漏钢预报的原理
唐钢薄板坯连铸机结晶器漏钢预报系统功能算法
变快 、过 滤 网堵 塞 、水 表损 坏或 发生 故
障 ，使 得 计 量 不准 确 ，进而 损 坏 水 表 。 ４ 使用 ．
（ ２）漏 钢预 报 功 能
漏钢预报功能执行 的运算操作主要是
检查每个结 晶器热 电耦是否有不正常的温 度曲线 （ ｎｓｕ 热 电耦不考虑） ｍｅ ｉ ｓ ｃ 。
钢 水温 度 、保 护渣 、结 晶 器等 因素 ，在
生 产过 程 中 ，可能 发生 钢坯 某点 凝 固于 结 晶器铜板 上造 成黏 结 ， 如果黏 结 没有
被 及时 发 现 ，钢 坯 在 此 处将 产 生 断 裂 ，
Ｔ【 ｃ】
造成 漏钢 。漏 钢预 报 系统就 是针 对此 种 情 况 ，当钢水 在结 晶 器中有发 生 黏结 和 漏钢 的趋 势时 ，提 前发 出警 告 ，以 提示 相关 操作 人 员 ，及 时做 出相 应操 作 ，将
个值就会被认定是产生了黏结条件 ；被认
一
系统概述
结 晶 器是 整个 连 铸 机 的 心 部 分 ，
为是绝对正值 。 Ｃｈｅ ｋ Ｉ ｔ ｖａ ：保证正 确的 ｃ ｎｅ ｒ ｌ ｍｅ ｉ ｕ 倾斜度条件的后台检验时间 。 ｎｓ ｓ ｃ
Ｓ ｉ ｋ ｎｇ ｔｃ ｉ Ｗ ａ ｎ ｎｇ ｒ ｉ Ｃｏ ｎ Ｌ ｍ ｉ ： ｕ ｔ ｉ ｔ
ｈ情况下 ，如果横 向倾斜 ４ ５度 ，误 差会 增加 ５ 以上 ，如果纵 向倾斜 ４ ％ ５度 ，误
差最大会增加 ２ ％ 甚至更大 。 ０ 水 表 安 装 前 ， 应 清 除 管 道 内 的 石
子 、泥沙等 杂物 后再 安装 水表 ，以防 止 污垢 附着在 水表 的 叶轮上 或 水表 的壁 面 上 ，造成 叶轮 转动 不灵 活或计 量 区流 速
漏钢预报系统在板坯生产中的应用
对粘结 的评价 ， 钢预报警系统发 出报警 或警告 漏 还要基 于测得 的结晶器 内温度梯度嘲 。系统还会通过
（研 究 与 应 用 ）
一 ７ １一
天沣冶 分
对每个热 电偶在检测 时间单元 内温度升高 、 下降的温 差、 降低 的变化速度 等逻辑判 断。当发现温 度偏差检 查、 变化 速度检 查发 现温 度异常 ， 即发 出漏 钢预 报警 理干净 、 安装过程 中密封不好 ， 造成检测温度不准 。 （ ） 晶器铜板使用到后期厚度变薄 ， ３结 镀层磨损严
类别 连铸机机 型
弧 形半 径 ／ ｍ ｍ
参数
直结 晶器连续 弯曲连续矫直弧形连铸机 ９０ ０ ０ 冶 金 长度 ／ ｍ ｍ ３ ０ ４５０ 板坯厚度 ／ ｍ ａ ｒ １ ０２ ０、５ ８ 、０ ２ ０ 板坯宽度范围 ／ ｍ ｍ １３０—２ １０ ２ ０ 工 作 拉速 ／ ｍｉ～ ｍ・ ｎ ０８ ． ．～１ ６
钢厂 （ 以下简称 天钢炼钢厂 ） 板坯连铸机 由奥地利
该 系统 的工作机理如 图 １ 所示 。 正常浇铸过程 在
中 ， 晶器 内液态 钢水经 过冷却逐 步凝 固 ， 成 的坯 结 形
壳 随振动不断往下运动 ， 晶器 内的热 电偶反馈 的热 结
摊
奥钢联公 司设计 ，关 键设 备及控制 系统 全套引进 ， 目
漏钢预报系统在板坯生产 中的应用
漏钢 预 报 系统 在 板 坯 生产 中的应 用
杨 玉敏
（ 津钢铁 集 团有 限公 司炼钢 厂 ， 津 ３００ ） 天 天 ０３ １
【 摘 要】 介绍 了天钢炼钢厂 ４ 板坯连铸机漏钢预报警系统的组成 、 工作原理和生产应 用实践 。 对漏钢预报系统报警准确
RAM漏钢预报技术方案
RAM漏钢预报系统技术方案公司：衡阳市镭目科技有限责任公司地址：湖南衡阳市高新技术开发区嘉华花苑：，8852989，8856989：：4210011.概述RAM漏钢预报系统是镭目公司十几年来在连铸自动化测控领域不断开发、实践、应用进程中的技术功效，它包括了镭目公司最新的模糊神经元网络技术，能够更准确的对漏钢进行预报。
2.系统原理粘结漏钢是连铸中显现最为频繁的一种漏钢事故，当显现粘结性漏钢时，粘结处铜板的温度会升高。
RAM漏钢预报的工作原理是，通过结晶器铜板上矩阵安装的热电偶，来检测的结晶器铜板温度的转变趋势，再结合有关的工艺参数（钢水液位高低、拉速等），利用神经元网络模糊识别技术，按必然的逻辑进行运算分析，对粘结性漏钢进行预报和处置。
漏钢预报系统示用意热电偶检测进程系统在结晶器铜板竖直位置安装了2个热电偶,其检测温度转变如下图:漏钢报警时拉速—时刻表:漏钢预报信号正常浇钢时间T3.系统功能●在线测量及数据搜集●在线数据处置及数据分析●动态画面显示及监控●漏钢征兆报警及自动降速处置●在线诊断及系统故障报警●资料处置、存储及打印4.要紧技术指标及特点要紧技术指标：●漏钢检测的准确率≥ 95%●漏钢的误报率≤ 3%●漏钢检测的漏报率≤2%特点：●温度分辨率°C●抗干扰能力强●传输距离远>100米5.供货范围及设备清单6.结晶器改造（参见附图1~2）热电偶一样安装在原铜板紧固螺栓处，将原紧固螺栓改成中空螺栓以便穿过热电偶；再将铜板冷面螺孔中心钻一个Ø5的孔，孔底距铜板表面的距离为3~18mm（依照铜板修磨厚度决定）。
采纳这种方式对结晶器改造的工作量小，而且在不利用漏钢预报系统时也可不能阻碍结晶器的正常利用。
附图1：附图2：7.热电偶的布置与出线方式（参见附图3~4）热电偶在铜板上的纵向布置为5~6行，横向的布置依照铜板的宽度布置1~12列。
热电偶引出线穿过水箱后依照结晶器结构形式在适合的位置处布置安装联接器插座盒，再通过联接器插头连接将线引出结晶器到接线箱内。
板坯漏钢预报系统应用实践2
板坯漏钢预报系统原理及应用(鞍钢新轧一炼钢厂)常宏伟仉勇摘要通过阐述粘结漏钢的形成机理，对漏钢预报系统原理、参数进行了分析,并提出进一步改善的方法。
关键词粘结漏钢机理漏钢预报系统热电偶传播速度Abstract by expounding the formative mechanism of the stick type breakout, analyze the principle and the parameter of breakout prediction system also improve the technique of this system..Key words the stick type breakout mechanism breakout prediction system thermocouple spread speed .2002年，鞍钢新轧钢一炼钢厂引进一套板坯漏钢预报系统。
该系统基于粘结漏钢形成机理,采用数值逻辑方式对可能发生的粘结漏钢进行预报．一、漏钢预报系统的原理A．粘结漏钢机理当接近弯月面处的某一部分坯壳粘结在铜板上造成的漏钢一般称为粘结漏钢。
主要由于保护渣性能不良造成的保护渣流入不均，以及较差的液位控制系统造成的液位波动。
1.粘结漏钢的发生当某时刻弯月面附近某一部分坯壳粘结在铜板，在粘结坯壳和移动坯壳边缘的薄弱处产生撕裂。
坯壳破裂线沿着最大撕裂力的方向发展。
2.然后液态金属进入粘结坯壳和移动坯壳之间，形成新生坯壳，在此时形成重叠线。
3.由于结晶器振动，新生坯壳再一次被撕裂，随后又产生新生坯壳。
4.随着结晶器的每一次振动，2，3重复发生，随着坯壳的撕裂位置向下移动，破裂线逐渐扩展。
5.当裂纹到达结晶器下口，漏钢发生。
B．热电偶布置：在距弯月面以下160mm处布置一排热电偶，内弧、外弧各13个，两窄边各两个，每个热电偶间距为145mm。
C．粘结型漏钢的规律及特性当粘结型漏钢按上述方式进行，铜板内的温度变化能被设置在铜板内的热电偶检测到。
漏钢预报管理
漏钢预报管理漏钢预报管理是钢铁行业中一项重要的生产管理技术，它可以帮助企业准确预测和控制漏钢现象，提高生产效率和产品质量。
本文将从漏钢的定义、原因、预测方法和管理措施等方面进行探讨。
我们来了解一下什么是漏钢。
漏钢是指在连铸过程中，由于各种原因导致钢水在连铸机结晶器到达浇口之前流失的现象。
漏钢不仅会造成资源浪费，还会影响产品质量，甚至导致事故发生。
因此，预测和管理漏钢现象对于钢铁企业来说至关重要。
那么，导致漏钢现象的原因有哪些呢？首先，连铸机设备的故障是导致漏钢的主要原因之一。
设备的不合理设计、磨损和老化等问题都可能导致钢水漏出。
其次，操作人员的不当操作也是导致漏钢的一个重要原因。
操作不规范、操作技术不熟练等都会增加漏钢的风险。
此外，钢水的温度、浇注速度、结晶器的结构等因素也会对漏钢产生影响。
针对漏钢现象，我们可以采取一些预测方法来提前预警和预防。
首先，通过连铸机设备的监测和检测系统，可以实时监测设备的运行状态，并及时发现设备故障。
其次，可以通过对操作人员进行培训和考核，提高其操作技术和意识，减少人为因素对漏钢的影响。
此外，还可以通过温度、浇注速度等参数的实时监控，及时调整操作参数，降低漏钢风险。
除了预测方法，科学的漏钢预报管理也是非常重要的。
首先，需要建立完善的数据采集和分析系统，对连铸过程中的各种参数进行收集和分析，找出与漏钢相关的规律和因素。
其次，需要建立漏钢预报模型，通过对历史数据的分析和建模，预测钢水漏出的可能性和程度。
最后，根据预测结果，制定相应的管理措施，减少漏钢风险。
在漏钢预报管理中，还需要注意一些关键问题。
首先，需要确保数据的准确性和及时性，只有准确的数据才能进行有效的预测和管理。
其次，需要加强对设备和操作人员的监督和管理，确保设备正常运行和操作规范。
此外，还需要进行定期的漏钢风险评估，及时发现和解决潜在的风险隐患。
漏钢预报管理是钢铁行业中一项重要的生产管理技术，它可以帮助企业准确预测和控制漏钢现象，提高生产效率和产品质量。
中薄板连铸机漏钢的原因分析及其预防措施
中薄板连铸机漏钢的原因分析及其预防措施中薄板连铸机漏钢是指在铁水喷射过程中，由于铁水的喷射量不足或喷射口尺寸、压力不合理等原因，使铁水不能完全覆盖熔池上的碳切削渣片而形成的裂缝，而从这些裂缝中喷出的铁水为漏钢。
漏钢的现象对板材的质量有很大的影响，如果发生漏钢，将会破坏中薄板的性能，从而影响板材的使用价值。
薄板连铸机漏钢的原因主要有以下几点：1、喷射量不足：当铁水在喷射口流出的速度太慢时，将会形成漏钢现象。
2、喷射口尺寸太大：当喷射口的尺寸太大时，由于局部高温和气体的作用，铁水将会被分散，产生空洞，从而形成漏钢现象。
3、喷射压力不合理：当喷射压力过大或过小时，铁水会出现分散，流程不均匀，也会出现漏钢现象。
4、铁水温度不合适：当铁水温度太低时，容易形成渣壁高度偏大，使中薄板无法完全覆盖，从而发生漏钢。
为了预防和消除薄板连铸机漏钢现象，需要采取一些措施：1、检查连铸机的工作状态，确保各机构的正常运转和参数的正确调整，尤其是检查喷射口的尺寸和喷射压力是否合理以及是否有小破损现象。
2、检查熔池的工作状态，确保铁水的温度、流量、浓度和流速等参数处于标准范围内，以保证充分覆盖熔池上的碳切削渣片，以防止漏钢。
3、采用专业的控制装置，实时监测铁水出口，一旦检测到漏钢，就可以及时调整参数或停止喷射，以避免漏钢现象发生，从而提高产品质量。
4、定期检查板材表面，及时发现漏钢现象，及时处理，以防止漏钢扩散，影响板材的整体质量。
综上所述，中薄板连铸机漏钢的原因主要有喷射量不足、喷射口尺寸过大、喷射压力不合理和铁水温度不合适等，为了预防漏钢，应该检查连铸机及熔池工作状态，控制参数，采用相应的控制装置，定期检查板材表面，从而保证中薄板材质量，提高产品的使用价值。
漏钢预报讲稿
钢铁研究总院
连铸技术国家工程研究中心
首钢京唐联合有限责任公司
2012年9月8日
NERC CCT
个人简介
• 席常锁，高级工程师（教授级） • 工作单位：钢铁研究总院连铸中心 • 连铸技术国家工程研究中心 • 1962年7月生人，1984年7月，东北工学院冶金 物理化学专业毕业。 • 毕业后至今一直在钢铁研究总院从事钢铁冶金 及相关技术的科研开发工作，特别是在连铸及 相关领域，包括板坯连铸漏钢预报系统开发， 铸坯质量、结晶器保护渣，连铸过程关键工艺 参数的检测技术及分析等领域。
2.3、描述铸坯粘结发生的数学模型
对上页公式的说明
此不等式的右边数值越小，或者不等式左边的数值越大，则凝壳越不容 易被撕裂。由此式可以推断各种因素对粘结的影响。 由上式可知，振动频率f与振幅h的乘积越大，则上式右边数值越大。通 常连铸机生产过程中，固定振幅而调整振动频率。因此，在通常情况下， f越大，则上式右边数值越大。这表明结晶器振动频率较高时，结晶器内 凝壳容易撕裂。 K越小，则上式左边数值越小。这表明凝固系数较小时，凝壳撕裂的敏 感性增加。 V越大，则上式右边数值越大。这表明拉坯速度高时，凝壳撕裂的敏感 性增加。 μ越大，则上式右边数值越大。这表明保护渣粘度高时，凝壳撕裂的敏 感性增加。 σ值反映的是钢种性能的影响。上式表明，高温强度低的钢种凝壳撕裂 的敏感性较大。 NERC
据文献报道和相关资料调研显示，国外早在20世纪80年代就针 对连铸过程粘结漏钢预报模型开始了实质性研究，并实现了工业
化应用。目前国外应用比较典型漏钢预报技术包括有：美国
Inspat Inland公司的Pilot结晶器在线监控系统、日本Kawasaki （川崎）钢铁公司的单排热电偶监测系统、美国LTV钢铁公司的
薄板坯连铸漏钢预报和热相图技术 唐钢杨杰
FTSC薄板坯连铸漏钢预报及热像图技术杨杰李梦英（唐山钢铁股份有限公司）摘要：本文介绍了FTSC薄板坯连铸漏钢预报及热像图技术的组成、特点和工作原理。
通过实践证明，该漏钢预报系统具有非常高的粘结漏钢预报准确性，粘结后恢复浇注的成功率达到99%，特有的热像图技术非常直观的反应了结晶器内的温度场情况，在弥补漏钢预报判断逻辑不足的同时，也为深入研究连铸过程中结晶器内的冶金行为提供了可视化平台。
关键词：FTSC薄板坯连铸漏钢预报粘结热像图TECHNOLOGY OF MOULD BREAKOUT PREVENTION AND THERMAL MAP ONFTSC THIN SLAB CASTERYang Jie , Li MengYing(Tangshan Iron and Steel Group Co.,Ltd.)Abstract:This paper introduces configurations, characteristics and principle of the technology of mould breakout prevention and thermal map on FTSC thin slab caster. By the practice, This breackout prevention system is proved that it has high accuracy for forecasting the sticking breakout, the success rate of resuming casting after sticking reach 99%, the special thermal map show the mould temperature field visually, at the same time of compensating the shortage of judgment logic of breakout forecast, it also provides the visual implement for deep researching metallurgy behavior in the mould during casting.Keywords: FTSC thin slab casting, breakout forecast, sticking, thermal map1前言连铸的漏钢控制一直是炼钢领域研究的主要课题之一，连铸的有些漏钢如开浇漏钢、悬挂漏钢、夹渣漏钢等可以通过优化设计、技术进步及精心操作得到有效控制，甚至杜绝，而另一些漏钢如粘结漏钢、裂纹漏钢等产生的原因较复杂，很难避免，为此近年来国内外研究者都在致力于漏钢预报技术的研究和开发，其根本目的是利用检测手段在漏钢事故发生之前检测到漏钢发生的可能性，控制系统在拉漏之前发出报警或采取适当措施，避免漏钢的发生。
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同时被拉断的部位因拉坯而向下运动 (5) 当被拉断的部位拉出结晶器下口时就发生
漏钢 由于结晶器是按某一频率 某一规律上 下振
动 发生粘结的坯壳始终向下运动 而发生粘结处 的坯壳不断地被撕裂和重新愈合 所以粘结漏钢部 位的坯壳薄厚不均 振痕紊乱有明显的 V 型缺 口 如图 2 所示 随着不断被撕开及愈合的 V 型缺口下移 坯壳在热电偶上方发生撕裂 撕裂部 位靠近热电偶时热电偶测出温度升高 当撕裂部位 通过热电偶所在位置时温度达到峰值 然后随着撕 裂部位离开热电偶 温度逐渐降低
(3) 由于结晶器振动 新形成的薄坯壳再次被 拉断 然后再次形成薄坯壳
(4) 随着每次振动 重复 2 和 3 的过程
图 3 粘结漏钢预报过程
C-080-10 1
图 4 粘结漏钢前热电偶温度变化(1)和漏钢的极限时间及极限温度变化率 2
在结晶器上水平安装一定数量的热电偶 图 3 口后保证不漏钢 其余 A B C 三点若仅有一点
所示的条件 ;另外到相邻最近的热电偶发生温度变
化的时间 图 4(1)中的 t2 也是一个重要因素 在粘结漏钢预报系统中发生粘结漏钢必须满
坯拉出结晶器后才能不漏钢 则l0 与 H 的关系应
满足
足的三个基本条件是
h = (3l0 − l) ⋅ tga + s
1 θ&≥ θ&cr t1 tcr 表示温度变化率
产 增加维修量和维修成本 而且使机械设备受到 损害 常见的漏钢形式有 因使用不适当的保护渣 或结晶器液面波动大产生的粘结漏钢 结晶器冷却 不均匀 使得凝固坯壳薄厚不均 在薄处易产生裂 纹或者在振痕波谷处产生裂纹拉出结晶器后产生横 裂或纵裂漏钢 中包内的异物或未熔化的保护渣嵌 在凝固坯壳表面 拉出结晶器后由于钢水静压力的 作用在夹杂物位置处漏钢 统称卷渣漏钢 铸造开 始后不久 钢水从引锭头与铸坯的连接处流出来产 生的漏钢 尾坯输出时拉速过快 产生的尾坯甩钢 其它原因产生的漏钢 ２ 粘结漏钢产生的原因及坯壳特征
0
< t2
<
l0 v拉速 ⋅ ctga
2 结晶器拉漏预报热电偶距结晶器下口的 距离与结晶器拉漏预报热电偶间的距离必须满足 H
3l0+233.73mm 3 随着人们对各种漏钢形式产生原理认识
的逐步深入 到目前为止 粘结漏钢可以采用热电 偶检测铸机拉钢过程中结晶器铜板温度的变化成功 地预报粘结漏钢 横裂 纵裂或卷渣漏钢可以采用 测定振动波形和振动轴变形的方法 即将正常浇铸 时的振动波形作为标准波形 将有可能发生拉漏时 的负 载 波 形 与 标 准 波 形 比 较 ,偏 离 标 准 波 形 较 大, 即使得振动波形紊乱, 紊 乱 率 越 大 拉 漏 可能性 越高 利用振动波形也可以成功预报横裂 纵裂 和卷渣漏钢
且距 C 点距离为 l l < l0 ) 结晶器拉漏预报在 2
际应用中必须考虑在靠近粘结点附近的四个热电偶 中某一点钝感或浸水 如图 3 中 A B C D 点 可以证明若 D 点钝感或浸水 铸坯拉出结晶器下
v2 = 0.3m / min, t = 7s, a = 20° − 45°
粘结漏钢预报后保证坯壳拉出结晶器下口不 漏钢 必须满足
(l为变量 且0 < l < l0 )交替变化 , 2
则 h = 3l 0tga +
v1 + v2 )t 2 × 60
对于低速铸机 v1 = 1.65m / min,
t2的区间为0
<
t2
<
l0 v拉速 ⋅ ctga
４ 粘结漏钢预报后保证坯壳拉出结晶器下口后不
产生漏钢的必要条件 如图 3 所示 若坯壳发生粘结位置靠近 C 点
H − h > 120mm
则 H > 3l0 + 233.75mm
５ 结 论 (1) 通过结晶器铜板与坯壳间发生粘结原因及
特征 得出发生粘结漏钢必须满足θ&≥ θ&cr t1 tcr
表示温度变化率 ;发生温度变化的顺序应为
C-080-10 2
从左到右再到左或从右到左再到右交替发生 在热 电偶正常工作情况下到相邻最近的热电偶发生温度 变化的时间
结晶器漏钢预报系统的原理分析
秦旭 陈智勇 周豪鸣 宋秉钧 马永东
鞍钢新钢铁第二炼钢厂
摘 要 通过粘结漏钢产生的原因及粘结时坯壳的特征 对结晶器漏钢预报系统的原理进行分析 得出发生粘结 漏钢必须满足三个必要条件 并得出发生漏钢预报后铸坯拉出结晶器不漏钢应满足的条件 关键词 漏钢预报 原理 分析
１ 前言 在连铸生产过程中 漏钢不仅会影响连铸生
图 2 发生粘结的板坯外表面
３ 粘结漏钢预报原理 根据上述特征 在结晶器铜板上安装一排热
电偶 并将测得的温度和有关工艺数据输入预报系 统 即可对粘结漏钢发出准确预报 粘结预报过程 如图 3 所示
图 1 粘结漏钢过程
(1) 粘在结晶器铜板上的坯壳 A 与向下拉 的坯壳 B 被撕开一条裂缝
(2) 紧接着钢水流入坯壳 A 和 B 之间的 裂缝并形成新的坯壳 C 这时坯壳外表面形成 皱纹状痕迹 D
中 A-G 假如粘结 及撕裂 发生在热电偶 B
钝感或浸水 铸坯拉出结晶器下口后一定不能漏
C 之间并且靠近 C 坯壳撕裂部分的边缘通过热电 钢 粘结漏钢预报后 PLC 自动控制铸机匀减速降
偶的顺序依次为 C B D A 即会发现如图 4(1) 至 0.3m/min 在该拉速下坯壳在结晶器内至少移
所示的温度变化 且该温度变化必须满足如图 4(2) 动 120mm 才可将撕裂的 V 型缺口愈合 该板
参 考 文 献
1 熊毅钢,板坯连铸.冶金工业出版社.1998.
C-080-10 3
2 发生温度变化的顺序应为从左到右再到
当 l → 0时
t2
= 2l v拉速 ⋅ ctga
左或从右到左再到右交替发生 3 在热电偶正常工作情况下到相邻最近的
热电偶发生温度变化的时间
其中 s = (v1 + v2 )t 2 × 60
t2
=
l0 − 2l v拉速 ⋅ ctga
或 t2
=
2l v拉速 ⋅ ctga