对弧精度的在线测量，不影响铸机作业率，提高连铸机对弧精度，实现连铸机对弧精度的跟踪，延长扇形段设备使用寿命。

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为本发明连铸机外弧对弧精度的在线测量结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本装置中对弧板结构示意图；

图4为本装置的对弧精度测量原理图。

具体实施方式

实施例如图1、图2和图3所示，本发明连铸机外弧对弧精度的在线测量装置包括壳体1、控制模块2、对弧板3、弹簧4、滚轮5、挡板6、调节螺栓7、倾角传感器8和接近开关9，所述壳体1通过隔板11分隔成封闭的后部腔室12和开口的前部腔室13，所述控制模块2设于所述后部腔室12，所述挡板6位于所述前部腔室13并且通过螺栓设于所述隔板11，所述对弧板3为工字形并且中部位于所述挡板6与隔板11之间，所述弹簧4位于所述对弧板3两侧并且弹簧4两端分别连接隔板11和对弧板3后端面两侧，所述对弧板3中部开有垂直导向槽31，所述滚轮5设于所述隔板11并且位于所述垂直导向槽31内，所述调节螺栓7位于所述对弧板3中部两侧并且通过固定块71设于所述隔板11，所述调节螺栓7端面抵靠所述对弧板3后端面内侧，所述倾角传感器8设于所述对弧板3后端面，所述接近开关9设于所述对弧板3前端面一侧，所述倾角传感器8和接近开关9的检测信号传输至所述控制模块2。

优选的，本装置还包括两块高分子导向板32、33，所述两块高分子导向板32、33分别设于所述隔板11和挡板6，所述对弧板3中部位于所述两块高分子导向板32、33之间。高分子导向板摩擦系数小，有优异的自润滑性能，从而确保对弧板在隔板与挡板之间位移。

优选的，所述控制模块2包括数据处理存储单元和数据信号无线传输单元，所述倾角传感器8和接近开关9的检测信号传输至所述数据处理存储单元进行处理和存储，所述数据处理存储单元输出端连接所述数据信号无线传输单元输入端，所述数据信号无线传输单元向上位机无线传输数据信息。

优选的，所述对弧板3前端面为刀刃形端面34并且两侧为过渡圆弧面35。刀刃形有效减小对弧板与工作辊的接触面，防止在测量过程中大的渣粒卡在对弧板与辊子之间，影响测量精度；过渡圆弧面使对弧板能顺利被辊子压入前部腔室内，同时为防止因对弧板变形、工作面发生磨损和吸附氧化铁等造成对检测精度的下降，对弧板可采用耐高温防磁材料，对弧板工作面采用耐磨防磁材料或耐磨涂层材料。

本装置使用时安装在引锭杆上的链节，用于取代和补充现有的引锭头式多功能辊缝仪中的外弧对弧精度检测功能，目的是结合目前板坯连铸机弧度精度要求越来越高，在不影响连铸机作业率、不需要人工操作和干预、维护方便的前提下更精确地检测出连铸机的对弧精度，解决连铸机精度跟踪、质量管理等问题，延长扇形段设备使用寿命。

本装置在连铸机每次开浇时跟随引锭链完成一次外弧对弧精度检测过程，检测结果先记录在控制模块中，然后通过无线方式传输到上位机进行进一步分析、保存及趋势预测等工作，测得的数据在上位机上进行后处理，以直观的方式显示对应对弧测量值，并且本装置各部件的选材和加工精度充分考虑并保证测量精度要求和使用环境的影响，采用创新测量方式和结构，综合考虑安装方便性、可靠性，以及现场的空间、周围环境等因素，实现新一代多功能连铸机对弧精度测量。

本装置的壳体安装在引锭杆的链节上，工作时借助重力和弹簧，使对弧板通过连铸机各处时始终保持基本贴近外弧的姿态，达到测量要求。测量时，对弧板从后部腔室里可伸出的范围为0～55mm，相邻两辊最大间距为330mm，对弧板的设计有效长度为370mm，使对弧板能同时压住相邻的两根连铸工作辊。

后部腔室设有控制模块以及电源，电源设于后部腔室并给整个装置供电，后部腔室为密封结构，防止水汽和灰尘的进入。前部腔室中弹簧一端被固定在隔板上、另一端连接在对弧板上，当受外辊压力作用时，对弧板沿着滚轮和高分子导向板向前部腔室内移动，此时弹簧被拉伸，当离开外辊后，对弧板由弹簧提供的拉伸力与两根连铸工作辊接触，并通过导向槽与滚轮的活动性使对弧板发生倾转，由倾角传感器记录角度，根据连续记录的角度值与铸机各辊子处的弧度理论值进行对比，确定对弧精度情况，对弧板的最大可伸出高度通过两组调节螺栓调节，以便测量不同位置的辊子对弧精度。

如图4所示，对弧板3的长度大于两个辊子14的最大间距，当装在对弧板3上的接近开关9检测到信号时，表明对弧板3已压上后辊，也就是说对弧板3已经完全压住两根相邻的连铸工作辊14，此时倾角传感器上读取的角度值即为当前两根连铸辊14连线与垂直线的角度α，继续读取下一对辊子15的角度β，可得到两对辊子的角度差，即α-β，为这三个辊子的对弧角度，从而实现对弧精度的检测。

本装置实现连铸机对弧精度的在线检测，以实现对连铸机本体设备状态经常性实时跟踪检查，及时发现设备隐患和故障，及时处理，防止质量和设备事故的发生。

Claims (4)

1.一种连铸机外弧对弧精度的在线测量装置，其特征在于：包括壳体、控制模块、对弧板、弹簧、滚轮、挡板、调节螺栓、倾角传感器和接近开关，所述壳体通过隔板分隔成封闭的后部腔室和开口的前部腔室，所述控制模块设于所述后部腔室，所述挡板位于所述前部腔室并且通过螺栓设于所述隔板，所述对弧板为工字形并且中部位于所述挡板与隔板之间，所述弹簧位于所述对弧板两侧并且弹簧两端分别连接隔板和对弧板后端面两侧，所述对弧板中部开有垂直导向槽，所述滚轮设于所述隔板并且位于所述垂直导向槽内，所述调节螺栓位于所述对弧板中部两侧并且通过固定块设于所述隔板，所述调节螺栓端面抵靠所述对弧板后端面内侧，所述倾角传感器设于所述对弧板后端面，所述接近开关设于所述对弧板前端面一侧，所述倾角传感器和接近开关的检测信号传输至所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的连铸机外弧对弧精度的在线测量装置，其特征在于：本装置还包括两块高分子导向板，所述两块高分子导向板分别设于所述隔板和挡板，所述对弧板中部位于所述两块高分子导向板之间。

3.根据权利要求1或2所述的连铸机外弧对弧精度的在线测量装置，其特征在于：所述控制模块包括数据处理存储单元和数据信号无线传输单元，所述倾角传感器和接近开关的检测信号传输至所述数据处理存储单元进行处理和存储，所述数据处理存储单元输出端连接所述数据信号无线传输单元输入端，所述数据信号无线传输单元向上位机无线传输数据信息。

4.根据权利要求3所述的连铸机外弧对弧精度的在线测量装置，其特征在于：所述对弧板前端面为刀刃形端面并且两侧为过渡圆弧面。