薄板坯连铸机变渣线方法与流程

本发明涉及薄板坯连铸技术领域，更为具体地，涉及一种高拉速薄板坯连铸机变渣线方法。

背景技术：

薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末开发成功的生产热轧板卷的一种全新的短流程工艺，其中无头轧制技术是钢铁工业最重大的革命性技术之一，连铸连轧无头轧制技术的连铸设计拉速6.5m/min，单位时间内通钢量≥5.5t。薄板坯连铸机浸入式水口，起到分流、稳定结晶器内流场等作用，在实际生产过程中薄板坯连铸采用整体水口，无法在线更换。其中，目前存在以下几个问题：

1、整体浸入式水口的使用寿命直接决定整体产线的连浇炉数，寿命不足直接导致产能受限以及中间包耐火材料成本偏高。

2、传统的变渣线方式存在精度偏低、变渣线参数设置不合理等缺陷，影响高拉速(≥5.5m/min)结晶器流场，导致液位波动增大，进而影响铸坯质量与生产稳定性。

因此，为解决上述问题，本发明结合esp产线生产工艺技术特点，提出了一种高拉速薄板坯连铸变渣线方法。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种薄板坯连铸机变渣线方法，解决因变渣线参数设置不合理导致的液位波动、化渣不良等问题，提升整体浸入式水口寿命。

本发明提供一种薄板坯连铸机变渣线方法包括：根据中间包车的升降范围以及结晶器液位范围，调节浸入式水口的插入钢水深度，实现薄板坯连铸机的自动变渣线；其中，

当根据中间包车的升降范围调节浸入式水口的插入钢水深度时，在中间包车上设置有用于带动中间包车升降的液压缸，在液压缸内设置位移传感器，通过位移传感器实时探测中间包车的位置，其中，中间包车在开浇时的初始位置设定在距离所述液晶器的上开口端300mm的位置，中间包车位置移动范围设定在距离液晶器的上开口端267-333mm的范围内；

当根据结晶器液位范围调节浸入式水口的插入钢水深度时，采用涡流感应方式控制结晶器液位，通过改变结晶器液位的设定值实现结晶器液位的升降，其中，结晶器的开浇初始位置设定在距离液晶器的上开口端103mm的位置，结晶器的开浇液位设定在距离液晶器的上开口端94-112mm的范围内。

此外，优选的方案是，中间包车的控制精确度为1mm；结晶器液位的控制精度为0.1mm。

此外，优选的方案是，根据中间包车位置移动设定的范围以及结晶器的开浇液位设定的范围，确定浸入式水口的渣线范围。

此外，优选的方案是，浸入式水口的渣线范围为48-84mm。

从上面的技术方案可知，本发明提供的薄板坯连铸机变渣线方法，通过中间包车液压缸升降位置、结晶器液位变化范围，对变渣线参数进行设置，解决因变渣线参数设置不合理导致的液位波动、化渣不良等问题，提升整体浸入式水口寿命。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的薄板坯连铸机变渣线方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例的中间包车位置升降曲线图；

图3为根据本发明实施例的中间包车位置升降曲线图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

目前由于高拉速薄板坯连铸机变渣线参数设置不合理等问题，导致液位波动明显大于±3mm，薄板坯连铸机的拉速仅能达到4m/min，已无法满足5.0m/min以上高拉速连铸连轧生产线的需求。为了解决现有连铸机变渣线存在的问题，本发明提供一种薄板坯变渣线的方法，根据中间包车液压缸升降位置、结晶器液位变化范围，对变渣线参数进行设置，解决因变渣线参数设置不合理导致的液位波动、化渣不良等问题，提升整体浸入式水口寿命。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的薄板坯连铸机变渣线方法流程，图1示出了根据本发明实施例的薄板坯连铸机变渣线方法流程。

如图1所示，本发明提供的薄板坯连铸机变渣线方法，根据中间包车上的液压缸升降范围以及结晶器液位的变化范围，调节浸入式水口的插入钢水深度，实现薄板坯连铸机的自动变渣线，具体步骤包括：

s110：开始；

s120：当根据中间包车的升降范围调节浸入式水口的插入钢水深度时，在中间包车上设置有用于带动中间包车升降的液压缸，在液压缸内设置位移传感器，位移传感器实时探测中间包车的位置，其中，中间包车在开浇时初始位置设定在距离液晶器的上开口端300mm的位置，中间包车位置移动范围设定在距离液晶器的上开口端267-333mm的范围内。

s130：当根据结晶器液位范围调节浸入式水口的插入钢水深度时，采用涡流感应方式控制结晶器液位，通过改变结晶器液位的设定值实现结晶器液位的升降，其中，结晶器的开浇初始位置设定为在距离液晶器的上开口端103mm的位置，结晶器的开浇液位设定在距离液晶器的上开口端94-112mm的范围内。

具体地，在步骤s120中，在液压缸的作用下控制中间包车升降，并且位移传感器实时探测中间包车的具体位置，其中，中间包车的初始位置的设定以及中间包车位置移动的设定都是以液晶器的上开口端为参照的，在实际生产中，通过位移传感器测量中间包车位置的时候，位移传感器的校准基点与采用涡流感应方式控制液晶器液位的校准基点是相同的，即0点位置是同一位置，开浇时中间包车初始位置设定在100mm处(开浇时中间包车初始位置设定在距离液晶器的上开口端300mm的位置)，中间包车位置移动范围设定在中间包车初始位置的±33mm范围内，就是在67-133mm之间(中间包车位置移动范围设定在距离液晶器的上开口端267-333mm的范围内)。

其中，需要说明的是，中间包车可以在0-600mm之间上下移动，在这个范围内，移动中间包车便于对中间包车进行清洗或者维护；并且，中间包车位置移动设定的范围为67-133mm，是在0-600mm的范围内。

在步骤s130中，通过涡流感应方式测量液晶器液位的升降，在本发明的实施例中，涡流感应方式能测量400mm的范围，设定液晶器的上开口端为400mm，从定液晶器的上开口端往下一直距离400mm的位置为液晶器为0mm处，以0为基点，结晶器的开浇初始位置设定在297mm处(结晶器的开浇初始位置设定为在距离液晶器的上开口端103mm的位置)，结晶器的开浇液位设定范围为288-306mm，即：结晶器的开浇液位设定在结晶器的开浇初始位置的±9mm范围内(结晶器的开浇液位设定在距离所述液晶器的上开口端94-112mm的范围内)。

其中，需要说明的是，液晶器液位的升降范围为260-320mm，此范围为安全的液晶器液位的升降范围，太低或者太高，钢液会溅出液晶器，烫伤操作人员；因此，结晶器的开浇液位设定范围是在液晶器液位的升降范围内，以保证操作安全性。其中，中间包车在位移传感器的作用下控制精确度为1mm；结晶器液位在涡流感应方式的作用下控制精度为0.1mm。

在本发明的实施例中，通过中间包车升降和结晶器液位升降共同作用的方式调节中间包浸入式水口的插入深度，从变渣线开启时间0点开始，结晶器液位高度与中间包车位置持续变化，即浸入式水口插入深度持续变化。通过不停变换浸入式水口侵蚀位置，提高其整体寿命。

根据中间包车位置移动设定的范围在中间包车初始位置的±33mm范围内以及结晶器的开浇液位设定范围在结晶器的开浇初始位置9mm范围，确定浸入式水口的渣线范围为48～84mm，即：66mm+18mm＝84mm，66mm-18mm＝48mm。

其中，需要说明的是，薄板坯连铸机在进行变渣线的时候，当中加包车逐渐下降，液体在结晶器内逐渐增多，结晶器液位上升，当中间包车下降到最低点时，即：中间包车移动到距离中间包车初始位置的-33mm时，此时，液晶器内的液位为最高点，即：结晶器的开浇液位移动到在结晶器的开浇初始位置+9时，浸入式水口的渣线为66mm-18mm＝48mm，上述过程为中间包车与结晶器液位之间为相向运动。

当中加包车逐渐上升，液体在结晶器内逐渐减少，结晶器液位下降，当中间包车下降到最高点时，即：中间包车移动到距离中间包车初始位置的+33mm时，此时，液晶器内的液位为最低点，即：结晶器的开浇液位移动到在结晶器的开浇初始位置-9时，浸入式水口的渣线为66mm+18mm＝84mm，上述过程为中间包车与结晶器液位之间为背离运动。

在本发明的实施例中，薄板坯连铸机连铸正常开浇后跟踪值25～35m开启变渣线功能直至浇次结束，中间包车位置与结晶器液位持续变化，浇注过程中变渣线恒动，具体实施参数见图2、图3，其中，图2示出了根据本发明实施例的中间包车位置升降曲线；图3示出了根据本发明实施例的中间包车位置升降曲线。

具体地，如图2所示，图2为中间包车位置变化曲线，以变渣线开启时间为0点，第一炉浇浇注时间的80％中间包车位置下降至最低点-33mm，中间包车位置提升速率0.69mm/min；第1炉剩余20％与第2炉20％浇注时间中包车位置提升最高点33mm，中间包车下降速率1.375mm/min；本浇次剩余时间中包车位置下降至-33mm，根据生产计划每浇次剩余时间t＝(生产计划炉数-1.2)×单炉浇注时间60min。

如图3所示，结晶器开浇液位设定为297mm，图3为结晶器液位变化曲线，以变渣线开启时间为0点，第一炉浇注时间的80％液位升至最高点306mm，结晶器液位上升速率为0.1875mm/min；第1炉剩余20％与第2炉20％浇注时间液位降至最低点288mm，结晶器液位下降速率为0.75mm/min；本浇次剩余时间结晶器液位升至306mm，根据生产计划每浇次剩余时间t＝(生产计划炉数-1.2)×单炉浇注时间60min。

综合图2和图3共同所示的实施例，从连铸开浇初始点，即结晶器液位297mm、中间包车位置100mm，此时浸入式水口插入深度200mm，从0点开始插入深度增加，浇注至a点时插入深度最大值242mm；到达最大值后插入深度开始降低，至b点时最小值158mm；从b点开始插入深度再次增大至c点再次达到242mm。

其中，需要说明的是，为保证中间包车内钢水与结晶器液面的高度差一定，稳定结晶器内钢水静压力，中间包车内钢水液位也采用与结晶器液位相同的控制方式同步升降，以此来稳定结晶器液位。

在本发明的实施例中，在薄板坯连铸机开浇前由主控根据当班生产计划，在连铸机自动变渣线程序内设置连浇炉数，由系统自动根据连浇炉数计算单炉浇注时间、总浇注时间、结晶器液位或中间包车位置上时间与下降时间，变渣线开启后实现侵入式水口的自动变渣线。

通过本发明的薄板坯连铸机变渣线方法完成的生成计划有如下的实施例。

实施例一：esp连铸连轧生产1500×100mm断面，拉速5.5m/min时，结晶器液位波动控制在±1.0mm以内，标准差≤0.8mm，连浇炉次满足12炉生产要求。

实施例二：

esp连铸连轧生产1250×90mm断面，拉速6.2m/min时，结晶器液位波动控制在±1.2mm以内，标准差≤1.0mm，连浇炉次满足10炉要求。

本发明通过薄板坯变渣线方法，能够降低钢水、保护渣对整体浸入式水口的侵蚀，有效提高单浇次浇注寿命，连浇炉次从平均6炉提升至8炉。

其中，对esp连铸连轧生产1250×100mm断面，生产效益进行计算。平均连浇炉数从6炉，提升至8炉，降低吨钢成本元3/吨，年经济效益为：220×3＝660万元；3条线年平均效益为：660×3＝1980万元。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的薄板坯连铸机变渣线方法，通过中间包车液压缸升降位置、结晶器液位变化范围，对变渣线参数进行设置，解决因变渣线参数设置不合理导致的液位波动、化渣不良等问题，提升整体浸入式水口寿命。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的薄板坯连铸机变渣线方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的薄板坯连铸机变渣线方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。