连铸机全自动开浇的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及连铸机的开浇方法，具体地指一种连铸机全自动开浇的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外连铸机尚无全自动开浇的方法，均采用手动方式进行开浇。手动开浇 过程中，连铸机拉速和滑板开口度的匹配性难于把握，如果拉速过快钢流未跟上，就会导致 铸机漏钢和中断；如果拉速低于钢流量，就会导致结晶器钢水溢出，造成铸机停机，并存在 钢水喷溅的安全隐患。另外，如果拉速升速不平稳，易导致液面波动，造成头坯严重结痕，而 有结痕的铸坯必须切除，因此降低了铸坯成材率。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题就是提供一种连铸机全自动开浇的方法，该方法通过 对连铸全工艺参数的匹配和连锁，实现了连铸全自动开浇，解决了人工开浇故障率高且铸 坯质量不稳的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供的一种连铸机全自动开浇的方法，包括以下步 骤：
[0005] 1)连铸机开启浇筑模式时，连铸机根据铸坯的钢种、宽度和钢水温度等情况，在二 冷水数据库中搜索数据与对二冷水进行匹配，并自动启动系统二冷水；
[0006] 2)二冷水启动后，系统通过液控阀使中包滑板全开，使钢水迅速从中包流入到结 晶器中，并同步通过结晶器液面检测系统实时检测计算结晶器钢水距离结晶器入口的距离 L，当结晶器钢水距离结晶器入口的距离L = 45mm时，即钢水到达弯月面；该结晶器液面检 测系统的原理是将结晶器液面检测传感器放置在结晶器入口上平面，传感器会向结晶器内 部纵向发射激光，当激光遇到钢水时反射回传感器，传感器通过激光发出和反射的时间差 来计算结晶器钢水距离结晶器入口的距离；
[0007] 3)当钢水到达弯月面时，拉矫机（连铸机）自动启动，同时，根据不同的钢种、铸坯 断面和钢水温度选择不同的拉矫机升速；具体公式如下：
[0008] = Viix +增益*积分时间，即
为铸机断面，dt为瞬态时 间（t为时间的积分变量）；
[0009] 并且根据铸机拉速、铸坯断面计算出钢水需求量并不断调整滑板开口度，使钢水 液面平稳；
[0010] Vsl= J vXbdt，其中Vsl为瞬态钢水体积，V为铸机拉速，b为铸机断面，dt为瞬态 时间
[0011] C = Vfls /v7K，其中c为滑板开口度，v7K为水口中钢水流速；
[0012] 4)当钢水从结晶器中流出，钢水在结晶器表面上形成坯壳后；根据铸机拉速计算 出铸坯位置，
[0013] L = L0+ f v X dt
[0014] L。为铸还起始位置、V为铸机拉速、dt为瞬态时间、L为铸还位置；
[0015] 利用驱动辊位置跟踪系统对驱动辊进行抬起控制，并利用软夹紧和动态轻压下等 系统保证铸坯浇铸过程中的质量。
[0016] 进一步地，若钢为中低碳钢，铸坯断面小于1800mm且钢水温度小于1550°C时，选 择曲线1 ;
[0017] v = 0, (0 t < ti)；
[0018] V = a^t-t^+Vj, (t^ t < 12)；
[0019] V = v2, (t2^ t < t 4);
[0020] V = a1(t-t4)+v2, (t4^ t < 16)；
[0021] v = v3, (t6^ t < 18)；
[0022] v = a! (t_ts)+V3 (ts< t < t 10);
[0023] v = v设定（t10< t);
[0024] 其余情况，选择曲线2:
[0025] V = 0 (0 t < ti)
[0026] V = a2 (t-ti) +V1 (t^ t < 12)
[0027] V = V2 (t3^i t < 15)
[0028] V = a2 (t~t5)+V2 (t5^； t < t 7)
[0029] v = v3 (t7^i t < 19)
[0030] v = a2(t-t9)+v 3(t9^； t < t n)
[0031] v = v设定（tn 彡 t)
[0032] 其中，v为铸机拉速（拉矫机的速度），V1为铸机起始拉速且V1= 0· 3~0· 4m/min、 V2为铸机中段拉速且v 2= 〇. 4~0. 6m/min、V 3为铸机过渡拉速且V 2= 0. 8~1.0 m/min、V 设定为铸机设定拉速且V2= I. 1~I. 4m/min ;
[0033] 其中，t 为铸机运转时间，h= 10 ~12s、t2= 15 ~30s、13 = 45 ~60s、14= 75 ~ 80s、t5= 90 ~95s、16= 105 ~110s、17= 130 ~140s、18= 160 ~170s、19= 190 ~ 200s、t1()= 210 ~215s、t n= 230 ~240s ;
[0034] 取值范围为1~3, a 2取值范围为0. 4~1，且ai>a2。
[0035] 注：铸机拉速和铸坯位置确定的原理：每个电机上安装有光电编码器，光电编码 器对电机的转速和位置进行实时跟踪记录，并通过减速箱的减速比折算成铸机驱动辊的转 速，再根据驱动辊的直径计算出驱动辊的线速度，而驱动辊的线速度就是铸机拉速，通过已 知的铸坯起始位置、铸机拉速和铸机运转的时间准确计算出铸坯位置。
[0036] 本发明的有益效果在于：
[0037] 1、本发明通过对连铸全工艺参数的匹配和连锁，实现了连铸全自动开浇，解决了 人工开浇故障率高且铸坯质量不稳的问题；
[0038] 2、本发明在控制系统中通过铸机拉速与滑板开口度实时对比调节，实现了钢水液 面的稳定控制；
[0039] 3、本发明利用软夹紧、动态轻压下和驱动辊位置跟踪技术，提高了铸坯浇铸过程 中的质量；
[0040] 4、本发明采用双曲线对铸机开浇过程拉速进行控制，并根据浇铸钢种、断面和温 度等信息，实现了升速曲线的自动选择；
[0041] 5、本发明铸机开浇升速曲线中对每个阶段速度设置了一定的缓冲时间，有效避免 了升速太快而导致液面急剧波动的情况发生，消除了铸坯结痕，进一步提高了铸坯质量；
[0042] 6、本发明采用模块化编程，使其程序内部自由调用，提高了系统响应速度；
[0043] 7、本发明只需修改参数就可根据新钢种需要自行设计升速曲线，操作方便快捷。
【附图说明】
[0044] 图1为本发明的控制原理图；
[0045] 图2为本发明的拉速控制曲线图；
[0046] 图3为本发明的程序控制框架图。
【具体实施方式】
[0047] 为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但 本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0048] -种连铸机全自动开浇的方法，包括以下步骤：
[0049] 1)连铸机开启浇筑模式时，连铸机根据铸坯的钢种、宽度和钢水温度等情况，在二 冷水数据库中搜索数据与对二冷水进行匹配，并自动启动系统二冷水；
[0050] 2)二冷水启动后，系统通过液控阀使中包滑板全开，使钢水迅速从中包流入到结 晶器中，并同步通过结晶器液面检测系统实时检测计算结晶器钢水距离结晶器入口的距离 L，当结晶器钢水距离结晶器入口的距离L = 45mm时，即钢水到达弯月面；该结晶器液面检 测系统的原理是将结晶器液面检测传感器放置在结晶器入口上平面，传感器会向结晶器内 部纵向发射激光，当激光遇到钢水时反射回传感器，传感器通过激光发出和反射的时间差 来计算结晶器钢水距离结晶器入口的距离；
[0051] 3)当钢水到达弯月面时，拉矫机（连铸机）自动启动，同时，根据不同的钢种、铸坯 断面和钢水温度选择不同的拉矫机升速；具体公式