專利名稱：雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備及其使用和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬設(shè)備，特別是涉及鑄軋模擬設(shè)備及其使用方法和控制方法。
技術(shù)背景隨著減量化、節(jié)約型和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等概念的提出，鋼鐵工業(yè)越來越重視廢鋼再利用問題。 廢鋼中普遍含有大量的P、 Cu、 Sn、 Pb、 Zn等雜質(zhì)元素，要從廢鋼中除去它們往往十分困難。 在國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究中提出，在對廢鋼進(jìn)行處理以備再利用時(shí)，可以嘗i式利用雙輥薄帶鑄軋 等快速凝固技術(shù)來抑制甚至消除廢鋼中雜質(zhì)元素的宏觀偏析，使雜質(zhì)元素均勻地分布于鋼中， 從而能夠在不降低鋼材性能的同時(shí)節(jié)省大量的廢鋼處理成本。但是雙輥薄帶鑄軋過程及其復(fù)雜，傳熱、凝固、及金屬變形在不到一秒鐘內(nèi)完成，并且 影響這一過程的因M多，如鋼液成分與過熱度、鑄軋速度、熔池高度等，在實(shí)際雙輥薄帶 鑄軋過程中成本較高。理論上講，可以采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，但進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)需 要用到鑄軋輥表面與薄帶之間的熱流密度，即鑄軋界面?zhèn)鳠釤崃髅芏?。鑄軋界面熱流密度不 僅在鑄軋輥表面不同位置是不同的，而且其影響因素也非常復(fù)雜。完全通過理論計(jì)算，得到 鑄軋界面的傳熱熱流是十分困難的。因此引入小型模擬實(shí)驗(yàn)裝置，通過模擬實(shí)驗(yàn)研究，得到 鑄軋過程中各影響因素之間的匹配關(guān)系及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)鑄軋的各工藝參數(shù)，將模擬結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際 生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對在雙輥薄帶鑄軋研究的探索階段，為避免盲目投入高昂的設(shè)備費(fèi)用， 采用小型模擬實(shí)驗(yàn)裝置模擬雙輥薄帶鑄軋過程，得到鑄軋過程中各影響因素之間的匹配關(guān)系 及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)鑄軋的各工藝參數(shù)，將模擬結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。本發(fā)明采用的雙輥薄帶鑄軋模擬的設(shè)備，包括中頻感應(yīng)爐、在線供氣裝置、在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置、在線熔池溫度檢測裝置，該設(shè)備所設(shè)的模擬器結(jié)構(gòu)是底板、底 板上的底支架、供中頻感應(yīng)爐滑動的兩條平行軌道及緊固中頻感應(yīng)爐的限位擋塊；底支架和 上端水平槽鋼臺間有兩條堅(jiān)直滑桿，每個滑桿上有一個能在桿上滑動的大滑桶，兩個大滑桶 間連有上下兩橫梁；槽鋼臺上有液壓裝置，液壓裝置和下橫梁間螺紋連接；高軟化點(diǎn)材料制 成的結(jié)晶器通過快速伸縮桿固定在小滑塊上,小滑塊能夠在下橫梁上滑動；小滑塊上的輥輪能 夠沿著弧形導(dǎo)軌滾動，從而帶動快速伸縮桿上的結(jié)晶器運(yùn)動；弧形導(dǎo)軌緊固在支板上，支板 固定于底支架內(nèi)側(cè)的槽內(nèi)。所述的小滑塊與下橫梁之間通過花鍵連接，迫使滑塊與下橫梁之間只能產(chǎn)生水平相對滑動。所述緊固連接的支板和弧形導(dǎo)軌在槽內(nèi)可以左右移動，每次移動后用緊固螺栓固定，通 過調(diào)整兩個弧形導(dǎo)軌之間的距離就可實(shí)現(xiàn)模擬鑄軋輥縫的調(diào)整。所述的結(jié)晶器內(nèi)設(shè)置有熱電偶，同外面的測溫儀和計(jì)算機(jī)順次連接而形成在線結(jié)晶面表 面附近溫度場測量裝置。所述的結(jié)晶器上設(shè)有內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)。所述的中頻感應(yīng)爐外設(shè)有一個測溫儀與計(jì)算機(jī)相連而成的在線熔池溫度檢測裝置。 所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備使用時(shí)，先要將煉鋼原料預(yù)熱至100 300'C后，放入中頻 感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到90(TC 120(TC，由供氣裝置向感應(yīng)爐中通入惰性氣體在惰性保護(hù)氣體 下進(jìn)行熔煉，當(dāng)碳鋼溫度達(dá)到1200'C 1600'C時(shí)，添加碳鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉，精煉時(shí) 間為2 30min，通入惰性氣體，氣壓為3 20個大氣壓，吹渣后靜置2 20min;在惰性氣體保 護(hù)條件下，保持鋼液溫度(140(TC 160CrC)恒定，啟動模擬器上的至少一個快速伸縮桿， 隨著輥輪在弧形軌道上的運(yùn)動，結(jié)晶器將在鋼液中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋼液在結(jié)晶表面凝固的同時(shí) 受到兩結(jié)晶器的擠壓作用，這就是模擬鑄軋過程，結(jié)晶器上凝固的l 9mm的薄帶即為所需的 模擬鑄軋薄帶。所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備的控制步驟是①啟動計(jì)算機(jī)程序，創(chuàng)建設(shè)備對象，比例換 向閥同時(shí)獲得啟動信號，比例閥的常開觸點(diǎn)閉合，油路接通；液壓裝置開始帶動模擬器中的 運(yùn)動部件動作，模擬器上的兩結(jié)晶器開始在鋼液中開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，位移傳感器則同時(shí)監(jiān)測 到液壓裝置的位移信號；②初始化設(shè)備對象AD，并后動該設(shè)備，開始采集AD信號，連續(xù)讀取 IOO個位移信號；③系統(tǒng)詢問是否需要繼續(xù)采集，如果需要，則回到步驟②繼續(xù)采集下一組信 號，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，否則釋放AD設(shè)備，結(jié)束程序，系統(tǒng)運(yùn)動過程隨之結(jié)束；④設(shè)備繼續(xù)采集 信號的同時(shí)，先對步驟②采集的100個數(shù)據(jù)求平均，將該平均值送比例積分(PID)控制過程， PID過程吸收平均值后，返回一個信號；系統(tǒng)采集一組信號耗時(shí)10ms，如果求平均和PID過程 耗時(shí)正好10ms，則每采集完一組信號，系統(tǒng)正好處理完上一組信號；模擬器的起始位置在鋼液面以上一定高度，系統(tǒng)如上啟動后，在液壓裝置的下推作用下， 模擬器上的兩結(jié)晶器在鋼液中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)鋼液在結(jié)晶器面上凝固后，液壓裝置上推，模 擬器的運(yùn)動部件隨之上升，停留于鋼夜面上方某位置上。本發(fā)明的突出特點(diǎn)和顯著的效果主要體現(xiàn)在1) 本發(fā)明在模擬器中設(shè)有弧形導(dǎo)軌，使結(jié)晶器能夠在鋼液中旋轉(zhuǎn)，模擬效果真實(shí)，而且 成功地將"鑄"和"軋"分開，在研究鋼帶組織性能時(shí)優(yōu)勢巨大。2) 本發(fā)明的在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置能夠有效地檢測到計(jì)算鑄軋界面熱流所 需的溫度場，而且比鑄軋過程中實(shí)測該溫度場更經(jīng)濟(jì)。3) 本發(fā)明中頻感應(yīng)爐爐口采用吹填惰性氣體保護(hù)，有效地防止了鋼液在熔煉、流動、模擬鑄軋過程中的氧化燃燒，提高了鋼液化學(xué)成分控制精度，提高了鋼液的純凈度，改善了鋼 帶表面質(zhì)量。4)本發(fā)明的結(jié)晶器內(nèi)部通有冷卻水或冷卻氣體，通過調(diào)節(jié)壓力、流量，改善結(jié)晶器的表 面導(dǎo)熱能力。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的模擬器的主視圖；圖3是本發(fā)明的模擬器的側(cè)視圖；圖4是在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置示意圖；圖5是本發(fā)明的模擬鑄軋?jiān)O(shè)備系統(tǒng)接線圖；圖6是本發(fā)明的控制方法流程圖；圖中l(wèi)中頻感應(yīng)爐，2在線供氣裝置，3模擬器，4在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝 置，5模擬鑄軋速度自動調(diào)節(jié)裝置，6模擬鑄軋輥縫手動調(diào)節(jié)裝置，7在線熔池溫度檢測裝置， 8手動翻轉(zhuǎn)清爐裝置，9結(jié)晶器，IO快速伸縮桿，ll軌道，12限位擋塊，13底支架，14豎 直滑桿，15大滑筒，16緩沖彈簧，17支板，18弧形導(dǎo)軌，19小滑塊，20下橫梁，21上橫 梁，22底板，23槽鋼臺，24輥輪，25液壓裝置，26冷卻管，27熱電偶，28測溫儀。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備包括中頻感應(yīng)爐，在線供氣裝置，在線結(jié)晶 面表面附近溫度場測量裝置，在線熔池溫度檢測裝置(7)，模擬器3，所述的模擬器3結(jié)構(gòu)如 下底板22、固定在底板上的底支架13以及可使中頻感應(yīng)爐1在其上滑動的兩條平行軌道11 及能緊固中頻感應(yīng)爐1于模擬器3下的限位擋塊12;由上橫梁21和下橫梁20連接在一起的兩個 大滑筒15可在固定在底支架上的兩條豎直滑桿14上自由滑動，緩沖彈簧16套在豎直滑桿14上， 防止過沖；水平槽鋼臺23通過堅(jiān)直桿緊固于底支架上，槽鋼臺上有液壓裝置部分25，該液壓 裝置同下橫梁間螺紋連接；下橫梁上設(shè)有可自由滑動的兩個小滑塊19，結(jié)晶器9通過快速伸縮 桿10固定在小滑塊上；小滑塊19的兩端各有一個小輥輪24;弧形導(dǎo)軌18緊固在支板17上，支 板17固定于底支架13內(nèi)側(cè)的槽內(nèi)。所述的弧形導(dǎo)軌可以是一個軌的，也可以是兩個軌的，供 下橫梁上的小滑塊上的輥輪滾動。有一通孔貫穿槽前后，用以安放緊固螺栓。槽右面中心為 內(nèi)螺紋，與內(nèi)螺紋相連的是緊釘；支板的底部有一長螺絲口通孔，該孔為前述緊固螺栓孔； 在螺栓作用下，支板17沿槽的上下和前后方向均被固定，它只能沿槽的左右方向移動；支板 17寬度比槽小一些，將支板17緊貼槽右面插入后，槽的左面將有一定寬度的空隙；在槽左面 的空隙中可以插入指定規(guī)格的墊片，而右端可以通過手動調(diào)節(jié)緊釘將系統(tǒng)固定，與墊片尺寸 對應(yīng)的是兩個弧形導(dǎo)軌18間的距離，通過調(diào)整兩個弧形導(dǎo)軌18之間的距離就可實(shí)現(xiàn)模擬鑄軋輥縫的調(diào)整。弧形導(dǎo)軌可以是半圓形，也可以是月牙形，也可以是其他曲面形狀。可控制保護(hù)氣體流量的在線供氣裝置2向中頻感應(yīng)爐1充填惰性氣體，因此在鋼液熔煉和 模擬鑄軋整個過程中，始終有惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，提高了鋼液化學(xué)成分控制精度，提高了鋼 液的純凈度，改善了薄帶質(zhì)量。在結(jié)晶器9上除結(jié)晶面以外的其它面以及快速伸縮桿10上均勻 地涂上一層涂料，用以絕熱。兩個結(jié)晶器9對稱地位于模擬器中心線兩側(cè)，在結(jié)晶器長度方向 上有兩個孔，用以通氣或是液體冷卻結(jié)晶器；結(jié)晶器材質(zhì)為鉻鋯銅或其它高軟化點(diǎn)的材料； 結(jié)晶器內(nèi)部通過上述孔充填冷卻氣體或液體進(jìn)一步改善結(jié)晶器的表面導(dǎo)熱能力。中頻感應(yīng)爐1 能夠在模擬器3的軌道11上自由滑動，又能夠在安放于軌道11上的限位擋塊12的作用下緊固于 模擬器下，保證鑄軋模擬實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定，調(diào)整模擬鑄軋輥縫后，將中頻感應(yīng)爐l沿著軌道ll推到 模擬器3下方，并用限位擋塊12將其固定，再根據(jù)設(shè)于中頻感應(yīng)爐上的在線熔池溫度檢測裝置 控制好鋼液過熱度，進(jìn)行鑄軋模擬實(shí)驗(yàn)。如圖4所示，在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置4主要由直徑為0. 25mm的K型熱電偶27、 測溫儀28組成，將K型熱電偶27安放在結(jié)晶器9的內(nèi)部(距表面約lmm)來測量模擬鑄軋過程中 表面附近的溫度場。如圖5所示，是鑄軋模擬系統(tǒng)接線圖，接通比例閥電源，其它控制部件均準(zhǔn)備就緒，在所 編寫的VB程序中設(shè)定好速度參數(shù)，啟動計(jì)算機(jī)程序，油路接通，液壓裝置開始帶動模擬器中 的運(yùn)動部件動作，位移傳感器則同時(shí)監(jiān)測到液壓裝置的位移信號，該信號反饋到程序中，經(jīng) 程序判斷后，再一次對比例閥進(jìn)行控制，形成控制閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)鑄軋模擬的自動控制。本發(fā)明的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備的使用方法，包括以下步驟。熔煉之前，須進(jìn)行筑爐。緊貼銅線圈壁和銅線圈底部支撐座的是一層稍加潤濕的石棉布， 在線圈底部石棉布上均勻地鋪一層混合了適量水和硼酸的鎂砂并夯實(shí)，緊接著將與線圈匹配 的鎂砂坩鍋置于線圈中心，然后往線圈壁上的石棉布和坩鍋之間的空隙中均勻填充混合了適 量水和硼酸的鎂砂，利用自制夯實(shí)棒夯實(shí)。熔煉時(shí)，中頻感應(yīng)爐l爐口采用充填惰性氣體保護(hù)，在線供氣裝置2可控制保護(hù)氣體的流 量，在鋼液的流動、模擬鑄軋過程中也均采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，提高了鋼液化學(xué)成分控制 精度，提高了鋼液的純凈度，改善了薄帶質(zhì)量。在模擬器3的結(jié)晶器9上除結(jié)晶面以外的其它面以及快速伸縮桿上均勻地涂上一層涂料， 用以絕熱。該結(jié)晶器材質(zhì)為格鋯銅等材料，強(qiáng)度、剛度高，導(dǎo)熱性好，耐冷熱交變載荷能力 強(qiáng)，軟化點(diǎn)高，且不與熔體反應(yīng)。其內(nèi)部充填冷卻水或冷卻氣體，通過調(diào)節(jié)氣壓、氣體流量， 進(jìn)一步改善結(jié)晶器9的表面導(dǎo)熱能力。此外，將兩個直徑為0.25111111的&型熱電偶安放在每一結(jié) 晶器的內(nèi)部(距表面約lmm)來測量模擬鑄軋過程中表面附近的溫度場，溫度采集速率為2KHz 以上。在中頻感應(yīng)爐1的爐口斜上方設(shè)有在線熔池溫度檢測裝置，它被固定于爐口斜上方的支架上。中頻感應(yīng)爐1設(shè)有手動翻轉(zhuǎn)清爐裝置8，模擬鑄軋過程結(jié)束后，通過該裝置可以及時(shí)把爐內(nèi)的鋼液傾倒出來，能夠延長感應(yīng)爐壽命。本發(fā)明的雙輥薄帶鑄軋模擬技術(shù)中所采熔煉的鋼種主要是中低碳鋼，其化學(xué)成分組成范圍(質(zhì)量百分比)為[C]《0.5°/。， [Si]《0.6%， [Mn]《0.6%， [S]《0.005%， [P]《0.70%， [Cu]=0. 1 0.6%， [Sn]《0.2%， [Zn]《2.0%， [Pb]《0.002%， Fe為余量。利用熔煉、除渣， 結(jié)合模擬澆注速度、熔池液面、模擬鑄軋輥縫等控制工藝，模擬鑄軋出中低碳鋼薄帶，以便 進(jìn)行模擬雙輥薄帶鑄軋的工藝和組織的研究，將模擬結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。1) 熔煉煉鋼原料預(yù)熱至100 300'C后，放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到900'C 1200 'C，由供氣裝置向感應(yīng)爐中通入惰性氣體，在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉。2) 除渣當(dāng)碳鋼溫度達(dá)到1200'C 1600'C時(shí)，添加碳鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉，精煉時(shí) 間為2 30min，通入惰性性氣體，氣壓為3 20個大氣壓，吹渣后靜置2 20min;3) 恒溫在氣體保護(hù)條件下，保持鋼液溫度(1400'C 1600'C)恒定。4) 模擬鑄軋圖6是本發(fā)明的控制程序流程圖①啟動計(jì)算機(jī)程序，創(chuàng)建設(shè)備對象，比例 換向閥同時(shí)獲得啟動信號，比例閥的常開觸點(diǎn)閉合，油路接通；液壓裝置開始帶動模擬器中 的運(yùn)動部件動作，模擬器上的兩結(jié)晶器開始在鋼液中開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，位移傳感器則同時(shí)監(jiān) 測到液壓裝置的位移信號。②初始化設(shè)備對象AD，并啟動該設(shè)備，開始采集AD信號，連續(xù)讀 取100個位移信號。③系統(tǒng)詢問是否需要繼續(xù)采集，如果需要，則回到步驟②繼續(xù)釆集下一組 信號，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，否則釋放AD設(shè)備，結(jié)束程序，系統(tǒng)運(yùn)動過程隨之結(jié)束。④設(shè)備繼續(xù)采 集信號的同時(shí)，先對步驟②采集的100個數(shù)據(jù)求平均，將該平均值送比伊訴只分(PID)控制過程， PID過程吸收平均值后，返回一個信號。系統(tǒng)采集一組信號耗時(shí)10ms，如果求平均和PID過程 耗時(shí)正好10ms，則每采集完一組信號，系統(tǒng)正好處理完上一組信號；如果求平均和PID過程耗 時(shí)小于10ms，則等待，到剛好10ms時(shí)，開始處理信號⑤將步驟④的返回信號送比例換向閥， 再一次對其進(jìn)行控制，形成控制閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)鑄軋模擬的自動控制。模擬器的起始位置在鋼夜面以上一定高度，系統(tǒng)啟動后，當(dāng)液壓裝置沿豎直方向運(yùn)動時(shí)， 將帶動由上橫梁20、大滑筒15、下橫梁21、小滑塊19、快速伸縮桿IO、結(jié)晶器9、冷卻管26 整體沿豎直方向運(yùn)動，同時(shí)由小滑塊19、快速伸縮桿IO、結(jié)晶器9、冷卻管26構(gòu)成的整體在弧 形導(dǎo)軌18的作用下，沿水平方向靠攏，即由小滑塊19、快速伸縮桿IO、結(jié)晶器9、冷卻管26 構(gòu)成的整體的運(yùn)動軌跡為弧形，結(jié)晶器9在鋼液中旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)速度由液壓裝置的連接桿沿豎 直方向的速度決定，很容易調(diào)節(jié)。當(dāng)鋼液在結(jié)晶面上凝固后，液壓裝置上推，模擬器的運(yùn)動 部件隨之上升，停留于鋼夜面上方某位置。而在結(jié)晶器上凝固的l 9mm的薄帶即為所需的模 擬鑄軋薄帶。5) 清爐模擬鑄軋結(jié)束后，將中頻感應(yīng)爐l沿著模擬其上的軌道推出，并將其中的鋼液 倒入一坩鍋內(nèi)，以保持爐膛清潔。
權(quán)利要求
1、一種雙輥簿帶鑄軋模擬設(shè)備，包括中頻感應(yīng)爐(1)、在線供氣裝置(2)、在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置(4)、在線熔池溫度檢測裝置(7)，其特征在于，該設(shè)備所設(shè)的模擬器(3)結(jié)構(gòu)是底板(22)、底板上的底支架(13)、供中頻感應(yīng)爐(1)滑動的兩條平行軌道(11)及緊固中頻感應(yīng)爐(1)的限位擋塊(12)；底支架(13)和上端水平槽鋼臺(23)間有兩條堅(jiān)直滑桿(14)，每個滑桿上有一個能在桿上滑動的大滑桶，兩個大滑桶(15)間連有上下兩橫梁(21，20)；槽鋼臺(23)上有液壓裝置(25)，液壓裝置(25)和下橫梁(20)間螺紋連接；高軟化點(diǎn)材料制成的結(jié)晶器(9)通過快速伸縮桿(10)固定在小滑塊上，小滑塊能夠在下橫梁上滑動；小滑塊上的輥輪(24)能夠沿著弧形導(dǎo)軌(18)滾動，從而帶動快速伸縮桿(10)上的結(jié)晶器(9)運(yùn)動；弧形導(dǎo)軌(18)緊固在支板(17)上，支板(17)固定于底支架(13)內(nèi)側(cè)的槽內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的結(jié)晶器(9)由鉻鋯 銅材料制成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的小滑塊(19)與 下橫梁(20)之間通過花鍵連接，迫使滑塊(19)與下橫梁(20)之間只能產(chǎn)生水平相對滑 動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的緊固連接的支板 (17)和弧形導(dǎo)軌(18)在槽內(nèi)的固定位置能夠左右移動，通過調(diào)整兩個弧形導(dǎo)軌(18)之間的距離就可實(shí)現(xiàn)模擬鑄軋輥縫的調(diào)整。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的結(jié)晶器內(nèi)設(shè)置有 熱電偶，同外面的測溫儀和計(jì)算機(jī)順次連接而形成在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置(4)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的結(jié)晶器上設(shè)有內(nèi)部 冷卻結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，其特征在于所述的中頻感應(yīng)爐外設(shè) 置有由一個測溫儀與計(jì)算機(jī)相連而成的在線熔池溫度檢測裝置(7)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備的使用方法，其特征在于按以下步驟進(jìn) 行先要將煉鋼原料預(yù)熱至100 300'C后，放入中頻感應(yīng)爐中，當(dāng)溫度達(dá)到900'C 1200'C， 由供氣裝置向感應(yīng)爐中通入惰性氣體在惰性保護(hù)氣體下進(jìn)行熔煉，當(dāng)碳鋼溫度達(dá)到1200'C 1600'C時(shí)，添加碳鋼造渣劑，進(jìn)行攪拌精煉，精煉時(shí)間為2 30min，通入惰性氣體，氣壓為3 20個大氣壓，吹渣后靜置2 20min;在惰性氣體保護(hù)條件下，保持鋼液溫度(140(TC 1600 'C)恒定，啟動模擬器上的至少一個快速伸縮桿，隨著輥輪在弧形軌道上的運(yùn)動，結(jié)晶器將 在鋼液中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋼液在結(jié)晶表面凝固的同時(shí)受到兩結(jié)晶器的擠壓作用，這就是模擬鑄 軋過程，結(jié)晶器上凝固的l 9mm的薄帶即為所需的模擬鑄軋薄帶。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備的控制方法，其特征在于所述的控制步驟是①啟動計(jì)算機(jī)程序，創(chuàng)建設(shè)備對象，比例換向閥同時(shí)獲得啟動信號，比例閥的常開觸 點(diǎn)閉合，油路接通；液壓裝置連接桿開始帶動模擬器中的運(yùn)動部件動作，模擬器上的兩結(jié)晶 器開始在鋼液中開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，位移傳感器則同時(shí)監(jiān)測到液壓裝置連接桿的位移信號；② 初始化設(shè)備對象AD，并啟動該設(shè)備，開始采集AD信號，連續(xù)讀取100個位移信號；③系統(tǒng)詢問 是否需要繼續(xù)采集，如果需要，則回到步驟②繼續(xù)釆集下一組信號，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，否則釋 放AD設(shè)備，結(jié)束程序，系統(tǒng)運(yùn)動過程隨之結(jié)束；④設(shè)備繼續(xù)采集信號的同時(shí)，先對步驟②采 集的100個數(shù)據(jù)求平均，將該平均值送比例積分(PID)控制過程，PID過程吸收平均值后，返回 一個信號；系統(tǒng)采集一組信號耗時(shí)10ms，求平均和PID過程耗時(shí)正好10ms時(shí)，則每采集完一組 信號，系統(tǒng)正好處理完上一組信號；求平均和PID過程耗時(shí)小于10ms，則等待，到剛好10ms 時(shí)，開始進(jìn)行信號處理；⑤將步驟④的返回信號送比例換向閥，再一次對其進(jìn)行控制，形成 控制閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)鑄軋模擬的自動控制，模擬器的起始位置在鋼夜面以上一定高度，系統(tǒng)如上 啟動后，在液壓裝置連接桿的下推作用下，模擬器上的兩結(jié)晶器在鋼液中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)鋼 液在結(jié)晶面上凝固后，液壓裝置連接桿上推，模擬器的運(yùn)動部件隨之上升，停留于鋼液面上 方某位置上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙輥薄帶鑄軋模擬設(shè)備，包括中頻感應(yīng)爐、在線供氣裝置、在線結(jié)晶面表面附近溫度場測量裝置、在線熔池溫度檢測裝置，該設(shè)備所設(shè)的模擬器結(jié)構(gòu)是底板上設(shè)有底支架、中頻感應(yīng)爐滑動的軌道及限位擋塊；底支架和上端水平槽鋼臺間有兩條堅(jiān)直滑桿，每個滑桿上有一個能在桿上滑動的大滑桶，兩個大滑桶間連有上下兩橫梁；槽鋼臺上有液壓裝置，液壓裝置和下橫梁間螺紋連接；結(jié)晶器通過快速伸縮桿固定在小滑塊上，小滑塊能夠在下橫梁上滑動；小滑塊上的輥輪能沿著弧形導(dǎo)軌滾動，從而帶動結(jié)晶器運(yùn)動；弧形導(dǎo)軌緊固在支板上，支板固定于底支架內(nèi)側(cè)的槽內(nèi)。通過模擬實(shí)驗(yàn)，得到鑄軋過程中各工藝參數(shù)匹配關(guān)系，用以指導(dǎo)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號G09B25/02GK101226701SQ20071015927
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者劉振宇, 劉相華, 周國平, 曹光明, 李成剛, 王國棟, 邱以清 申請人:東北大學(xué)