CN118278194A - 一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶金工业技术领域，且公开了一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，包括以下步骤：步骤一、采用大数据分析，将汽车板浇注的历史近一年半的数据统计，进行数据预处理；步骤二、根据汽车板产品分类，对断面的二次回归计算算出汽车板的中间包内不同顺序的特性曲线参数；步骤三、通过特性曲线参数浇注的通钢量进行计算，归纳优化建立合适的汽车板浇注过程中塞棒和上水口氩气量；本发明能够解决四班人员操作差异，降低汽车板冷轧钢质改判率，减少氩气对质量影响。本汽车板自动吹氩模型计算方法对其他钢种以及铸机使用都有很大借鉴意义，其市场的推广应用前景十分广阔。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金工业技术领域，更具体的公开了一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法。
背景技术
在炼钢厂中，中间包是连铸过程中承接钢水的一个容器，将来自钢包的钢水分配到结晶器中。上水口是中间包一个组成部分，起到保证钢水流通、保护浇铸的作用。塞棒在中间包内起开闭作用，依靠控制塞棒头部至中间包水口的位置来调节中间包内钢水进入结晶器的钢水流量。
钢水中Al2O3等夹杂物多以固体状态存在，在连铸浇注过程中，钢水在中间包通过塞棒控流向上水口内孔注流时，由于截面积缩小，钢水流速度变快，局部夹杂物密度增加，夹杂物极容易碰撞长大，长大颗粒粘附在粗糙塞棒和上水口内壁，形成夹杂物的聚集。连铸生产过程中，常采用中间包上水口和塞棒吹氩的方式来防止水口和塞棒结瘤堵塞。
氩气在连铸机浇铸过程主要有以下几点作用：一是可以防止钢水的二次氧化以及水口结瘤；二是从钢液中上浮的氩气可以使保护渣变得疏松，有利于结晶器的润滑；三是产生的氩气泡可以加速钢液中夹杂物的上浮；四是可以起到冷却塞棒的作用。
吹入的氩气进入钢液后形成氩气泡，在钢液内上浮并穿透钢－渣界面，然后通过液态保护渣、烧结层、粉状层逸出结晶器外。氩气泡穿过液态保护渣时会引起渣体积变化，产生乳化现象，保护渣的流动性和传热行为随之改变，进而影响了保护渣的熔化和下渣行为。当吹氩不合理时，进入结晶器的氩气泡及黏附在其表面的非金属夹杂物易被初生凝固坯壳捕获，则会导致在铸坯表面产生气孔，同时也有可能使钢水液面裸露并有产生卷渣情况的发生，导致铸坯表面产生缺陷等问题。
目前湛江炼钢厂汽车板浇注过程采用的是工艺限制上限氩气流量来规定现场操作工吹氩，操作工根据生产实绩以及以往的经验进行人工调整。无法完全消除人之间操作差异带来的问题，经常会发生由于氩气不合理导致的质量问题。
发明内容
本发明提供一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，能够解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，包括以下步骤：
步骤一、采用大数据分析，将汽车板浇注的历史近一年半的数据统计，进行数据预处理；
步骤二、根据汽车板产品分类，对断面的二次回归计算算出汽车板的中间包内不同顺序的特性曲线参数；
步骤三、通过特性曲线参数浇注的通钢量进行计算，归纳优化建立合适的汽车板浇注过程中塞棒和上水口氩气量。
更进一步的，针对汽车板GA外板，氩气要求高的钢种，根据历史最优数据，确定了中间包内不同顺序的塞棒和上水口氩气流量，针对汽车板可浇性差的内板，依托生产历史数据，通过二次回归方程，得出吨钢载气量与断面相关特性曲线的参数a、参数b、参数c，以及上水口和塞棒氩气比值L，上水口和塞棒比值，并考虑上水口和塞棒的吹氩形式，计算公式如下：
z=（aX2+bX+c）；
Z=z*T；
其中，z为自动吨钢载气量，单位l/t，X为浇注断面，单位mm，T为浇注的通钢量，单位t/min，Z为自动氩气总量，单位l/min；
根据中间包耐材结构，继续分不同计算方式：
以上水口为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S1，S1∈[Ls，Ly]；
上水口为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S2，S2∈[Bs，By]；
其中，L在以上水口为主时氩气比例L∈[1，+∞]；
S1为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限；
S2为上水口气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限；
以塞棒为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S3，S3∈[Ls，Ly]；
以塞棒为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S4，S4∈[Bs，By]；
其中，L在以塞棒为主时氩气比例L∈[O，1]；
S3为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限，
S4为塞棒氩气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限。
更进一步的，汽车板拉速＞0.8m/min时，根据中间包顺序，固定中间包每炉的氩气流量，随着中间包炉数上升，流量进行相应的工艺标准调整，上水口A，塞棒B，根据历史最优数据，确定了中间包内不同顺序的塞棒和上水口氩气流量。
本发明一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法的有益效果为：
本发明能够解决四班人员操作差异，降低汽车板冷轧钢质改判率，减少氩气对质量影响。由于炼钢厂生产连铸各条产线都涉及氩气浇注，不同钢种浇注过程的氩气量采用尤为重要，对质量以及自动化控制都很重要，本汽车板自动吹氩模型计算方法对其他钢种以及铸机使用都有很大借鉴意义，其市场的推广应用前景十分广阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的表格；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据附图1-2，提供了一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，包括以下步骤：
步骤一、采用大数据分析，将汽车板浇注的历史近一年半的数据统计，进行数据预处理；
步骤二、根据汽车板产品分类，对断面的二次回归计算算出汽车板的中间包内不同顺序的特性曲线参数；
步骤三、通过特性曲线参数浇注的通钢量进行计算，归纳优化建立合适的汽车板浇注过程中塞棒和上水口氩气量。
在汽车板拉速＞0.8m/min稳定浇注过程中塞棒和上水口氩气计算方法。
方法一：根据中间包顺序，固定中间包每炉的氩气流量，随着中间包炉数上升，流量进行相应的工艺标准调整。上水口A，塞棒B。主要针对汽车板GA外板，氩气要求高的钢种。根据历史最优数据，确定了中间包内不同顺序的塞棒和上水口氩气流量。
方法二：针对汽车板可浇性差的内板，依托生产历史数据，通过二次回归方程，得出吨钢载气量与断面相关特性曲线的参数a、参数b、参数c，以及上水口和塞棒氩气比值L，上水口和塞棒比值，需要考虑上水口和塞棒的吹氩形式。计算公式如下：
z=（aX2+bX+c）；
Z=z*T；
其中，z为自动吨钢载气量，单位l/t，X为浇注断面，单位mm
T为浇注的通钢量，单位t/min，Z为自动氩气总量（塞棒和上水口），单位l/min。
根据中间包耐材结构，继续分不同计算方式。
以上水口为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S1，S1∈ [Ls，Ly]，
上水口为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S2，S2∈ [Bs，By]；
其中，L在以上水口为主时氩气比例L∈[1，+∞]，S1为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限，S2为上水口气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限。
以塞棒为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S3，S3∈[Ls，Ly]，
以塞棒为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S4，S4∈[Bs，By]；
其中L在以塞棒为主时氩气比例L∈[O，1]，S3为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限，S4为塞棒氩气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限。
该汽车板浇注过程中间包上水口和塞棒氩气流量的计算方法已在宝钢湛江钢铁炼钢厂使用，消除四班差异带来的质量问题，汽车板GA外板钢质改判率从使用前3.8%下降至2.2%。
其中本文中出现的电器元件均为现实中存在的电器元件。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、采用大数据分析，将汽车板浇注的历史近一年半的数据统计，进行数据预处理；
步骤二、根据汽车板产品分类，对断面的二次回归计算算出汽车板的中间包内不同顺序的特性曲线参数；
步骤三、通过特性曲线参数浇注的通钢量进行计算，归纳优化建立合适的汽车板浇注过程中塞棒和上水口氩气量。
2.根据权利要求1所述的一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，其特征在于：针对汽车板GA外板，氩气要求高的钢种，根据历史最优数据，确定了中间包内不同顺序的塞棒和上水口氩气流量，针对汽车板可浇性差的内板，依托生产历史数据，通过二次回归方程，得出吨钢载气量与断面相关特性曲线的参数a、参数b、参数c，以及上水口和塞棒氩气比值L，上水口和塞棒比值，并考虑上水口和塞棒的吹氩形式，计算公式如下：
z=（aX2+bX+c）；
Z=z*T；
其中，z为自动吨钢载气量，单位l/t，X为浇注断面，单位mm，T为浇注的通钢量，单位t/min，Z为自动氩气总量，单位l/min；
根据中间包耐材结构，继续分不同计算方式：
以上水口为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S1，S1∈[Ls，Ly]；
上水口为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S2，S2∈[Bs，By]；
其中，L在以上水口为主时氩气比例L∈[1，+∞]；
S1为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限；
S2为上水口气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限；
以塞棒为主的塞棒计算：Z/(L+1)=S3，S3∈[Ls，Ly]；
以塞棒为主的上水口计算：Z-Z/(L+1)=S4，S4∈[Bs，By]；
其中，L在以塞棒为主时氩气比例L∈[O，1]；
S3为塞棒氩气，Ls为塞棒氩气下限，Ly为塞棒氩气上限，
S4为塞棒氩气，Bs为上水口氩气下限，By为上水口氩气上限。
3.根据权利要求1所述的一种连铸浇注汽车板塞棒和上水口吹氩量的计算方法，其特征在于：汽车板拉速＞0.8m/min时，根据中间包顺序，固定中间包每炉的氩气流量，随着中间包炉数上升，流量进行相应的工艺标准调整，上水口A，塞棒B，根据历史最优数据，确定了中间包内不同顺序的塞棒和上水口氩气流量。
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