一種連鑄坯表面測(cè)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于連鑄測(cè)溫裝置，尤其涉及一種適用于在連鑄生產(chǎn)過程中，對(duì)連鑄坯表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，處于連鑄最前沿技術(shù)的液態(tài)壓下技術(shù)、電磁攪拌技術(shù)等都需要準(zhǔn)確的指導(dǎo)鑄坯的液芯位置，以確定在什么位置進(jìn)行壓下與電磁攪拌操作。如何確定連鑄坯液芯的位置，目前普遍采用現(xiàn)場(chǎng)的射釘實(shí)驗(yàn)測(cè)試某一鋼種的凝固末端，但當(dāng)工況和所澆鑄鋼種改變時(shí)，連鑄坯的液芯位置將發(fā)生相應(yīng)的改變，所以射釘測(cè)試不能動(dòng)態(tài)的顯示在不同工況下的液芯位置；而采用凝固理論結(jié)合數(shù)值計(jì)算的方法所得到的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際存在較大的差別，因而很少在實(shí)際生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。由于鑄坯表面溫度直接反映了鑄坯內(nèi)部的溫度分布和液芯位置，因此，鑄坯表面溫度成為連鑄二次冷卻控制的關(guān)鍵參數(shù)，而鑄坯內(nèi)部的凝固進(jìn)程信息又需要通過表面溫度來獲得，這更增加了獲得準(zhǔn)確的鑄坯表面溫度這一關(guān)鍵參數(shù)的重要性。
[0003]二次冷卻區(qū)各段的供水強(qiáng)度決定了冷卻效果和鑄坯的凝固行為。冷卻強(qiáng)度增大，可加速鑄坯的凝固，但冷卻強(qiáng)度與鋼的裂紋敏感性緊密相關(guān)，受到鑄坯質(zhì)量的約束，因此必須采用合理的二冷制度以獲得合適的冷卻強(qiáng)度。二次冷卻對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)是:
(I)冷卻不均勻，將導(dǎo)致坯殼溫度回升過快過高，鑄坯易產(chǎn)生裂紋；(2)冷卻強(qiáng)度過大，使鑄坯矯直時(shí)表面溫度過低，易產(chǎn)生表面橫裂紋，同時(shí)冷卻強(qiáng)度過大將使柱狀晶發(fā)達(dá)，易形成穿晶或搭橋現(xiàn)象，使中心疏松和偏析加?。?3)冷卻強(qiáng)度不夠，鑄坯帶液芯矯直，易產(chǎn)生矯直裂紋；(4) 二冷區(qū)鑄坯表面溫度過高，鑄坯易產(chǎn)生鼓肚變形而使中心偏析加重。
[0004]連鑄過程中鑄坯表面的溫度水平及分布情況是連鑄過程的重要工藝參數(shù)之一，它直接決定了連鑄過程中鋼水的凝固及冷卻速度、坯殼的成長速度以及鑄坯最后凝固點(diǎn)的位置，并對(duì)鑄坯的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。鑄坯表面溫度的在線測(cè)試可以直接獲得鑄坯表面溫度值及溫度分布規(guī)律，是對(duì)連鑄過程鑄坯表面溫度研宄必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此進(jìn)行鑄坯表面溫度測(cè)試研宄具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0005]連鑄坯在二冷區(qū)的溫度極高，在冷卻的過程中鑄坯表面會(huì)形成水膜、氧化鐵皮，在鑄坯表面上還會(huì)彌漫著水汽，要?jiǎng)討B(tài)、連續(xù)、準(zhǔn)確的獲典型位置的鑄坯表面溫度并非易事，很難把握測(cè)溫的準(zhǔn)確位置。
[0006]另外，要想通過對(duì)二冷區(qū)內(nèi)各關(guān)鍵點(diǎn)的鑄坯溫度進(jìn)行系統(tǒng)的了解，靠點(diǎn)測(cè)的方法一點(diǎn)一點(diǎn)地測(cè)溫也是不行的，因?yàn)殍T坯每時(shí)每刻其各處的溫度都是在變化的，根據(jù)點(diǎn)測(cè)的二冷區(qū)內(nèi)鑄坯各點(diǎn)的溫度很難制定出與鑄坯相適應(yīng)的連鑄工藝參數(shù)。因此，在測(cè)試的過程中，需要對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并跟蹤未被保護(hù)渣和氧化鐵皮覆蓋的測(cè)點(diǎn)，這樣通過一點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量就可以知道鑄坯在運(yùn)動(dòng)過程的溫度變化，從而通過鑄坯表面溫度變化了解鑄坯內(nèi)部的溫度分布和液芯位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種可對(duì)出矯直段的連鑄坯表面溫度進(jìn)行連續(xù)、準(zhǔn)確測(cè)定，實(shí)時(shí)獲取連鑄坯表面溫度變化情況，從而為連鑄二次冷卻控制提供關(guān)鍵參數(shù)的連鑄坯表面測(cè)溫裝置。
[0008]為此，本實(shí)用新型所采取的解決方案是:
[0009]一種連鑄坯表面測(cè)溫裝置，其特征在于，由固定座、縱滑道、橫移電機(jī)、橫滑道、縱移電機(jī)、滑塊、紅外測(cè)溫儀及計(jì)算機(jī)組成；兩條縱滑道通過固定座固定在連鑄機(jī)上方，縱滑道上滑動(dòng)連接一條橫滑道，縱滑道一端各固定有一縱移電機(jī)，兩臺(tái)縱移電機(jī)分別與橫滑道兩側(cè)連接，橫滑道的下面滑動(dòng)連接有滑塊，滑塊下表面固定一帶有紅外熱成像儀、高性能嵌入式主板和無線網(wǎng)卡的紅外測(cè)溫儀，滑塊與固定在橫滑道一端的橫移電機(jī)連接，紅外測(cè)溫儀、橫移電機(jī)和縱移電機(jī)均與移動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)相連。
[0010]所述紅外測(cè)溫儀測(cè)溫范圍在400?2000°C，其最大誤差小于20Z0 O
[0011]所述紅外測(cè)溫儀測(cè)溫目標(biāo)初始點(diǎn)的直徑應(yīng)大于50毫米。
[0012]所述紅外熱成像儀的測(cè)溫頭與鑄坯測(cè)溫點(diǎn)之間的距離在0.5?10米。
[0013]本實(shí)用新型提供的測(cè)溫方法準(zhǔn)確測(cè)定鑄坯表面溫度的機(jī)理是:
[0014]在實(shí)際連鑄過程中，鑄坯表面常常被水膜、汽霧和氧化鐵皮等遮蓋，這時(shí)對(duì)其表面測(cè)溫，很可能測(cè)到的是貼于鑄坯表面上的水膜或氧化鐵皮的溫度，而非真正鑄坯表面的溫度，但上述水膜或汽霧或氧化鐵皮對(duì)鑄坯的遮蓋并非連續(xù)不斷，在測(cè)溫儀的目標(biāo)初始點(diǎn)范圍中，在一定的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)過的鑄坯不是完全被遮蓋。因此，在所述的時(shí)間間隔中，當(dāng)某一瞬間表面未被遮蓋的部分出現(xiàn)在測(cè)溫儀的測(cè)溫初始點(diǎn)內(nèi)時(shí)，測(cè)溫儀即跟蹤初始點(diǎn)，在固定時(shí)間間隔內(nèi)把真實(shí)的表面溫度數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)中。這就是作為本實(shí)用新型的方法中要使測(cè)溫儀對(duì)連鑄機(jī)的一點(diǎn)連續(xù)測(cè)溫的目的一一即點(diǎn)追蹤測(cè)溫。又因?yàn)橛捎诒凰ぁ⑵F或氧化鐵皮遮蓋的鑄坯表面的溫度均應(yīng)低于未被遮蓋的鑄坯表面的溫度，所以，鑄坯表面的真實(shí)溫度肯定是在所述時(shí)間間隔段中測(cè)得的最高溫度值。所以，在一段時(shí)間間隔段中選取鑄坯某一運(yùn)動(dòng)位置的若干溫度數(shù)據(jù)中的最大值作為鑄坯在那一運(yùn)動(dòng)位置的真實(shí)表面溫度。
[0015]由上述的測(cè)溫原理可知，要獲得鑄坯表面真實(shí)的溫度，設(shè)定合適的時(shí)間間隔是很關(guān)鍵的，根據(jù)鑄坯被水膜或汽霧或氧化鐵皮的遮蓋情況，一般比較合適的時(shí)間間隔可以在30秒?3分鐘。如果時(shí)間間隔段過小，就可能沒有未被遮蓋的鑄坯表面經(jīng)過所述測(cè)溫儀的測(cè)溫目標(biāo)初始點(diǎn)，但如果時(shí)間間隔過長，測(cè)溫效率將降低，且不利于通過測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整連鑄工藝參數(shù)。
[0016]另外，影響準(zhǔn)確測(cè)溫的因素還有:
[0017]測(cè)溫系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。測(cè)溫系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間是紅外測(cè)溫儀測(cè)得一個(gè)溫度再將其無線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中所用的時(shí)間，其大小對(duì)準(zhǔn)確測(cè)溫有很大的影響。一般需要本測(cè)溫系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間在500毫秒左右。
[0018]測(cè)溫距離。即為紅外熱成像儀的測(cè)溫頭與鑄坯測(cè)溫點(diǎn)之間的距離，其一般可以在0.5?10米之間。
[0019]測(cè)溫儀的目標(biāo)初始點(diǎn)的大小。因?yàn)殍T坯上未被遮蓋處可能較小，如果目標(biāo)初始點(diǎn)的面積太小可能難于捕捉到，測(cè)得的溫度的準(zhǔn)確性也就降低了。因此，測(cè)溫儀的目標(biāo)初始點(diǎn)的直徑應(yīng)大于50毫米。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0021]本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤、準(zhǔn)確測(cè)定連鑄坯表面溫度的分布情況，準(zhǔn)確獲取連鑄坯表面溫度的變化過程，從而為連鑄拉坯速度的調(diào)控以及二次冷卻控制提供真實(shí)的關(guān)鍵參數(shù)。
【附圖說明】
[0022]圖1是測(cè)溫裝置俯視示意圖；
[0023]圖2是測(cè)溫裝置左視示意圖。
[0024]圖中:固定座1、縱滑道2、橫滑道3、紅外測(cè)溫儀4、滑塊5、縱移電機(jī)6、橫移電機(jī)7、計(jì)算機(jī)8。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型連鑄坯表面測(cè)溫裝置，主要由固定座1、縱滑道2、橫滑道3、紅外測(cè)溫儀4、滑塊5、縱移電機(jī)6、橫移電機(jī)7及計(jì)算機(jī)8所組成，。
[0026]兩條縱滑道2通過固定座I固定在連鑄機(jī)上方，縱滑道2上滑動(dòng)連接一條橫滑道3，兩條縱滑道2的一端各固定有一縱移電機(jī)6，兩臺(tái)縱移電機(jī)6分別與橫滑道3的兩側(cè)連接，并驅(qū)動(dòng)橫滑道3沿兩條縱滑道2縱向移動(dòng)。在橫滑道3的下面滑動(dòng)連接有一個(gè)滑塊5，滑塊5下表面固定有紅外測(cè)溫儀4，紅外測(cè)溫儀4分別帶有紅外熱成像儀、高性能嵌入式主板和無線網(wǎng)卡?；瑝K5連接橫移電機(jī)7，橫移電機(jī)7固定在橫滑道3的一端。紅外測(cè)溫儀
4、縱移電機(jī)6、橫移電機(jī)7均與移動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)8相連。
[0027]紅外測(cè)溫儀4的測(cè)溫范圍在400?2000°C，其最大誤差小于2%，其測(cè)溫目標(biāo)初始點(diǎn)的直徑應(yīng)大于50毫米。
[0028]安裝時(shí)，應(yīng)將紅外測(cè)溫儀4的紅外熱成像儀的測(cè)溫頭與鑄坯測(cè)溫點(diǎn)之間的距離控制在0.5?10米范圍內(nèi)，以保證測(cè)溫效果。
[0029]本實(shí)用新型通過設(shè)于連鑄機(jī)上方可縱橫向移動(dòng)的紅外測(cè)溫儀4確定好初始測(cè)溫點(diǎn)，根據(jù)拉速設(shè)定熱成像儀的縱向移動(dòng)速度，對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)，并無線傳輸溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)8將在一個(gè)時(shí)間間隔中獲得若干連續(xù)的溫度數(shù)據(jù)，繪制出鑄坯表面縱向溫度分布圖。同時(shí)，將最大測(cè)溫值的測(cè)溫點(diǎn)作為初始點(diǎn)，對(duì)初始點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的溫度變化進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，反映了連鑄坯不同時(shí)刻的表面溫度變化，由此反映液芯的位置變化，從而有效地調(diào)控連鑄坯的拉坯速度及冷卻水的流量，以提高連鑄坯鑄坯的產(chǎn)量和質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連鑄坯表面測(cè)溫裝置，其特征在于，由固定座、縱滑道、橫移電機(jī)、橫滑道、縱移電機(jī)、滑塊、紅外測(cè)溫儀及計(jì)算機(jī)組成；兩條縱滑道通過固定座固定在連鑄機(jī)上方，縱滑道上滑動(dòng)連接一條橫滑道，縱滑道一端各固定有一縱移電機(jī)，兩臺(tái)縱移電機(jī)分別與橫滑道兩側(cè)連接，橫滑道的下面滑動(dòng)連接有滑塊，滑塊下表面固定一帶有紅外熱成像儀、高性能嵌入式主板和無線網(wǎng)卡的紅外測(cè)溫儀，滑塊與固定在橫滑道一端的橫移電機(jī)連接，紅外測(cè)溫儀、橫移電機(jī)和縱移電機(jī)均與移動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯表面測(cè)溫裝置，其特征在于，所述紅外測(cè)溫儀測(cè)溫范圍在400?2000°C，其最大誤差小于2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯表面測(cè)溫裝置，其特征在于，所述紅外測(cè)溫儀測(cè)溫目標(biāo)初始點(diǎn)的直徑應(yīng)大于50毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯表面測(cè)溫裝置，其特征在于，所述紅外熱成像儀的測(cè)溫頭與鑄坯測(cè)溫點(diǎn)之間的距離在0.5?10米。
【專利摘要】一種連鑄坯表面測(cè)溫裝置，由固定座、縱滑道、橫移電機(jī)、橫滑道、縱移電機(jī)、滑塊、紅外測(cè)溫儀及計(jì)算機(jī)組成；兩條縱滑道通過固定座固定在連鑄機(jī)上方，縱滑道上滑動(dòng)連接一條橫滑道，縱滑道一端各固定有一縱移電機(jī)，兩臺(tái)縱移電機(jī)分別與橫滑道兩側(cè)連接，橫滑道的下面滑動(dòng)連接有滑塊，滑塊下表面固定一帶有紅外熱成像儀、高性能嵌入式主板和無線網(wǎng)卡的紅外測(cè)溫儀，滑塊與固定在橫滑道一端的橫移電機(jī)連接，紅外測(cè)溫儀、橫移電機(jī)和縱移電機(jī)均與移動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤、準(zhǔn)確測(cè)定連鑄坯表面溫度的分布情況，準(zhǔn)確獲取連鑄坯表面溫度的變化過程，從而為連鑄拉坯速度的調(diào)控以及二次冷卻控制提供真實(shí)的關(guān)鍵參數(shù)。
【IPC分類】B22D11-16, B22D2-00
【公開號(hào)】CN204308147
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420735980
【發(fā)明人】張寧, 廖相巍, 趙成林, 張維維, 王麗娟, 許孟春
【申請(qǐng)人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日