CN112504743A - 一种连铸中间包的快速自动取样的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了涉及冶金炼钢连铸技术领域中一种连铸中间包的快速自动取样的方法，在连铸设备与自动化***运行的条件下，利用连铸中间包钢水称重及中间包位置信号，建立中间包液位的静态模型，利用连铸钢水罐称重信号和中间包液位的静态模型连锁指导一台专门设计的取样设备，去精准、快速、自动的实现连铸中间包钢水取样。该自动取样方法的工艺控制易于实现，安全可靠，通过严格控制取样时间节点、取样速度与精准性，从而保证所取试样质量具备一致性、代表性、可靠性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及冶金炼钢连铸技术领域，具体涉及一种连铸中间包的快速自动取样的方法。
背景技术
连铸生产取样过程中需操作人员近距离与高温液体接触，高温辐射及烧伤烫伤事故时有发生，受取样环境、取样人员***位置等影响，每炉钢水所取试样所在中间包的位置及钢水流场各不相同，取样稳定性、成功率及试样质量较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种在连铸设备与自动化***运行的条件下，利用连铸中间包钢水称重及中间包位置信号，建立中间包液位的静态模型，利用连铸钢水罐称重信号和中间包液位的静态模型连锁指导一台专门设计的取样设备，去精准、快速、自动的实现连铸中间包钢水取样的生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种连铸中间包的快速自动取样的方法，包括以下步骤：
第一步：精炼结束后将盛有钢水的钢水罐吊至连铸回转台上，开浇后钢水罐向中间包灌注钢水，同时向自动取样***传输钢水罐中钢水重量信号；
第二步：确认钢水罐中钢水重量是否达到设定重量，若达到设定重量触发取样设备启动，向***设置的取样位置零位运行，同时将中间包称重和位置信号传输给中间包液位的静态模型，计算并设定取样器垂直移动距离，使其不同取样条件具有相同的***深度；若未达到设定重量，取样设备保持在待机位；
第三步：根据***设定的取样器***液面深度，取样设备从零位开始下降，***钢水液面以下进行取样；
第四步：确认取样器***深度是否达到设定位置，若达到设定位置取样设备停留5秒；若未达到设定位置取样设备持续下降；
第五步：取样结束后取样设备按设定路线向摘取取样器的位置运行，到达指定位置后摘取取样器；
第六步：确认取样器是否取出，若取样器已取出，取样设备向取样器装入位置运行，并装入新的取样器；若未取样器未取出，取样设备保持在摘取位待机；
第七步：由人工确认所取试样是否完好，若所取试样完好，本炉取样动作结束，取样设备返回待机位；若所取试样存在缺陷，返回第二步重新进行取样；
第八步：每炉次钢水罐开始向中间包灌注钢水时向自动取样***传输钢水罐中钢水重量信号，当钢水罐重量信号达到设定值时，沿着第一步至第九步的步骤，进行下一次中间包取样操作过程，如此反复进行。
进一步，所述的第二步中取样位置零位是指取样器移动到中间包取样孔正上方所设定的取样器末端位置，中间包在中包车上处于最低位置时取样器末端距离中间包底部的高度。
进一步，所述的第二步中中间包液位的静态模型为
其中，M为中间包称重信号显示的重量，单位t；M修为中间包内钢水修正重量，单位t；S1为中间包底部面积，单位㎡；S2为中间包液面面积，单位㎡；ρ为钢水密度，，单位t/m3；a为中间包底部长度，单位m；b为中间包底部宽度，单位m；θ1为中间包长度侧面与垂直方向的夹角，单位度；θ2为中间包宽度侧面与垂直方向的夹角，单位度；h液为中间包内钢水液面高度，单位m；h0为中间包到达最低位置时取样器末端距离中间包底部的高度，单位m；h深为设定的取样器***钢水液面以下的深度，单位m；h渣为浇注过程中中间包向上移动的高度，单位m；h移为取样器到达零位后模型计算向下移动的高度，单位m。
进一步，所述的第二步中待机位是指上一轮取样结束后装入取样器的位置。
进一步，所述的第六步中取样器的摘取和装入动作由生产现场操作人员完成。
本发明的有益效果是：本发明主要在连铸设备与自动化***运行的条件下，利用连铸中间包钢水称重及中间包位置信号，建立中间包液位的静态模型，利用连铸钢水罐称重信号和中间包液位的静态模型连锁指导一台专门设计的取样设备，去精准、快速、自动的实现连铸中间包钢水取样。
具体来说：
(1)利用连铸中间包钢水称重及中间包位置信号，建立中间包液位的静态模型，利用连铸钢水罐称重信号和中间包液位的静态模型，保证取样过程的精准、快速、自动，提高中间包钢水试样的稳定性和质量；
(2)连铸中间包的快速自动取样安全可靠，节省劳动力，可有效减少因近距离与高温液体接触产生的高温辐射及喷溅烧伤烫伤事故，有利于保障职工的职业健康安全，采用该方法后，节省一名专业的连铸中间包取样工；
(3)保证取样精度及取样时间节点控制，避免了人为因素干扰，可保证取样分析数据的准确可靠，有利于支撑工艺技术数据的分析。
附图说明
图1为本发明的操作流程图。
具体实施方式
本发明是根据中间包钢水取样工艺设定技术要求，确定钢水罐在不同钢水吨位时的采集取样点；钢水罐在不同钢水吨位，可以通过钢水罐称重信号进行确认；这时把钢水罐称重信号传递给专门的取样设备，对应的取样设备在接收到确认的信号后，自行启动进行取样操作。同时将连铸中间包称重和位置信号传递给中间包液位的静态模型进行计算中间包钢水液位，从而确定取样器从零位的垂直移动高度；这时把取样器从零位的垂直移动高度信号传递给专门的取样设备，取样设备以此为参照标准，来进一步将取样设备下降至设定好的***钢水深度；取样设备取样后会自动升起，并返回原位，完成自动取样操作。
下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本实施例以采用150t转炉——150t LF精炼——宽板坯连铸机的冶炼工艺的一炉实际生产取样为例，其中钢水罐所盛钢水重量为150t，中间包钢水重量为50t，分别在钢水罐重量达到120t、90t、60t、30t时进行取样，设定在钢水液面以下200mm处取样，所述的连铸中间包的快速自动取样的方法包括以下步骤，如图1所示：
第一步：钢水罐开浇后向中间包灌注钢水，同时向自动取样***传输钢水罐中钢水重量信号，重量为150t；
第二步：当钢水罐中钢水重量到达120t时触发取样设备启动，取样器以0.2m/s的速度水平移动2m至零位，用时10s，同时将中间包称重和位置信号传输给计算中间包液位的静态模型中计算并设定取样器垂直移动距离为0.5m；
第三步：根据***设定的取样器***深度，取样器以0.1m/s的速度垂直移动0.5m至钢水液面以下200mm处进行取样，用时5s；
第四步：确认取样器***深度是否达到设定位置，若达到设定位置取样设备停留5s，从触发取样设备启动到完成取样用时20s；若未达到设定位置取样设备持续下降；
第五步：取样结束后取样设备按设定路线向向上移动0.5m后水平移动2m达到待机位，运行过程用时15s；
第六步：由生产现场操作人员完成到取样器的摘取和装入动作，用时20s；
第七步：由人工确认所取试样是否完好，若所取试样完好，本炉本次取样动作结束，取样设备在待机位保持不动，本次取样结束，整个取样周期用时50～55s；若所取试样存在缺陷，返回第二步重新进行取样；
第八步：钢水罐中钢水重量信号达到90t时触发取样设备启动，沿着第二步至第七步的步骤，进行本炉第二次中间包取样动作的运行，如此反复进行，直至在钢水重量信号达到30t取样后，本炉此取样工作结束；
第九步：此后便以此类推，各个炉次取样设备周期性运行进行取样。
上述自动取样方法的工艺控制易于实现，该生产取样方法相对灵活，工艺控制易于实现，安全可靠，节省劳动力，可有效减少因近距离与高温液体接触产生的高温辐射及烧伤烫伤事故，有利于保障职工的职业健康安全。采用该方法后，可节省一名专业的连铸中间包取样工，通过严格控制取样时间节点、取样速度与精准性，从而保证所取试样质量具备一致性、代表性、可靠性及稳定性。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种连铸中间包的快速自动取样的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：精炼结束后将盛有钢水的钢水罐吊至连铸回转台上，开浇后钢水罐向中间包灌注钢水，同时向自动取样***传输钢水罐中钢水重量信号；
第二步：确认钢水罐中钢水重量是否达到设定重量，若达到设定重量触发取样设备启动，向***设置的取样位置零位运行，同时将中间包称重和位置信号传输给中间包液位的静态模型，计算并设定取样器垂直移动距离，使其不同取样条件具有相同的***深度；若未达到设定重量，取样设备保持在待机位；
第三步：根据***设定的取样器***液面深度，取样设备从零位开始下降，***钢水液面以下进行取样；
第四步：确认取样器***深度是否达到设定位置，若达到设定位置取样设备停留5秒；若未达到设定位置取样设备持续下降；
第五步：取样结束后取样设备按设定路线向摘取取样器的位置运行，到达指定位置后摘取取样器；
第六步：确认取样器是否取出，若取样器已取出，取样设备向取样器装入位置运行，并装入新的取样器；若未取样器未取出，取样设备保持在摘取位待机；
第七步：由人工确认所取试样是否完好，若所取试样完好，本炉取样动作结束，取样设备返回待机位；若所取试样存在缺陷，返回第二步重新进行取样；
第八步：每炉次钢水罐开始向中间包灌注钢水时向自动取样***传输钢水罐中钢水重量信号，当钢水罐重量信号达到设定值时，沿着第一步至第九步的步骤，进行下一次中间包取样操作过程，如此反复进行。
2.根据权利要求1所述的一种连铸中间包的快速自动取样的方法，其特征在于：第二步中取样位置零位是指取样器移动到中间包取样孔正上方所设定的取样器末端位置，中间包在中包车上处于最低位置时取样器末端距离中间包底部的高度。
3.根据权利要求1所述的一种连铸中间包的快速自动取样的方法，其特征在于：所述第二步中中间包液位的静态模型为
其中，M为中间包称重信号显示的重量，单位t；M修为中间包内钢水修正重量，单位t；S1为中间包底部面积，单位㎡；S2为中间包液面面积，单位㎡；ρ为钢水密度，，单位t/m3；a为中间包底部长度，单位m；b为中间包底部宽度，单位m；θ1为中间包长度侧面与垂直方向的夹角，单位度；θ2为中间包宽度侧面与垂直方向的夹角，单位度；h液为中间包内钢水液面高度，单位m；h0为中间包到达最低位置时取样器末端距离中间包底部的高度，单位m；h深为设定的取样器***钢水液面以下的深度，单位m；h渣为浇注过程中中间包向上移动的高度，单位m；h移为取样器到达零位后模型计算向下移动的高度，单位m。
4.根据权利要求1所述的一种连铸中间包的快速自动取样的方法，其特征在于：所述第二步中待机位是指上一轮取样结束后装入取样器的位置。
5.根据权利要求1所述的一种连铸中间包的快速自动取样的方法，其特征在于：所述第六步中取样器的摘取和装入动作由生产现场操作人员完成。
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