預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置，且更具體而言，涉及一種預(yù)測(cè)板坯質(zhì) 量的裝置和方法，所述裝置和方法能夠使彎液面的流對(duì)使用者可視化，并且能夠利用根據(jù) 彎液面的流的圖案來(lái)預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，連續(xù)鑄造法是如下的方法：將鋼水連續(xù)澆注到具有一定形狀的模具中，向底 側(cè)連續(xù)地抽出模具中的半凝固的鋼水，以及制造具有各種形狀的半成品，如板坯、方坯或坯 錠。模具具有在其中循環(huán)的冷卻水，以使?jié)沧⒌匿撍肽滩⒅瞥梢欢ǖ男螒B(tài)。換言之，模 具中的冷卻作用使熔融狀態(tài)的鋼水半凝固，從模具中抽出的未凝固的鋼水被氣霧凝固以形 成理想固態(tài)的板坯，其中，將從板坯冷卻系統(tǒng)噴出的空氣和冷卻水混合。
[0003] 模具中的初始冷卻是決定板坯表面質(zhì)量的最重要的過(guò)程。換言之，初始冷卻取決 于在模具中的鋼水流。當(dāng)在彎液面中發(fā)生快速流或偏流時(shí)，引起發(fā)揮潤(rùn)滑和保溫作用的保 護(hù)渣并因此在板坯上發(fā)生缺陷。
[0004] 因此，一旦測(cè)量了彎液面的流，則可預(yù)測(cè)板坯的缺陷。然而，由于彎液面保持高溫 狀態(tài)，因此非常難以實(shí)時(shí)測(cè)量其流。此外，盡管使用渦流流位計(jì)來(lái)控制模具中的鋼水的統(tǒng)一 高度的測(cè)量彎液面的高度的技術(shù)是市售可得的，由于僅測(cè)量了任一點(diǎn)的高度，因此不可能 測(cè)量整個(gè)彎液面的鋼水流。此外，由于保護(hù)渣覆蓋于彎液面上以保留彎液面的熱，因此不可 能使用相機(jī)等進(jìn)行肉眼觀察。
[0005] 引f列表
[0006] 韓國(guó)專利公開第2001-0055792號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 摶術(shù)問(wèn)題
[0008] 本發(fā)明提供了一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置和方法，所述裝置和方法能夠使彎液 面流對(duì)使用者可視化，并且能夠利用根據(jù)彎液面流類型的圖案來(lái)預(yù)測(cè)質(zhì)量，如是否出現(xiàn)板 坯缺陷。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置和方法，所述裝置和方法通過(guò)在模 具上制備多個(gè)包括溫度檢測(cè)裝置的彎液面高度檢測(cè)單元，并使用所制備的彎液面高度檢測(cè) 單元來(lái)檢測(cè)彎液面的高度，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量彎液面流。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置和方法，所述裝置和方法能夠?qū)?液面流圖案和相應(yīng)生產(chǎn)的板坯質(zhì)量?jī)?chǔ)存為數(shù)據(jù)，并根據(jù)彎液面流圖案儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)板坯 的質(zhì)量，其中，通過(guò)多個(gè)彎液面位置檢測(cè)單元進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0011] 摶術(shù)方案
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案，用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置包括：多個(gè)彎液面 高度檢測(cè)單元，其制備于接收鋼水的模具的頂部的多個(gè)區(qū)域內(nèi)，并檢測(cè)鋼水的彎液面高度； 彎液面流檢測(cè)單元，其利用多個(gè)區(qū)域內(nèi)的彎液面高度建立彎液面流圖案，所述多個(gè)區(qū)域內(nèi) 的彎液面高度通過(guò)多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元檢測(cè)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其儲(chǔ)存彎液面流圖案和 相應(yīng)生產(chǎn)的板坯的質(zhì)量數(shù)據(jù)；以及板坯質(zhì)量預(yù)測(cè)單元，其從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中提取由彎液面 流檢測(cè)單元檢測(cè)的彎液面流圖案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量，以預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量。
[0013] 所述裝置還進(jìn)一步包括對(duì)使用者顯示彎液面流圖案和相應(yīng)的板還質(zhì)量的顯示單 J Ll 〇
[0014] 多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元可包括選自溫度檢測(cè)裝置、電磁感應(yīng)傳感器和輻射測(cè)量 裝置的至少任意一種。
[0015] 溫度檢測(cè)裝置可安裝在模具頂部的同一高度處。
[0016] 溫度檢測(cè)裝置可安裝在與彎液面相距4. 5mm至9. 5mm范圍內(nèi)的高度處。
[0017] 彎液面流檢測(cè)單元可建立根據(jù)彎液面高度的三維（3D)彎液面流圖像和來(lái)自3D圖 像的二維（2D)彎液面流圖案。
[0018] 3D彎液面流圖像可通過(guò)使用由溫度檢測(cè)裝置測(cè)量的多個(gè)區(qū)域之間的溫差而建立。
[0019] 3D彎液面流圖像可利用溫度檢測(cè)裝置與彎液面之間的垂直距離而建立，所述垂直 距離通過(guò)將由溫度檢測(cè)裝置測(cè)量的溫度用于以下方程式（1)來(lái)計(jì)算，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置，包括： 多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元，其制備于接收鋼水的模具的頂部的多個(gè)區(qū)域內(nèi)，并檢測(cè)鋼 水的彎液面高度； 彎液面流檢測(cè)單元，其利用多個(gè)區(qū)域內(nèi)的彎液面高度建立彎液面流圖案，所述多個(gè)區(qū) 域內(nèi)的彎液面高度通過(guò)多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元檢測(cè)； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其儲(chǔ)存彎液面流圖案和相應(yīng)生產(chǎn)的板坯的質(zhì)量數(shù)據(jù)；以及 板坯質(zhì)量預(yù)測(cè)單元，其從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中提取由彎液面流檢測(cè)單元檢測(cè)的彎液面流圖 案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量，以預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量。
2. 權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括對(duì)使用者顯示彎液面流圖案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量的顯 示單元。
3. 權(quán)利要求2的裝置，其中多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元包括選自溫度檢測(cè)裝置、電磁感 應(yīng)傳感器和輻射測(cè)量裝置的至少任意一種。
4. 權(quán)利要求3的裝置，其中溫度檢測(cè)裝置安裝在模具頂部的同一高度處。
5. 權(quán)利要求4的裝置，其中溫度檢測(cè)裝置安裝在與彎液面相距4. 5_至9. 5_范圍內(nèi) 的高度處。
6. 權(quán)利要求3的裝置，其中彎液面流檢測(cè)單元建立根據(jù)彎液面高度的三維（3D)彎液面 流圖像和來(lái)自3D圖像的二維（2D)彎液面流圖案。
7. 權(quán)利要求6的裝置，其中3D彎液面流圖像通過(guò)使用由溫度檢測(cè)裝置測(cè)量的多個(gè)區(qū)域 之間的溫差而建立。
8. 權(quán)利要求6的裝置，3D彎液面流圖像利用溫度檢測(cè)裝置與彎液面之間的垂直距離而 建立，所述垂直距離通過(guò)將由溫度檢測(cè)裝置測(cè)量的溫度用于以下方程式（1)來(lái)計(jì)算，
其中α表示使用渦流傳感器的修正系數(shù)，Q表示使用模具的輸入/輸出端的溫差的實(shí) 時(shí)熱通量，Kes表示熔渣的熱傳導(dǎo)系數(shù)，Kra表示模具的熱傳導(dǎo)系數(shù)，des表示熔渣層的厚度， Clra表示與模具的短邊接觸的鋼水和熱電偶之間的對(duì)角線距離，T w表示鋼水的實(shí)時(shí)溫度，T1 表示熱電偶的實(shí)時(shí)溫度，屯表示熱電偶與彎液面之間的垂直距離，以及(12表示模具的側(cè)面 與熱電偶的尖端之間的距離。
9. 權(quán)利要求6的裝置，其中在完成提供鋼水至模具后，至少一次建立彎液面流圖案。
10. 權(quán)利要求2的裝置，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元將多個(gè)彎液面流圖案與選自以下的至少一 種進(jìn)行匹配：多種相應(yīng)的板坯是否存在缺陷、缺陷位置和缺陷形狀，并儲(chǔ)存匹配結(jié)果。
11. 權(quán)利要求2的裝置，其中顯示單元顯示由彎液面高度檢測(cè)單元、彎液面流檢測(cè)單 元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和板坯質(zhì)量預(yù)測(cè)單元提供的信息中的至少任意一條。
12. -種預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的方法包括： 將多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元安裝在模具的多個(gè)區(qū)域內(nèi)； 利用多個(gè)區(qū)域內(nèi)的彎液面高度建立彎液面流圖案，所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)的彎液面高度通過(guò) 多個(gè)彎液面高度檢測(cè)單元檢測(cè)； 將預(yù)存的彎液面流圖案數(shù)據(jù)與模具中的當(dāng)前彎液面流圖案比較；以及 提取與模具中的當(dāng)前彎液面流圖案匹配的彎液面流圖案數(shù)據(jù)和相應(yīng)的板坯質(zhì)量數(shù)據(jù)， 以預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前彎液面流圖案的板坯的質(zhì)量。
13. 權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括儲(chǔ)存多個(gè)彎液面流圖案數(shù)據(jù)和多個(gè)相應(yīng)生產(chǎn)的板 坯質(zhì)量數(shù)據(jù)。
14. 權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括對(duì)使用者顯示彎液面流圖案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量。
15. 權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)當(dāng)前彎液面流圖案與彎液面流圖案數(shù)據(jù)不匹配 時(shí)，將當(dāng)前彎液面流圖案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量作為數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存該數(shù)據(jù)。
16. 權(quán)利要求12的方法，其中彎液面流圖案的建立包括使用彎液面高度建立3D彎液面 流圖像和從3D圖像建立2D彎液面流圖案。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量的裝置及其方法，其中所述裝置包括：多個(gè)模具水平面檢測(cè)單元，其提供于接收和容納鋼水的模具的頂部的多個(gè)區(qū)域內(nèi)，并檢測(cè)鋼水的水平面；模具水平面檢測(cè)單元，其利用由模具水平面檢測(cè)單元檢測(cè)的多個(gè)區(qū)域內(nèi)的模具水平面建立模具水平面波動(dòng)圖案；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其儲(chǔ)存模具水平面波動(dòng)圖案和對(duì)應(yīng)于模具水平面圖案而產(chǎn)生的板坯質(zhì)量數(shù)據(jù)；以及板坯質(zhì)量預(yù)測(cè)單元，其通過(guò)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中提取由模具水平面檢測(cè)單元檢測(cè)的模具水平面波動(dòng)圖案和相應(yīng)的板坯質(zhì)量來(lái)預(yù)測(cè)板坯質(zhì)量。
【IPC分類】B22D11-16
【公開號(hào)】CN104661773
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280075988
【發(fā)明人】韓尚佑, 金龍鎮(zhèn), 樸重吉, 金圣光
【申請(qǐng)人】Posco公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2012年12月28日
【公告號(hào)】EP2878400A1, US20150204837, WO2014017714A1