一種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)領(lǐng)域，具體涉及一種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置及其檢測方法，通過耐高溫金屬陶瓷探針檢測連鑄板坯的突變溫度來預(yù)報(bào)連鑄板坯是否發(fā)生縱裂。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，連鑄板坯漏鋼預(yù)報(bào)主要通過熱電偶檢測結(jié)晶器銅板溫度變化實(shí)現(xiàn)。通過監(jiān)測結(jié)晶器銅板溫度變化預(yù)報(bào)粘結(jié)性漏鋼準(zhǔn)確率較高。然而板坯縱裂漏鋼機(jī)理上形成于結(jié)晶器內(nèi)鋼種的包晶反應(yīng)引起的微小裂紋，微小裂紋引起的溫度變化很難監(jiān)測。所以常規(guī)的結(jié)晶器內(nèi)通過熱電偶監(jiān)測溫度變化不能很好的預(yù)報(bào)板坯縱裂漏鋼。微小裂紋只有在出了結(jié)晶器下口，遇到二冷水才會(huì)長大。在結(jié)晶器下1#扇形段-2#扇形段區(qū)域，微小裂紋即將形成明顯的縱裂。詳細(xì)板坯縱裂發(fā)生機(jī)理如下:
[0003]在結(jié)晶器彎月面附近伴隨著凝固初期的液固相變，包晶反應(yīng)引起的體積收縮及工藝參數(shù)引起的結(jié)晶器傳熱不均勻性，導(dǎo)致初生坯殼的厚度不均勻，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力超過坯殼的高溫強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂紋。微裂紋在二冷區(qū)強(qiáng)制冷卻加以擴(kuò)散，尤其在大斷面鑄坯生產(chǎn)中更容易出現(xiàn)表面縱向裂紋。裂紋沿拉坯方向走向、長短不一，其深度一般為10-20mm，寬度為10_15mm，長度一般有數(shù)米，嚴(yán)重的會(huì)貫穿整塊板坯。當(dāng)連鑄板坯縱裂嚴(yán)重時(shí)就發(fā)生漏鋼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有連鑄板坯漏鋼預(yù)報(bào)存在的上述不足，提供了一種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置及其檢測方法，用來檢測和預(yù)報(bào)縱裂的發(fā)生，減少連鑄板坯由于縱裂而發(fā)生漏鋼的概率。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置，安裝在板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器下方1#扇形段?2#扇形段區(qū)域，包括耐高溫金屬陶瓷探針、金屬導(dǎo)向桿、導(dǎo)向槽、液壓油缸、液壓鎖、單向節(jié)流閥、換向閥、液壓栗、油箱以及PLC控制系統(tǒng)，所述耐高溫金屬陶瓷探針安裝在金屬導(dǎo)向桿上，金屬導(dǎo)向桿與液壓油缸連接，液壓油缸、液壓鎖、球閥、單向節(jié)流閥、換向閥、液壓栗、油箱依次用金屬液壓軟管連接，液壓油缸在液壓栗的作用下驅(qū)動(dòng)金屬導(dǎo)向桿，同時(shí)金屬導(dǎo)向桿可移動(dòng)的安裝在導(dǎo)向槽的兩端，耐高溫金屬陶瓷探針通過信號線與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0007]按上述方案，所述耐高溫金屬陶瓷探針由熱電偶、剛玉套管、金屬陶瓷保護(hù)套組成(正常情況下能夠連續(xù)測1000°C以上高溫達(dá)到15小時(shí)以上)。
[0008]本發(fā)明還提供了一種上述連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，通過耐高溫金屬陶瓷探針在連鑄板坯上方的來回移動(dòng)來檢測連鑄板坯的實(shí)際溫度，然后將溫度傳遞給PLC控制系統(tǒng)；當(dāng)耐高溫金屬陶瓷探針檢測溫度突變在50°C以上，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到事故控制模式或者人工手動(dòng)操作模式降低連鑄板坯拉速來減小縱裂的擴(kuò)散。
[0009]按上述方案，所述耐高溫金屬陶瓷探針的來回移動(dòng)速度根據(jù)連鑄板坯的拉速自動(dòng)調(diào)節(jié)，連鑄板坯拉速快時(shí)，耐高溫金屬陶瓷探針移動(dòng)速度快，連鑄板坯拉速慢時(shí)，耐高溫金屬陶瓷探針移動(dòng)速度相應(yīng)變慢。
[0010]按上述方案，所述耐高溫金屬陶瓷探針的移動(dòng)速度范圍在O?10m/min。
[0011]按上述方案，所述耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)與連鑄板坯的寬度成正比，連鑄板坯越寬，檢測需要安裝的耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)越多，連鑄板坯寬度每增加一定距離d，耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)增加一個(gè)。
[0012]按上述方案，所述距離d的范圍在500?600mm。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要優(yōu)點(diǎn):運(yùn)用在板坯連鑄機(jī)上，專門用于板坯縱裂漏鋼，該連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置適用范圍除預(yù)報(bào)漏鋼外還可以用于連鑄機(jī)縱裂預(yù)報(bào)控制，推廣價(jià)值高。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的結(jié)構(gòu)平面示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明耐高溫金屬陶瓷探針的結(jié)構(gòu)平面示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置液壓原理圖；
[0017]圖4是本發(fā)明連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置安裝位置圖；
[0018]圖中，1-耐高溫金屬陶瓷探針，2-金屬導(dǎo)向桿，3-導(dǎo)向槽，4-液壓油缸，5-液壓鎖，6-球閥，7-單向節(jié)流閥，8-換向閥，9-液壓栗，10-油箱，11-金屬陶瓷保護(hù)套，12-熱電偶，13-剛玉套管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]參照圖1?圖3所示，本發(fā)明所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置，該預(yù)報(bào)裝置安裝在板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器下方1#扇形段?2#扇形段區(qū)域，包括耐高溫金屬陶瓷探針1、金屬導(dǎo)向桿2、導(dǎo)向槽3、液壓油缸4、液壓鎖5、單向節(jié)流閥7、換向閥8、液壓栗9、油箱10以及PLC控制系統(tǒng)，所述耐高溫金屬陶瓷探針I(yè)安裝在金屬導(dǎo)向桿2上，金屬導(dǎo)向桿2與液壓油缸4連接，液壓油缸4、液壓鎖5、球閥6、單向節(jié)流閥7、換向閥8、液壓栗9、油箱10依次用金屬液壓軟管連接，液壓油缸4在液壓栗9的作用下驅(qū)動(dòng)金屬導(dǎo)向桿2，同時(shí)金屬導(dǎo)向桿2可移動(dòng)的安裝在導(dǎo)向槽3的兩端(金屬導(dǎo)向桿2可在導(dǎo)向槽3的兩端來回移動(dòng))，耐高溫金屬陶瓷探針I(yè)通過信號線與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0021]參照圖4所示，本發(fā)明連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置安裝在某煉鋼廠220mm厚1950mm寬的板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器下方1#扇形段-2#扇形段區(qū)域，連接好信號線、液壓軟管，調(diào)整好裝置的耐高溫金屬陶瓷探針I(yè)高度，檢測60爐，耐高溫金屬陶瓷探針I(yè)來回移動(dòng)速度通過數(shù)學(xué)模型公式隨連鑄板坯的拉速自動(dòng)調(diào)節(jié)(耐高溫金屬陶瓷探針的來回移動(dòng)速度根據(jù)連鑄板坯的拉速自動(dòng)調(diào)節(jié))，溫度突變在50°C以上發(fā)生2爐，成功預(yù)報(bào)2次。其中一次發(fā)生在連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄IF鋼第6爐次，連鑄板坯拉速為1.3m/min，連鑄板坯斷面1750mm，當(dāng)時(shí)第6爐次澆鑄1min左右，裝置發(fā)出報(bào)警，此時(shí)降低連鑄板坯拉速為0.4m/min。在連鑄機(jī)出還切割處發(fā)現(xiàn)，本爐次第2塊連鑄板還3.8m處有深為6_，寬度為10_，長為15_的縱向裂紋。另一爐次同樣是在澆鑄IF鋼時(shí)，連續(xù)澆鑄第5爐次時(shí)發(fā)生的。成功預(yù)報(bào)連鑄板坯發(fā)生較為嚴(yán)重縱向裂紋，由于降低連鑄板坯拉速，裂紋減小，避免了由于縱裂而漏鋼。
[0022]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置，其特征在于:安裝在板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器下方1#扇形段?2#扇形段區(qū)域，包括耐高溫金屬陶瓷探針、金屬導(dǎo)向桿、導(dǎo)向槽、液壓油缸、液壓鎖、單向節(jié)流閥、換向閥、液壓栗、油箱以及PLC控制系統(tǒng)，所述耐高溫金屬陶瓷探針安裝在金屬導(dǎo)向桿上，金屬導(dǎo)向桿與液壓油缸連接，液壓油缸、液壓鎖、球閥、單向節(jié)流閥、換向閥、液壓栗、油箱依次用金屬液壓軟管連接，液壓油缸在液壓栗的作用下驅(qū)動(dòng)金屬導(dǎo)向桿，同時(shí)金屬導(dǎo)向桿可移動(dòng)的安裝在導(dǎo)向槽的兩端，耐高溫金屬陶瓷探針通過信號線與PLC控制系統(tǒng)連接。2.如權(quán)利要求1所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置，其特征在于:所述耐高溫金屬陶瓷探針由熱電偶、剛玉套管、金屬陶瓷保護(hù)套組成。3.—種上述權(quán)利要求1所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，其特征在于:通過耐高溫金屬陶瓷探針在連鑄板坯上方的來回移動(dòng)來檢測連鑄板坯的實(shí)際溫度，然后將溫度傳遞給PLC控制系統(tǒng)；當(dāng)耐高溫金屬陶瓷探針檢測溫度突變在50°C以上，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)切換到事故控制模式或者人工手動(dòng)操作模式降低連鑄板坯拉速來減小縱裂的擴(kuò)散。4.如權(quán)利要求3所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，其特征在于:所述耐高溫金屬陶瓷探針的來回移動(dòng)速度根據(jù)連鑄板坯的拉速自動(dòng)調(diào)節(jié)，連鑄板坯拉速快時(shí)，耐高溫金屬陶瓷探針移動(dòng)速度快，連鑄板坯拉速慢時(shí)，耐高溫金屬陶瓷探針移動(dòng)速度相應(yīng)變慢。5.如權(quán)利要求4所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，其特征在于:所述耐高溫金屬陶瓷探針的移動(dòng)速度范圍在O?10m/min。6.如權(quán)利要求3所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，其特征在于:所述耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)與連鑄板坯的寬度成正比，連鑄板坯越寬，檢測需要安裝的耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)越多，連鑄板坯寬度每增加一定距離d，耐高溫金屬陶瓷探針的個(gè)數(shù)增加一個(gè)。7.如權(quán)利要求6所述的連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置的檢測方法，其特征在于:所述距離d的范圍在500?600mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種連鑄板坯縱裂漏鋼檢測預(yù)報(bào)裝置及其檢測方法，裝置安裝在板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器下方1#扇形段～2#扇形段區(qū)域，包括耐高溫金屬陶瓷探針、金屬導(dǎo)向桿、導(dǎo)向槽、液壓油缸、液壓鎖、單向節(jié)流閥、換向閥、液壓泵、油箱以及PLC控制系統(tǒng)。方法通過耐高溫金屬陶瓷探針在連鑄板坯上方的來回移動(dòng)來檢測連鑄板坯的實(shí)際溫度，然后將溫度傳遞給PLC控制系統(tǒng)；當(dāng)檢測溫度突變在50℃以上，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換到事故控制模式或者人工手動(dòng)操作模式降低連鑄板坯拉速來減小縱裂的擴(kuò)散，從而預(yù)防板坯由于縱裂而漏鋼。本發(fā)明減少連鑄板坯由于縱裂而發(fā)生漏鋼的概率，除預(yù)報(bào)漏鋼外還可以用于連鑄機(jī)縱裂預(yù)報(bào)控制，推廣價(jià)值高。
【IPC分類】B22D2/00, B22D11/057
【公開號】CN105195689
【申請?zhí)枴緾N201510657696
【發(fā)明人】楊輝合, 王保元, 邵東, 卓見, 曲學(xué)銘, 戴江波
【申請人】中冶南方武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月12日