D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.05.044 第25卷第5期 北京科技大学学报 Vol.25 No.5 2003年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2003 连铸板坯凝固末端在线监测系统 赵志毅”康永林”刘德民”张海岩”赵克文)陈勇)赵代琼”赵先觉” 1)北京科技人学材料科学与工程学院，北京1000832)攀枝花钢铁公词，攀枝花617000 摘要忙连铸机扇形段的调整装置位置安装测力传感器，测定由于钢水静压力的变化引 起的铸坏与夹持辊之间作用力，实现在线测定铸坯凝固末端.测定系统在攀钢进行了现场测 试，结果表明这个方法是可行的，而且有较高的精度 关键词板坏连铸；凝固末端；在线监测；测力传感器；轻压下 分类号TF777.l;TP274 连铸板坯凝固木端的位置（即液态钢水完全 出铸坯对夹持辊作用力的大小及其变化，就可 凝固点)是实际生产过程中实施连铸过程控制、 以得出铸坯钢液静压力的大小和变化，攀钢的 提高板坯质量和生产率，以及开发新工艺等的重 1350板坯连铸机，由从0到13共14个扇形段组 要参数之一，从20世纪90年代初开始，在法国 成.而其中从3开始，每扇形段有5对夹持辊. SOLLAC Dunkerque23号连铸机、澳大利亚BHP 每一扇形段设有4个夹紧油缸，将其上下框架连 SPPD-Port Kembla2号连铸机以及美国Amco的 接在一起，同时，扇形段夹持辊的开口度则由火 连铸机上先后进行了在线测量扇形段或工作辊 紧油缸处上下框架之间的调整装置调节，如图1 的受力来确定连铸机板坯凝固末端位置的研究， 所示，对于这种扇形段结构，调整装置的受力为： 通过所测的结果调整了这些铸机的工作参数，取 PN=Pc-Po (1) 得了令人满意的效果).本文开展的连铸板坯凝 其中，P代表调整装置上承受的力，P代表夹紧 固木端在线监测系统的研究，是利用直接检测板 油缸的夹紧力，P代表钢液静压力引起的扇形段 坯连铸过程中未凝固部分钢水静压力的原理，在 张开力. 连铸机有关扇形段上安装测力传感器，根据在线 攀钢1350板坯连铸机上下扇形段夹紧油缸 监测的负荷变化特征，直接反映连铸板坯凝固末 夹紧力保持不变，而由钢液静压力引起的扇形段 端的位置，该方法在国内尚属首次采用.本系统 张开力则随该扇形段内铸坯坯壳厚度的变化而 在攀钢1350板坯连铸机上进行现场监测，结果表 变化，实际上是由夹辊组通过其两端轴承座传递 明此系统的研究方法可行，数据可靠，能满足连 给扇形段上下框架 铸板坏工业生产的要求，为轻压下技术的实施打 上框架」 下了基础， P。=1/2∑R 液压缸 1测试的原理及方法 夹持辊一 调整装置 铸坏 11测试原理 夹持辊 连铸机扇形段受力的大小取决于铸坯对夹 持辊作用力的变化.尽管此作用力是各种作用力 的叠加，影响因素较多，但理论分析和国外的有 下框架 关实验结果均表明，铸坯钢液静压力是铸坯对夹 L 持辊的作用力的主要部分，也就是说，如果能测 图1扇形段调整装置的受力图 Fig.1 Force analysis of the adjusting device at the sector 收稿11期200206-30赵志毅男，41岁，副教授 segment of a continuous casting machine *国家“儿五”攻关项日子课题第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、 连铸板坯凝固末端在线监测 系统 赵 志 毅 ‘， 康 永林 ‘， 刘德 民 ‘， 张 海岩 ” 赵克 文 ” 陈 勇 ， 赵代琼 ， 赵 先 觉 ， 北 京科技 大学 材料 科 学 与工 程 学 院 ， 北 京 攀枝花钢 铁 公 司 ， 攀枝 花 摘 要 在 连 铸 机扇 形 段 的调 整 装 置 位 置 安装 测 力传感 器 ， 测 定 由于 钢 水 静压 力 的变化 引 起 的铸坯 与夹持辊 之 间作用 力 ， 实现 在 线测 定铸坯 凝 固末 端 测 定 系统在攀钢 进行 了现场 测 试 ， 结果 表 明这 个 方 法 是 可 行 的 ， 而 月 有较 高 的精 度 关键 词 板 坯 连 铸 凝 固末 端 在 线 监 测 测 力 传 感器 轻振 下 分 类号 连铸 板 坯 凝 固末 端 的位 置 即液态 钢 水 完 全 凝 固 点 是 实 际 生 产 过 程 中实施 连 铸 过 程 控 制 、 提 高板 坯 质 量 和 生产 率 ， 以及 开 发 新工 艺等 的重 要参 数 之 一 从 世 纪 年代 初 开 始 ， 在 法 国 号 连 铸 机 、 澳 大利 亚 一 号连 铸 机 以及 美 国 的 连 铸 机 上先 后 进 行 了在 线 测 量 扇 形 段 或 工 作 辊 的受 力来确 定连铸 机 板 坯凝 固末端 位 置 的研 究 ， 通 过 所测 的结 果调 整 了这 些铸机 的工 作 参数 ， 取 得 了令人 满意 的效 果 ’一 本文 开展 的连 铸板 坯 凝 固末 端 在 线监 测 系统 的研 究 ， 是利用 直接检 测 板 坯 连 铸 过程 中未凝 固部 分钢 水静 压 力 的 原理 ， 在 连铸 机 有 关扇 形 段 上 安装测 力传感 器 ， 根 据 在 线 监 测 的负荷变化特 征 ， 直接 反 映连 铸板坯凝 固末 端 的位 置 ， 该方 法 在 国 内 尚属 首 次采 用 本 系 统 在 攀钢 板 坯 连 铸机 上进 行现 场监测 ， 结 果表 明此 系 统 的研 究 方 法 可 行 ， 数 据 可靠 ， 能满 足 连 铸 板 坯 业 生 产 的要 求 ， 为轻 压 下 技 术 的实施 打 下了基 础 出铸 坯 对 夹 持 辊 作 用 力 的大 小 及 其 变 化 ， 就 可 以得 出铸 坯 钢 液 静 压 力 的 大 小 和 变 化 攀 钢 的 板 坯 连 铸 机 ， 由从 理到 “ 共 个 扇 形 段 组 成 ‘ 而 其 中从 徉 开始 ， 每扇 形 段 有 对 夹 持 辊 每一 扇 形 段 设有 个 夹 紧 油 缸 ， 将 其 上下框 架连 接 在 一 起 ， 同 时 ， 扇 形 段 夹 持 辊 的 开 口 度 则 由 夹 紧 油 缸 处 上 下框 架 之 间 的调 整 装 置 调 节 ， 如 图 所 示 对 于 这 种 扇 形 段 结 构 ， 调 整 装 置 的受 力 为 几 一 其 中 ， 几代 表 调 整 装 置 上 承 受 的 力 ， 代 表 夹 紧 油缸 的夹紧力 ， 代 表钢 液静 压 力 引起 的扇 形 段 张 开 力 攀 钢 板坯 连 铸 机 上 下扇 形 段 夹 紧 油 缸 夹 紧力保 持 不变 ， 而 由钢 液静 压 力引起 的扇 形段 张 开 力 则 随 该 扇 形 段 内铸 坯 坯 壳 厚度 的变 化 而 变 化 ， 实际上 是 由夹辊 组 通 过 其 两端 轴承 座传 递 给扇 形 段 上 下框 架 卜框架 叮一 「下门 测 试 的 原 理 及 方 法 测 试 原 理 连 铸 机 扇 形 段 受 力 的大 小 取 决 于 铸 坯 对 夹 持辊作用 力 的变 化 尽 管此 作用 力 是 各种 作用 力 的叠 加 ， 影 响 因 素 较 多 ， 但 理 论 分 析 和 国外 的有 关 实验 结 果均 表 明 ， 铸坯 钢 液 静压 力 是 铸 坯对 夹 持 辊 的作 用 力 的主 要 部 分 ， 也 就 是 说 ， 如 果 能 测 收稿 日期 一 一 赵 志 毅 男 ， 岁 ， 副 教授 国 家 “ 九 丘 ” 攻 关项 目子 课 题 一一 图 扇 形 段 调 整 装 置 的 受 力 图 几’ ’ 」 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．05．044