一种连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种连铸二冷喷嘴工作状态的在线判断方法，属冶金行业连铸生产技 术领域。
【背景技术】
[0002] 连铸过程实质就是传质和传热过程，其冷却过程是否合理直接决定其传热稳定 性，决定了铸逐质量。连铸二冷区冷却设计和操作对铸逐产量和质量影响很大，诸多铸逐表 面和内部缺陷均是由于二冷区冷却不当引起的。实际生产过程中，由于各种原因造成喷嘴 堵塞是导致二冷区冷却不当的一个重要原因。连铸喷嘴堵塞主要由W下几方面原因；1、管 壁脱落镑蚀物；2、补充水带入的泥沙等杂质；3、水质原因造成的结垢堵塞、息浮物及絮状 物积累堵塞、生物粘液及菌藻滋生堵塞、其他大颗粒堵塞等。保证连铸二冷均匀性、稳定性 成为冶金工作者努力的方向。一方面通过改善水质、优化管道设计、增加滤网等方法降低喷 嘴堵塞；另一方面通过及时发现喷嘴堵塞及时进行清理或更换，来保证冷却效果。一般生产 现场多是采用人工观测的方式进行喷嘴检查工作。人工检测喷嘴时，检查人员必须进入二 冷室。该种方式受诸多限制，出于安全等考虑在生产过程中人员禁止进入连铸二冷室进行 喷嘴检查，从时间上考虑一般只能在连铸德次间隙才能进行；并且，人工检查喷嘴过程中劳 动强度大、环境恶劣，极易造成安全事故；另外，人工检测喷嘴误检率和漏检率偏高。通过人 工检查来判断连铸二冷喷嘴工作状态无法适应现代化工业对快节奏、高品质生产的技术管 理要求。基于上述原因，连铸二冷喷嘴检测一直是冶金届的难点。首钢京唐钢铁联合有限责 任公司申报的专利号为201310464089. 2《连铸扇形段喷嘴工作状态判定系统及判定方法》 提供了一种连铸喷嘴工作状态的连接组成方式及无线传感器反馈方式，实现了连铸喷嘴实 时在线检测。但是，该方法需要在原有铸机硬件系统上增加较多无线采集单元和无线接收 单元，本质上是将原有的有线采集实现了无线化数据采集，属于一种检测技术；同时，该方 法硬件成本增加较大。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是在不增加任何设备的基础上，提供一种利用连铸机 现有控制系统实现扇形段喷嘴工作状态在线判断方法，可W实现连铸喷嘴工作状态在线判 断及监控，保证铸逐二冷效果，克服现有技术缺陷。
[0004] 解决上述技术问题技术方案是： 一种连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法，使用连铸自动控制系统，该系统包括一级 系统、二级系统、执行单元和检测单元，采用如下步骤进行： 步骤1、在连铸末期控制二级系统进入德铸末期； 步骤2、控制二级系统向一级系统发出"关闭二冷气源"指令，一级系统关闭二冷气源后 向二级系统反馈关闭情况，同时将各个支路的初始压力和流量情况反馈至二级系统，二级 系统进行存储，第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路的初始压力分别定义为P01、 P02、P03……POn ;第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路的初始流量分别定义为和 L01、L02、L03....... LOn ; 步骤3、控制二级系统在初始压力基础上按照顺序升高各支路水压，保持一定时间，压 力稳定后通过一级系统的检测单元向二级系统反馈各支路水流量情况，二级系统进行存 储；第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路经第一次升压后的压力分别定义为P11、 P12.P13……Pin ;流量分别定义为L11、L12、L13…….Lin ; 步骤4、控制二级系统进行第二次、第H次、第四次……第N次升压，每次升高的压力高 于上一次压力，保持一定时间，压力稳定后通过一级系统的检测单元向二级系统反馈各支 路水流量情况，二级系统进行存储；第1支路、第2支路、第3支路、……第n支路经第N次 升压后的压力分别定义为PN1、PN2、PN3……P化；流量分别定义为LN1、LN2、LN3…….LNn ; 步骤5、通过二级系统进行数据比较，利用下列数学模型计算每次升压调整后的理论流 量值；
【主权项】
1. 一种连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法，使用连铸自动控制系统，该系统包括一 级系统、二级系统、执行单元和检测单元，其特征在于：采用如下步骤进行： 步骤1、在连铸末期控制二级系统进入浇铸末期； 步骤2、控制二级系统向一级系统发出"关闭二冷气源"指令，一级系统关闭二冷气源后 向二级系统反馈关闭情况，同时将各个支路的初始压力和流量情况反馈至二级系统，二级 系统进行存储，第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路的初始压力分别定义为POl、 Ρ02、Ρ03……POn ;第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路的初始流量分别定义为和 L01、L02、L03....... LOn ； 步骤3、控制二级系统在初始压力基础上按照顺序升高各支路水压，保持一定时间，压 力稳定后通过一级系统的检测单元向二级系统反馈各支路水流量情况，二级系统进行存 储；第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路经第一次升压后的压力分别定义为P11、 Ρ12、Ρ13......Pin ;流量分别定义为 L11、L12、L13......· Lln ; 步骤4、控制二级系统进行第二次、第三次、第四次……第N次升压，每次升高的压力高 于上一次压力，保持一定时间，压力稳定后通过一级系统的检测单元向二级系统反馈各支 路水流量情况，二级系统进行存储；第1支路、第2支路、第3支路、……第η支路经第N次 升压后的压力分别定义为ΡΝ1、ΡΝ2、ΡΝ3……PNn ;流量分别定义为LN1、LN2、LN3…….LNn ; 步骤5、通过二级系统进行数据比较，利用下列数学模型计算每次升压调整后的理论流 量值； Lfti- ( Pft/P初始 η ) X L初始 η 式中：LNn为第N次升压后第η支路的理论流量值； ΡΝη为第N次升压后第η支路的压力值； P初始η为第η支路的初始压力值； Lwijn为第η支路的初始流量值； 步骤6、对每次升压后的实际流量和理论流量进行比对，将每次升压后二者差值与 理论流量的比值取平均值作为数据偏差进行判断；判断结果存在以下几种：当数据偏差 兰±10%时，判定该支路水路畅通不存在堵塞；±10% <数据偏差=±30%时，判定该支路 水路不畅通存在轻微堵塞；±30% <数据偏差=±50%时，判定该支路水路不畅通存在一般 性堵塞；数据偏差> ±50%时，判定该支路水路不畅通存在严重堵塞； 步骤7、二级系统将判定结果发送至一级系统，在一级系统的显示终端输出判定结果， 无堵塞情况下，提示"状况良好";轻微堵塞情况下，提示"密切关注";一般性堵塞情况下，提 示"需及时清理"；严重堵塞情况下，提示"需立刻清理"。
2. 如权利要求1所述的连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法，其特征在于：所述步骤3 和步骤4中每次提升的压力为初始压力的整数倍，第N次升高的压力大于第N-I次升高的 压力。
3. 如权利要求1或2所述的连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法，其特征在于：所述 步骤3和步骤4中每次升压后保持时间为1?5分钟。
4. 如权利要求1或2所述的连铸二冷喷嘴工作状态在线判断方法，其特征在于：所述 升高的压力最大值根据连铸机设备承载能力设定。
【专利摘要】本发明涉及一种连铸二冷喷嘴工作状态的在线判断方法，属冶金行业连铸生产技术领域，用于解决现有技术二冷喷嘴工作状态难以判断的技术问题。技术方案为：利用连铸机本身自带的自动控制系统，通过逐级提升各喷嘴压力，测量各喷嘴的流量值，建立数学模型对各喷嘴的理论流量值与实测流量值进行比较，从而判断各喷嘴是否堵塞或泄漏。本发明不需对原有铸机进行硬件改造和硬件投入，通过理论流量与实测流量的比对即可判断扇形段各喷嘴的工作状态，实现连铸喷嘴工作状态的在线判断及监控，保证铸坯的二冷效果，适用于方坯、板坯等连铸机的二冷系统，易于操作、便于维护，可在冶金企业推广应用。
【IPC分类】G01M13-00
【公开号】CN104568410
【申请号】CN201510001142
【发明人】郭景瑞, 邓建军, 师艳秋, 李金波, 杨海滨, 薛丽华, 任刚, 孙俊喜, 陈晓辉, 袁保国
【申请人】河北钢铁股份有限公司邯郸分公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月5日