CN110788294A - 连铸机浸入式水口渣线的调整方法及*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种连铸机浸入式水口渣线的调整方法及***，该方法包括采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。通过上述方法，实现了浸入式水口渣线调整过程的自动化、标准化，降低了工人的劳动强度，并且能够提高铸坯质量，减少水口穿孔及动作中间包车造成的铸坯裂纹。
Description
技术领域
本发明涉及连铸机生产工艺技术领域，尤其涉及一种连铸机浸入式水口渣线的调整方法及***。
背景技术
目前国内外各大钢厂在控制浸入式水口寿命方面均采取更换水口渣线的技术，但由于水口渣线侵蚀情况在生产中不能进行观察和测量，从而导致浸入式水口渣线的更换还停留在凭操作人员经验的基础上。传统的中包浸入式水口渣线调整方法主要采用手动升降中间包或周期自动升降中间包高度，都是通过调整浸入式水口的***深度来调整渣线位置。
传统的中包浸入式水口渣线调整方法，通过升降中间包高度来实现渣线的调节，只是解决了手动调整时的精度偏差问题，没有从本质上解决浸入式水口***深度的变化引起的结晶器内钢液流场的变化，容易造成铸坯产生表面纵裂纹，不利于质量控制。
基于此，如何降低工人的劳动强度，实现生产过程中包浸入式水口渣线控制的自动化、标准化，减少人为干扰控制，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种连铸机浸入式水口渣线的调整方法及***，能够实现对连铸机浸入式水口渣线的自动调节。
一方面，提供一种连铸机浸入式水口渣线的调整方法，包括：
采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；
根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；
根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。
可选的，在其中一个实施例中，所述采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值，包括：
基于液面检测装置将采集的所述液位信息发送至PLC的模拟量模块，所述模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到所述实际液位值。
可选的，在其中一个实施例中，所述根据所述实际液位值结合液位设定基准值计算偏差值，包括：
将所述实际液位值与所述液位设定参数输入PID调节器，经过所述PID调节器运算后得到所述控制信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述液位设定参数包括液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值；
所述向上偏差值等于所述实际液位值减去所述液位基准值；
所述向下偏差值等于所述液位基准值减去所述实际液位值；
所述上下偏差值等于所述向上偏差值加所述向下偏差值。
另一方面，提供一种连铸机浸入式水口渣线的调整***，包括：
液面检测装置，用于采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；
控制装置，用于根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；
执行机构，用于根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。
可选的，在其中一个实施例中，所述液面检测装置包括模拟量模块，基于液面检测装置将采集的所述液位信息发送至PLC的模拟量模块，所述模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到所述实际液位值。
可选的，在其中一个实施例中，所述控制装置包括PID调节器，将所述实际液位值与所述液位设定参数输入所述PID调节器，经过所述PID调节器运算后得到所述控制信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述液位设定参数包括液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值；
所述向上偏差值等于所述实际液位值减去所述液位基准值；
所述向下偏差值等于所述液位基准值减去所述实际液位值；
所述上下偏差值等于所述向上偏差值加所述向下偏差值。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
上述连铸机浸入式水口渣线的调整方法及***，通过采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；根据所述实际液位值结合液位设定参数计算偏差值；根据所述偏差值周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。通过上述方法，实现了浸入式水口渣线调整过程的自动化、标准化，降低了工人的劳动强度，并且能够提高铸坯质量，减少水口穿孔及动作中间包车造成的铸坯裂纹。
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，下面将对实施例或现有技术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，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的附图。
其中：
图1为一个实施例中连铸机浸入式水口渣线的调整方法的流程图；
图2为一个实施例中连铸机浸入式水口渣线的调整***的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。
图1为一个实施例连铸机浸入式水口渣线的调整方法的流程图，该连铸机浸入式水口渣线的调整方法，通过调整结晶器钢水液面高度来实现浸入式水口渣线的调整，通过本实施例提供的连铸机浸入式水口渣线的调整方法，能够实现对连铸机浸入式水口渣线的自动调节。如图1所示，该方法包括以下步骤102～步骤106：
步骤102：采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值。
其中，结晶器是连铸机中重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模，本实施例通过调整结晶器钢水液面高度来实现渣线的调整。具体可以基于液面检测装置采集的连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，将采集的液位信息发送至PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)的模拟量模块，通过模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到实际液位值。可选的，液面检测装置可以是液位传感器/水位检测传感器。模拟量模块通过模数转换将液位信息转换为实际液位值，其中液位信息为模拟量，实际液位值为数字量。
步骤104：根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号。
其中，液位设定参数指的是根据需要预先设定的参数，也即是根据需要达到的结晶器的钢水液面高度所确定的参数，该液位设定参数具体可以是液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值等。具体的，向上偏差值等于实际液位值减去所述液位基准值，向下偏差值等于液位基准值减去实际液位值，上下偏差值等于向上偏差值加向下偏差值。
具体的，可以将实际液位值与液位设定参数输入PID(Proportional-Integral-Derivative，比例-积分-微分)调节器，经过PID调节器运算后得到偏差值。PID调节器根据液位设定参数和实际液位构成控制偏差，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对结晶器的钢水液面高度进行控制。
步骤106：根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。
具体的，获取结晶器的钢水液面高度的调整周期，通过执行机构根据控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，控制钢流大小，使结晶器液面稳定，并使得浸入式水口***深度达到液位设定参数对应的水口***深度，从而实现结晶器实际液面的周期升降，从而达到渣线的自动调整。
本实施例提供的连铸机浸入式水口渣线的调整方法，通过采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；根据所述实际液位值结合液位设定参数计算偏差值；根据所述偏差值周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。通过上述方法，实现了浸入式水口渣线调整过程的自动化、标准化，降低了工人的劳动强度，并且能够提高铸坯质量，减少水口穿孔及动作中间包车造成的裂纹。
在一个具体的实施例中，采用结晶器液面控制***实施连铸机浸入式水口渣线的调整方法，通过设定好结晶器所需要的液面高度，调整范围，进而实现自动调整结晶器液面高度。具体的，结晶器液面控制***包括液面检测装置、控制装置和执行机构，控制装置可以是PLC，液面检测装置将采集的液位信息传入PLC的模拟量模块作为实际液位值，然后将实际液位值与PLC中的预先设定的液位设定参数同时输入PLC中央处理器内部的PID调节器，PID调节器通过内部运算后输出信号给执行机构来控制钢流大小，使结晶器液面稳定。
根据结晶器液面控制***的工作特性，通过改变液位设定值的方式来调整结晶器内钢水的实际液位值，使之按预设趋势周期变化，从而实现浸入式水口***深度的变化来自动调整渣线。
具体的，液位设定参数具体可以是液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值等，根据连铸机采用的液面检测***和结晶器的铜板结构摸索液面设定基准值H0、向上偏差值△H+和向下偏差值△H-(正弦波模式)或上下偏差值△H(三角波模式)，并固化输入至PID调节器，同时输入调整周期T。根据工艺要求的浸入式水口***深度范围确定液面设定基准值H0对应的水口***深度L。在连铸开浇正常时，及时调整中间包高度使浸入式水口***深度达到L。结晶器液面控制***自动按设定的周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，从而达到渣线的自动调整。
在一个实施例中，以生产断面厚度270mm为例进行说明，更换断面后，结晶器检测液位标定好。
进一步的，根据连铸机采用的液面检测***和结晶器的铜板结构设定液面设定基准值65-70mm、向上偏差值5-10和向下偏差值5-10，并固化输入***，同时输入调整周期60-120min。
进一步的，在连铸开浇正常后，手动调整浸入式水口启始位置，动作中间包车高度使浸入式水口***深度达到120-130mm。
进一步的，生产过程检测浸入式水口***深度，并根据实际测量的浸入式水口***深度范围微调液面设定值和对应的浸入式水口***深度。
进一步的，在结晶器液面控制***按设定的液面调整周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，结晶器液面控制***自动按设定的周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，从而达到渣线的自动调整。
在一个实施例中，以生产断面厚度220mm为例进行说明，更换200mm断面后，结晶器检测液位标定好。
进一步的，根据连铸机采用的液面检测***和结晶器的铜板结构设定液面设定基准值67-71mm、向上偏差值8-12和向下偏差值8-12，并固化输入***，同时输入调整周期60-120min。
进一步的，在连铸开浇正常后，手动调整浸入式水口启始位置，动作中间包车高度使浸入式水口***深度达到120-130mm。
进一步的，生产过程检测浸入式水口***深度，并根据实际测量的浸入式水口***深度范围微调液面设定值和对应的浸入式水口***深度。
进一步的，在结晶器液面控制***按设定的液面调整周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，结晶器液面控制***自动按设定的周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，从而达到渣线的自动调整。
在一个实施例中，以生产断面厚度220mm为例进行说明，更换220mm断面后，结晶器检测液位标定好。
进一步的，根据连铸机采用的液面检测***和结晶器的铜板结构设定液面设定基准值70-75mm、向上偏差值7-11和向下偏差值7-11，并固化输入***，同时输入调整周期60-120min。
进一步的，在连铸开浇正常后，手动调整浸入式水口启始位置，动作中间包车高度使浸入式水口***深度达到120-130mm。
进一步的，生产过程检测浸入式水口***深度，并根据实际测量的浸入式水口***深度范围微调液面设定值和对应的浸入式水口***深度。
进一步的，在结晶器液面控制***按设定的液面调整周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，结晶器液面控制***自动按设定的周期和偏差值来改变液位设定值，实现结晶器实际液面的周期升降，从而达到渣线的自动调整。
上述连铸机浸入式水口渣线的调整方法，实现了浸入式水口渣线调整过程的自动化、标准化，降低了工人的劳动强度。提高了浸入式水口的使用寿命，渣线部位的侵蚀更均匀，使用寿命寿命由原来8小时提高到12.5小时。提高铸坯质量，减少浸入式水口穿孔及动作中间包车造成的裂纹。
基于相同的发明构思，以下提供一种连铸机浸入式水口渣线的调整***，如图2所示，该***包括液面检测装置210、控制装置220和执行机构230，液面检测装置210用于采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；控制装置220用于根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；执行机构230根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的浸入式水口***深度。
在一个实施例中，液面检测装置包括模拟量模块，基于液面检测装置将采集的所述液位信息发送至PLC的模拟量模块，模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到所述实际液位值。
在一个实施例中，控制装置包括PID调节器，将实际液位值与所述液位设定参数输入PID调节器，经过PID调节器运算后得到控制信号。
在一个实施例中，液位设定参数包括液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值，向上偏差值等于实际液位值减去液位基准值；向下偏差值等于液位基准值减去实际液位值；上下偏差值等于向上偏差值加向下偏差值。
通过上述连铸机浸入式水口渣线的调整***，实现了浸入式水口渣线调整过程的自动化、标准化，降低了工人的劳动强度，并且能够提高铸坯质量，减少水口穿孔及动作中间包车造成的裂纹。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种连铸机浸入式水口渣线的调整方法，其特征在于，包括：
采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；
根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；
根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值，包括：
基于液面检测装置将采集的所述液位信息发送至PLC的模拟量模块，所述模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到所述实际液位值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号，包括：
将所述实际液位值与所述液位设定参数输入PID调节器，经过所述PID调节器运算后得到所述控制信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液位设定参数包括液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值；
所述向上偏差值等于所述实际液位值减去所述液位基准值；
所述向下偏差值等于所述液位基准值减去所述实际液位值；
所述上下偏差值等于所述向上偏差值加所述向下偏差值。
5.一种连铸机浸入式水口渣线的调整***，其特征在于，包括：
液面检测装置，用于采集连铸结晶器的钢水液面高度的液位信息，根据所述液位信息进行模拟量转化后得到实际液位值；
控制装置，用于根据所述实际液位值结合液位设定参数进行计算后得到控制信号；
执行机构，用于根据所述控制信号周期性调节连铸结晶器的钢水液面高度，以使得浸入式水口***深度达到所述液位设定参数对应的水口***深度。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述液面检测装置包括模拟量模块，基于液面检测装置将采集的所述液位信息发送至PLC的模拟量模块，所述模拟量模块将所述液位信息转化为数字量，以得到所述实际液位值。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述控制装置包括PID调节器，将所述实际液位值与所述液位设定参数输入所述PID调节器，经过所述PID调节器运算后得到所述控制信号。
8.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述液位设定参数包括液位基准值、向上偏差值、向下偏差值和上下偏差值；
所述向上偏差值等于所述实际液位值减去所述液位基准值；
所述向下偏差值等于所述液位基准值减去所述实际液位值；
所述上下偏差值等于所述向上偏差值加所述向下偏差值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200214 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |