本发明属于冶金,涉及一种连铸过程辊缝调节方法。
背景技术:
1、在连铸生产过程中,在连铸坯凝固末端通过扇形段对铸坯实施一定的压下量,以改善铸坯的内部质量的工艺过程。该工艺之所以称之为“轻压下”的原因是因为压下量很小,每个扇形段的压下量一般不超过3mm,压下段一般不超过3个扇形段。
2、由于辊缝控制精度对铸坯质量有着重要影响,因此,在连铸生产过程中一般要求辊缝控制精度在±0.5mm以内。然而,当高温铸坯通过扇形段时,扇形段受到铸坯的鼓肚力、轻压下的反力、矫直反力等,导致其发生变形,该变形量导致扇形段的实际辊缝与设定辊缝严重不符。当扇形段受外力较大时,该变形量会接近1mm~2mm,达到了轻压下量的30%~60%以上,严重影响了辊缝控制精度,进而影响铸坯质量。
3、综上所述,对扇形段的受力变形量进行补偿以及提高辊缝控制精度是值得研究的内容。目前对扇形段的变形量补偿方法是根据扇形段油缸反馈的压力,通过该扇形段的压力-变形量曲线插值计算得到该扇形段当下变形量,将该变形量对位置传感器的显示值进行补偿,得到实际辊缝值。然而,随着开关阀在连铸扇形段控制的应用越来越普遍,导致无法在线获取扇形段油缸的压力值(一般开关阀控制的扇形段的油缸上没有独立的压力传感器),因此,上述方法将失去作用。
4、为此,刘强等(刘强等,一种连铸扇形段在线变形补偿的方法,专利号:201710692617.8)公开了一种连铸坯扇形段在线变形补偿的方法,该方法通过计算扇形段所受到的铸坯鼓肚力、轻压下力(若该扇形段启用轻压下)和矫直反力(若该段为矫直段),进而计算扇形段的每个液压缸所受到的合力,通过扇形段的压力-变形量关系式,得到该扇形段的变形量,用该变形量对扇形段位置传感器的显示值进行补偿得到连铸坯扇形段实际的辊缝值。
5、然而,在实际应用中发现,有些扇形段并不受鼓肚力、轻压下力和矫直反力,某些扇形段辊缝未进行任何补偿,辊缝出现了阶跃性跳变,反而恶化了铸坯质量。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种连铸过程辊缝调节方法,在不增加成本的前提下,实现改善铸坯质量。
2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种连铸过程辊缝调节方法,包括辊缝收缩算法及补偿方法,所述辊缝收缩算法包含基础辊缝收缩算法和轻压下辊缝收缩算法;所述补偿方法为通过在线实时计算连铸坯对扇形段的反力,进而得到连铸坯扇形段的变形量,用所述变形量对扇形段位置传感器的显示值进行补偿得到连铸坯扇形段实际的辊缝值。
4、可选的,所述辊缝收缩算法具体包含如下步骤:
5、s1:根据所生产钢种的化学成分确定基础辊缝收缩系数,然后根据每根辊子距离弯月面的距离计算每根辊子的基础辊缝收缩量;
6、s2:根据所生产钢种的化学成分确定轻压下辊缝收缩系数,根据铸坯的厚度计算轻压下量。
7、可选的,基础辊缝收缩系数为0.1mm/m~0.4mm/m。
8、可选的,轻压下辊缝收缩系数为1%~2.5%。
9、可选的,所述补偿方法具体包含如下步骤:
10、s1:计算连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力ft;
11、s2:根据连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力,通过压力-变形量的插值计算,得到所述连铸坯扇形段的变形量
12、y=a·ft+b
13、其中,y为连铸坯扇形段的变形量;a,b为系数;
14、s3:根据连铸坯扇形段位置传感器的显示值和连铸坯扇形段的变形量,计算连铸坯扇形段实际辊缝值
15、gr=gs+y
16、其中,gr为连铸坯扇形段真实辊缝值;gs为连铸坯扇形段位置传感器的显示值。
17、可选的,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力包括连铸坯扇形段所受到的连铸坯鼓肚力为:
18、
19、其中,为连铸坯扇形段所受到的连铸坯鼓肚力,ft为连铸坯扇形段所受到的连铸坯对其的反作用力的合力;n为连铸坯扇形段内弧辊数,i为连铸坯扇形段第i对辊,1≤i≤n。
20、可选的,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯扇形段所受到的轻压下力为:
21、
22、其中,为连铸坯扇形段所受到的轻压下力。
23、可选的,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯矫直段所受到的矫直反力为:
24、
25、其中,为连铸坯矫直段所受到的矫直反力。
26、可选的,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯收缩偏差反力为:
27、
28、其中,为连铸坯矫直段所受到的收缩偏差反力。
29、本发明的有益效果在于:
30、本发明能在不增加成本的前提下,通过辊缝收缩算法计算出基础辊缝收缩量和轻压下辊缝收缩量,为后续计算收缩偏差反力提供基础,并通过在线实时计算铸坯对扇形段的反力,进而得到该扇形段的变形量,用该变形量对扇形段位置传感器的显示值进行补偿得到连铸坯扇形段实际的辊缝值,从而更精准地控制连铸坯扇形段的辊缝值,达到改善铸坯质量的目的。
31、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,包括辊缝收缩算法及补偿方法,所述辊缝收缩算法包含基础辊缝收缩算法和轻压下辊缝收缩算法;所述补偿方法为通过在线实时计算连铸坯对扇形段的反力,进而得到连铸坯扇形段的变形量,用所述变形量对扇形段位置传感器的显示值进行补偿得到连铸坯扇形段实际的辊缝值。
2.根据权利要求1所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述辊缝收缩算法具体包含如下步骤:
3.根据权利要求2所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,基础辊缝收缩系数为0.1mm/m~0.4mm/m。
4.根据权利要求2所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,轻压下辊缝收缩系数为1%~2.5%。
5.根据权利要求1所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述补偿方法具体包含如下步骤:
6.根据权利要求5所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力包括连铸坯扇形段所受到的连铸坯鼓肚力为:
7.根据权利要求5所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯扇形段所受到的轻压下力为:
8.根据权利要求5所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯矫直段所受到的矫直反力为:
9.根据权利要求5所述的连铸过程辊缝调节方法,其特征在于,所述连铸坯扇形段的每个液压缸所受到的合力还包括连铸坯收缩偏差反力为: