本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，更具體地，涉及一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法。

背景技術(shù)：

1、鑄坯經(jīng)過結(jié)晶器的冷卻形成足夠支撐其內(nèi)液態(tài)鋼水的坯殼，如果冷卻均勻，則坯殼均勻，鑄坯坯殼形狀比較規(guī)則。但一旦由于彎月面冷卻不均、結(jié)晶器冷卻不合適、振動工藝不合適、保護(hù)渣變動及結(jié)晶器內(nèi)腔形狀不合適等等，會導(dǎo)致鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)冷卻不均，從而形成凹陷，凹陷多出現(xiàn)在靠近角部的地方。凹陷劇烈時候可以達(dá)到5mm以上，如圖1所示。而且凹陷多伴有裂紋，甚至導(dǎo)致漏鋼的發(fā)生，并且凹陷的發(fā)生對后期軋材的表面質(zhì)量會帶來缺陷而導(dǎo)致鑄坯判廢，嚴(yán)重影響生產(chǎn)順行和鑄坯質(zhì)量。

2、現(xiàn)在對凹陷還沒有在線檢測技術(shù)，一般都是下線后發(fā)現(xiàn)鑄坯存在凹陷，或者漏鋼以后，停澆處理時發(fā)現(xiàn)坯殼上存在嚴(yán)重的凹陷。一旦下線后發(fā)現(xiàn)鑄坯存在嚴(yán)重的凹陷或者漏鋼后發(fā)現(xiàn)存在凹陷，只能通過本澆次的工藝或者反推凹陷所在定尺鑄坯對應(yīng)的生產(chǎn)工藝來分析凹陷產(chǎn)生的原因，從而進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)相應(yīng)的工藝改善。

3、但是，若無法實(shí)現(xiàn)鑄坯表面凹陷的在線檢測，就無法實(shí)時進(jìn)行工藝優(yōu)化；面對凹陷發(fā)生，無法將鑄坯產(chǎn)生的凹陷缺陷同實(shí)時的工藝參數(shù)建立對應(yīng)，尤其是彎月面的工藝信息進(jìn)行精確的對應(yīng)，因此無法精確找到導(dǎo)致凹陷發(fā)生的決定性因素，大多時候只能分析出可能的原因，從而采用試錯的方式來排除，時間成本和質(zhì)量成本都很高，甚至大多最終解決不了，只能盡量的降低程度。

4、之所以現(xiàn)有方法局限性很大是因?yàn)槟壳盁o法對鑄坯凹陷進(jìn)行在線實(shí)時跟蹤，從而無法建立和工藝的精確對應(yīng)關(guān)系，也就無法在線評估。因此，目前亟待提出一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法。本發(fā)明針對鑄坯表面凹陷能進(jìn)行實(shí)時檢測和識別，同時能夠精確確定凹陷發(fā)生時與結(jié)晶器相關(guān)的工藝信息。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，所述方法包括如下步驟：

3、s1：將測距掃描設(shè)備設(shè)置在結(jié)晶器出口與切割設(shè)備之間；開始拉坯，當(dāng)鑄坯到達(dá)所述測距掃描設(shè)備所在位置時，利用所述測距掃描設(shè)備在一個掃描周期內(nèi)測得鑄坯的與拉坯方向平行的一表面上的二維曲線；所述二維曲線與拉坯方向垂直；

4、s2：設(shè)置凹陷限定標(biāo)準(zhǔn)δcri；取所述二維曲線的最高點(diǎn)為高度基準(zhǔn)；若所述二維曲線上任意一點(diǎn)相對于所述高度基準(zhǔn)的相對差的絕對值δ大于所述凹陷限定標(biāo)準(zhǔn)δcri，則判定所述鑄坯表面存在凹陷；

5、s3：根據(jù)公式(1)計(jì)算得到結(jié)晶器彎月面產(chǎn)生時到進(jìn)行測距掃描時所花費(fèi)的時間t，進(jìn)而獲得彎月面產(chǎn)生時的影響參數(shù)的數(shù)值；

6、所述公式(1)為t＝(l-△l)/v；

7、其中：l為所述測距掃描設(shè)備所在位置相對于結(jié)晶器上沿的距離；

8、△l為結(jié)晶器彎月面相對于結(jié)晶器上沿的距離；

9、v為拉坯速度。

10、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，將測距掃描設(shè)備靠近所述結(jié)晶器出口設(shè)置。

11、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述測距掃描設(shè)備為多個，分別用于測距掃描與拉坯方向平行的所有表面，進(jìn)而判定與拉坯方向平行的所有表面是否存在凹陷。

12、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述一個掃描周期的時間為0.1-2.5s。

13、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述凹陷限定標(biāo)準(zhǔn)δcri的取值為1-3mm。

14、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，影響參數(shù)包括中包溫度、拉速、結(jié)晶器水量、結(jié)晶器進(jìn)水溫度、結(jié)晶器水量溫差、振動參數(shù)、液面波動參數(shù)、電攪參數(shù)、保護(hù)渣參數(shù)、保護(hù)渣下渣量、液渣層厚度、結(jié)晶器錐度、結(jié)晶器銅板溫度、氣縫厚度和沿拉坯方向的渣層信息。

15、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述步驟s3還包括調(diào)整所述影響參數(shù)的數(shù)值，減輕或者消除凹陷的發(fā)生。

16、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述方法還包括在步驟s1之后，使所述測距掃描設(shè)備工作多個掃描周期，獲得所述表面的三維曲面，進(jìn)而獲得所述表面的凹陷定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

17、所述凹陷定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果包括沿拉坯方向的表面凹陷的長度、垂直于拉坯方向的表面凹陷的寬度和深度以及表面凹陷的分布規(guī)律。

18、在本發(fā)明中，在線對鑄坯凹陷進(jìn)行跟蹤，并且實(shí)時給出凹陷的具體形狀尺寸，有利于生產(chǎn)及時評估判斷。

19、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述三維曲面在拉坯方向上形成累積二維曲線，利用累積二維曲線按照步驟s2判定所述鑄坯表面是否存在凹陷和按照步驟s3獲得彎月面產(chǎn)生時的影響參數(shù)的數(shù)值。

20、根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述測距掃描設(shè)備為多個，獲得與拉坯方向平行的所有表面的三維曲面，進(jìn)而獲得與拉坯方向平行的所有表面的凹陷定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

21、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果如下：

22、本發(fā)明針對鑄坯表面凹陷能進(jìn)行實(shí)時檢測和識別，同時能夠精確確定凹陷發(fā)生時與結(jié)晶器相關(guān)的工藝信息，有利于分析凹陷產(chǎn)生的原因，實(shí)現(xiàn)凹陷產(chǎn)生原因的在線實(shí)時分析，從而即時調(diào)整工藝，減輕或者消除凹陷的發(fā)生。

23、本發(fā)明給出了鑄坯表面凹陷的在線檢測及凹陷特征的識別方法，實(shí)現(xiàn)鑄坯表面質(zhì)量的在線實(shí)時跟蹤。

24、鋼水由中間包送入結(jié)晶器的過程中，對鑄坯表面質(zhì)量存在影響的參數(shù)(即影響參數(shù))包括中包溫度、拉速、結(jié)晶器水量、結(jié)晶器進(jìn)水溫度、結(jié)晶器水量溫差、振動參數(shù)、液面波動參數(shù)、電攪參數(shù)、保護(hù)渣參數(shù)、保護(hù)渣下渣量、液渣層厚度、結(jié)晶器錐度、結(jié)晶器銅板溫度、氣縫厚度和沿拉坯方向的渣層信息等，通過本發(fā)明的檢測和跟蹤方法，可以計(jì)算得到彎月面產(chǎn)生時到進(jìn)行測距掃描時所花費(fèi)的時間t，進(jìn)而能夠獲得彎月面產(chǎn)生時的影響參數(shù)的數(shù)值，從而即時調(diào)整影響參數(shù)的數(shù)值，減輕或者消除凹陷的發(fā)生。

25、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，將測距掃描設(shè)備靠近所述結(jié)晶器出口設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述測距掃描設(shè)備為多個，分別用于測距掃描與拉坯方向平行的所有表面，進(jìn)而判定與拉坯方向平行的所有表面是否存在凹陷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述一個掃描周期的時間為0.1-2.5s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述凹陷限定標(biāo)準(zhǔn)δcri的取值為1-3mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，影響參數(shù)包括中包溫度、拉速、結(jié)晶器水量、結(jié)晶器進(jìn)水溫度、結(jié)晶器水量溫差、振動參數(shù)、液面波動參數(shù)、電攪參數(shù)、保護(hù)渣參數(shù)、保護(hù)渣下渣量、液渣層厚度、結(jié)晶器錐度、結(jié)晶器銅板溫度、氣縫厚度和沿拉坯方向的渣層信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述步驟s3還包括調(diào)整所述影響參數(shù)的數(shù)值，減輕或者消除凹陷的發(fā)生。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述方法還包括在步驟s1之后，使所述測距掃描設(shè)備工作多個掃描周期，獲得所述表面的三維曲面，進(jìn)而獲得所述表面的凹陷定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述三維曲面在拉坯方向上形成累積二維曲線，利用累積二維曲線按照步驟s2判定所述鑄坯表面是否存在凹陷和按照步驟s3獲得彎月面產(chǎn)生時的影響參數(shù)的數(shù)值。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法，其中，所述測距掃描設(shè)備為多個，獲得與拉坯方向平行的所有表面的三維曲面，進(jìn)而獲得與拉坯方向平行的所有表面的凹陷定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，公開了一種鑄坯表面凹陷的檢測和跟蹤方法。方法包括：將測距掃描設(shè)備設(shè)置在結(jié)晶器出口與切割設(shè)備之間；當(dāng)鑄坯到達(dá)測距掃描設(shè)備所在位置時，利用測距掃描設(shè)備在一個掃描周期內(nèi)測得鑄坯的與拉坯方向平行的一表面上的二維曲線；二維曲線與拉坯方向垂直；設(shè)置凹陷限定標(biāo)準(zhǔn)δcri；取二維曲線的最高點(diǎn)為高度基準(zhǔn)；若二維曲線上任意一點(diǎn)相對于高度基準(zhǔn)的相對差的絕對值δ大于δcri，則判定存在凹陷；根據(jù)公式(1)計(jì)算得到結(jié)晶器彎月面產(chǎn)生時到進(jìn)行測距掃描時所花費(fèi)的時間t，進(jìn)而獲得彎月面產(chǎn)生時的影響參數(shù)的數(shù)值。本發(fā)明針對鑄坯表面凹陷能進(jìn)行實(shí)時檢測和識別，同時能夠精確確定凹陷發(fā)生時與結(jié)晶器相關(guān)的工藝信息。

技術(shù)研發(fā)人員：張龍,周葆輝,齊浚哲,萬彩蘭,張建元,郭一然,尚進(jìn),李殿華,張國杰,王一鳴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：凌源鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9