專利名稱：在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，屬冶金連鑄檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器摩擦力是連續(xù)向下運(yùn)動的鑄坯與不斷振動的結(jié)晶器之間，由于相對運(yùn)動產(chǎn)生的相互作用力。這種相互作用力從微觀上看，在相對運(yùn)動的正滑脫期間，是結(jié)晶器脫坯力，在負(fù)滑脫期間，是結(jié)晶器作用在坯殼上的愈合力。在宏觀上，表現(xiàn)為鑄坯被拉出結(jié)晶器時，在結(jié)晶器內(nèi)遇到的阻力，是連鑄機(jī)組拉坯阻力的一部分。它的形成主要有三方面的原因一，鋼水靜壓力通過坯殼傳遞，形成作用于結(jié)晶器冷卻壁的正壓力，在坯殼與冷卻壁做相對運(yùn)動時產(chǎn)生摩擦力；二，按工藝要求設(shè)定(或動態(tài)變化)的結(jié)晶器冷卻壁錐度，使坯殼在與冷卻壁做相對運(yùn)動時產(chǎn)生了附加的摩擦力；三，結(jié)晶器在垂直方向振動時，因?yàn)樵O(shè)備制造、安裝或運(yùn)行松動而產(chǎn)生的在水平面內(nèi)的微小擺動，加劇了坯殼與冷卻壁之間的相互作用，而生成的附加摩擦力。
結(jié)晶器內(nèi)摩擦力是反映結(jié)晶器內(nèi)冶金行為的重要綜合信息，檢測該參數(shù)具有重要的意義。首先在連鑄機(jī)組設(shè)計(jì)時，可以指導(dǎo)振動系統(tǒng)的受力分析，從而確定合理的振動動力、緩沖強(qiáng)度等參數(shù)，以及為機(jī)組拉坯阻力的分析計(jì)算提供一個重要依據(jù)，從而確定準(zhǔn)確的拉坯電機(jī)功率、機(jī)架強(qiáng)度等參數(shù)。再者，該參數(shù)與結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣行為、設(shè)備狀態(tài)、操作狀況息息相關(guān)，為分析鑄坯表面質(zhì)量、裂紋、漏鋼提供參考依據(jù)，是結(jié)晶器冶金專家系統(tǒng)的重要參數(shù)，也是優(yōu)化和開發(fā)連鑄工藝的重要參數(shù)。
目前，關(guān)于結(jié)晶器內(nèi)摩擦力參數(shù)的檢測研究工作開展得較多。由于連鑄生產(chǎn)的特殊工況，研究工作無法用一種直接測量的方法獲取該參數(shù)，因而都采用間接測量的方法。間接測量法借助于建立一種與該參數(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，通過測量模型中其它的量，計(jì)算得出結(jié)果。無論采用哪一種檢測方法，都應(yīng)解決更適用于生產(chǎn)現(xiàn)場這一實(shí)際問題，即如何使用簡單的檢測手段，以最少的工作代價，獲取準(zhǔn)確、可信的結(jié)果。
現(xiàn)有的典型檢測方法有其一，發(fā)表于《鋼鐵》(2001年5月，第36卷第5期)的文獻(xiàn)“功率法用于板坯連鑄結(jié)晶器摩擦力在線檢測的試驗(yàn)研究”以及中國專利申請?zhí)?3143925.X“液壓振動下連鑄結(jié)晶器拉坯阻力在線檢測方法”，它們采用了功率比較法來計(jì)算摩擦力。其方法是設(shè)拉坯時結(jié)晶器內(nèi)的摩擦力為FMDF，檢測計(jì)算出未拉坯前一個特定振動參數(shù)組合下的一個振動周期內(nèi)功率絕對值的最大值P0max，拉坯時檢測出一個振動周期內(nèi)功率絕對值的最大值Pmax，并檢測計(jì)算出與Pmax相同時刻下的結(jié)晶器振動速度Vt，代入公式FMDF＝|Pmax-P0max|/Vt＝ΔPmax/Vt計(jì)算出一個周期內(nèi)的摩擦力特征值。該方法強(qiáng)調(diào)“當(dāng)計(jì)算拉坯阻力時，所采用Pmax與P0max，應(yīng)是相同的振頻、相同的振幅和相同的非正弦因數(shù)的振動工藝參數(shù)”。該方法在運(yùn)用于實(shí)際時，存在以下困難和不足(1)測量準(zhǔn)備工作量大，耗時長；現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)中，經(jīng)常會在線寬范圍內(nèi)地調(diào)整振動參數(shù)。為比較拉坯前后的功率差值，必須要在實(shí)際拉坯前做大量的檢測，以記錄在不同振頻、振幅、非正弦系數(shù)等振動參數(shù)組合下結(jié)晶器做正弦或非正弦振動時的功率特征值?？梢韵胍?，完成如此巨量的不同參數(shù)組合下的測試，對于一個快節(jié)奏的連續(xù)生產(chǎn)過程是不太現(xiàn)實(shí)的。而且，為排除結(jié)晶器在長時間運(yùn)行后所產(chǎn)生的一些系統(tǒng)偏差，在每一次連鑄循環(huán)的短暫停機(jī)時必須重復(fù)測試一遍，使用這種檢測方法所付出的代價太大。(2)這種檢測方法預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)量也是很龐大的，需要在記錄系統(tǒng)中做額外的付出。(3)即便檢測和記錄工作能夠完成，實(shí)際上在線計(jì)算時很難做到拉坯前后同樣參數(shù)條件下特征值的對比。拉坯前后每一個振動周期內(nèi)的功率特征值P0max和Pmax并不一定在同一個運(yùn)動速度時產(chǎn)生，兩個數(shù)據(jù)難以做到相同條件下的對齊。調(diào)用龐雜的預(yù)先記錄特征值與實(shí)際拉坯時比較，易發(fā)生數(shù)據(jù)調(diào)用錯誤而計(jì)算出異常數(shù)據(jù)的情況，很容易造成分析原因時的錯誤判斷。因而這種方法的計(jì)算準(zhǔn)確性和可信度并不理想。(4)摩擦力信息缺損；一個周期內(nèi)僅記錄一個特征點(diǎn)，不能體現(xiàn)正滑脫和負(fù)滑脫時摩擦力的特征。
其二，中國專利申請?zhí)?0105382.5“確定連鑄時結(jié)晶器與坯殼之間摩擦的方法”描述了一種為檢測摩擦力而簡化測量手段的方法，利用結(jié)晶器振動系統(tǒng)本身已有的傳感器，測量可能計(jì)算出摩擦力的間接變量。文中提出根據(jù)結(jié)晶器實(shí)重和運(yùn)動的加速力修正檢測值，但無具體的計(jì)算實(shí)施方法。日本專利申請?zhí)朖P61-279350“鋼の連続鋳造制御方法”提出的方法是檢測結(jié)晶器位移和施加在結(jié)晶器上的作用力，將位移兩次差分計(jì)算運(yùn)動加速度后得到慣性力，并考慮剛度得到彈簧力后，計(jì)算得出摩擦力。但沒有說明如何獲得較為精確的系統(tǒng)剛度系數(shù)和質(zhì)量的實(shí)際值，也沒有提及系統(tǒng)的阻尼作用，因而測量值準(zhǔn)確性欠佳。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，該方法基于結(jié)晶器受迫振動的質(zhì)量、彈簧、阻尼系統(tǒng)力學(xué)模型，檢測并確定這一模型中的重要參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算摩擦力。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是選擇傳感器，測量作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器的振動位移；按下述步驟實(shí)測并計(jì)算出結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)；連鑄時，將計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)，檢測得到的作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器實(shí)際振動位移，對位移做一次和兩次差分可分別獲得結(jié)晶器振動速度和加速度，代入結(jié)晶器受迫振動力學(xué)模型，F(xiàn)→+F→M+G→+K(x→-s→)+Bv→=Ma→---(1)]]>實(shí)時計(jì)算出連鑄時每一采樣時刻結(jié)晶器冷卻壁與鑄坯坯殼之間摩擦力FM，并將摩擦力變化趨勢顯示在顯示器上；
實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)的步驟是(1)用測力傳感器和位移傳感器分別測量作用在結(jié)晶器上的力 和結(jié)晶器垂直位移 (2)測量結(jié)晶器振動系統(tǒng)在振動平衡位置等待起振時的力 采樣的時間或次數(shù)應(yīng)足夠長，求取平均值，記為F0；此時公式(1)簡化為F→=G→+Kx→---(2)]]>(3)利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，給結(jié)晶器一個穩(wěn)定作用力F1，使結(jié)晶器偏離振動平衡位置，并在振動上限和下限之間，停在一個新的平衡位置，記錄下結(jié)晶器處于兩個平衡位置時的位移傳感器測量的差值Δs，由下式獲得系統(tǒng)實(shí)際的綜合剛度系數(shù)K；K＝|ΔF|/Δs＝|F0-F1|/Δs (3)(4)將檢測出的值F0和計(jì)算得到的K代入公式(2)中，由于彈簧預(yù)壓縮量x是已知量，可在線獲得結(jié)晶器準(zhǔn)確的重量G和質(zhì)量M；(5)利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，使結(jié)晶器做相對于振動零點(diǎn)的向上或向下等速直線運(yùn)動，此時F→+G→+Kx→-Ks→+Bv→=0---(4)]]>變換運(yùn)動速度反復(fù)測試，記錄下運(yùn)動過程中每一采樣時刻的作用力，記為力F2數(shù)據(jù)組和位移s數(shù)據(jù)組，對位移做一次差分處理，計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行速度v，將以上數(shù)據(jù)以及步驟(3)和(4)計(jì)算出的K和G代入公式(4)，可計(jì)算出系統(tǒng)實(shí)際的等效阻尼系數(shù)B。
上述實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)可在連鑄準(zhǔn)備模式下進(jìn)行。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以利用已有的結(jié)晶器振動控制程序，僅增加少量的計(jì)算程序，按規(guī)定的步驟測試得出系統(tǒng)參數(shù)，而且使用的傳感器也用來測量計(jì)算摩擦力所需的檢測量，因而檢測手段簡單；檢測準(zhǔn)備工作量和耗時少，可以在連鑄短暫的準(zhǔn)備階段完成，并僅需記錄K、M、B三個系統(tǒng)參數(shù)，數(shù)據(jù)簡單；所有系統(tǒng)參數(shù)均為現(xiàn)場實(shí)測而非理論(或估計(jì))值，因而計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度高；可以實(shí)時計(jì)算出每一采樣時刻結(jié)晶器內(nèi)的摩擦力，并按照需要記錄、分析，實(shí)時性好。因而本方法更適于工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為結(jié)晶器振動的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖2為結(jié)晶器振動采用液壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為結(jié)晶器振動采用電動機(jī)驅(qū)動的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為2005年4月某日振動頻率150次振幅3mm時摩擦力計(jì)算值；圖5為2005年5月某日振動頻率175次振幅3mm時摩擦力計(jì)算值。
具體實(shí)施方式
結(jié)晶器振動的結(jié)構(gòu)示意簡圖如附圖1所示；任何型式的結(jié)晶器受強(qiáng)迫振動時，都有以下力學(xué)模型F→+F→M+G→+K(x→-s→)+Bv→=Ma→---(1)]]>其中， 結(jié)晶器(實(shí)重包括冷卻水)；K，振動綜合剛度系數(shù)； 結(jié)晶器實(shí)際振動速度； 結(jié)晶器實(shí)際振動加速度M，結(jié)晶器實(shí)際質(zhì)量(包括冷卻水)； 強(qiáng)迫振動力； 結(jié)晶器與坯殼之間的摩擦力； 結(jié)晶器在振動平衡位置(振動零點(diǎn))時彈簧的預(yù)壓縮量； 結(jié)晶器相對于振動平衡位置的實(shí)際振動位移；B，振動系統(tǒng)等效阻尼系數(shù)；上式中，彈簧預(yù)壓縮量在結(jié)晶器振動系統(tǒng)設(shè)計(jì)并組裝完畢后是確定的已知量。如果模型中的質(zhì)量(包括冷卻水)、彈簧、系統(tǒng)阻尼已知，只要測量振動力，結(jié)晶器垂直位移、運(yùn)動速度、加速度，并將各項(xiàng)參數(shù)代入，就能在線間接計(jì)算出摩擦力。但通常，結(jié)晶器的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難準(zhǔn)確得到質(zhì)量(包括冷卻水)參數(shù)。由緩沖彈簧以及導(dǎo)向板簧組成的系統(tǒng)綜合剛度系數(shù)，由于加工工藝、安裝等因素，最后的實(shí)際結(jié)果與理論設(shè)計(jì)值偏差較大。振動系統(tǒng)的阻尼系數(shù)無法由理論方法準(zhǔn)確計(jì)算得出，一般都要在實(shí)驗(yàn)中獲得。
本發(fā)明一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，是按下述步驟實(shí)測并計(jì)算出結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)；在連鑄時，將計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)，通過傳感器檢測得到的作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器實(shí)際振動位移，對位移做一次和兩次差分可分別獲得的結(jié)晶器振動速度和加速度，代入結(jié)晶器受迫振動力學(xué)模型公式(1)中，實(shí)時計(jì)算出連鑄時每一采樣時刻結(jié)晶器冷卻壁與鑄坯坯殼之間摩擦力FM，并將摩擦力變化趨勢顯示在顯示器上。
實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)的步驟是(1)選擇合適的測力傳感器和位移傳感器，分別測量作用在結(jié)晶器上的力 和結(jié)晶器垂直位移 (2)在連鑄準(zhǔn)備模式下，測量結(jié)晶器振動系統(tǒng)在振動平衡位置等待起振時的 ，采樣的時間或次數(shù)應(yīng)足夠長，求取平均值，記為F0。此時公式(1)簡化為F→=G→+Kx→---(2)]]>(3)在連鑄準(zhǔn)備模式下，利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，參考(2)中記錄的F0，在控制系統(tǒng)內(nèi)添加力閉環(huán)控制程序，給結(jié)晶器一個大于或小于F0的穩(wěn)定作用力F1，使結(jié)晶器偏離振動平衡位置，并在振動上限和下限之間，停在一個新的平衡位置，記錄下結(jié)晶器處于兩個平衡位置時的位移傳感器測量的差值Δs，由公式(3)獲得系統(tǒng)實(shí)際的綜合剛度系數(shù)K。
K＝|ΔF|/Δs＝|F0-F1|/Δs(3)或者是也可以利用控制系統(tǒng)已有的位置閉環(huán)控制程序，添加適當(dāng)?shù)某绦?，給結(jié)晶器一個位移變化Δs，使結(jié)晶器穩(wěn)定地停留在一個新的平衡位置，記錄下新平衡位置時的作用力，記為F1，同樣應(yīng)用公式(3)可確定K。根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，可將振動系統(tǒng)處于振動上限和下限之間的K分段線性化，以求得最準(zhǔn)確的值。
(4)將檢測出的值F0和計(jì)算得到的K代入公式(2)中，由于彈簧預(yù)壓縮量x是已知量，可在線獲得結(jié)晶器準(zhǔn)確的重量G和質(zhì)量M(包括冷卻水；重量等于質(zhì)量乘以當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。
(5)在連鑄準(zhǔn)備模式下，利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，給結(jié)晶器振動系統(tǒng)一個斜率為a的斜坡輸入信號，使結(jié)晶器做相對于振動零點(diǎn)的向上或向下等速直線運(yùn)動，此時F→+G→+Kx→-Ks→+Bv→=0---(4)]]>變換參數(shù)a，使結(jié)晶器以不同速度等速運(yùn)動，反復(fù)測試，記錄下運(yùn)動過程中每一采樣時刻的作用力，記為力F2(數(shù)據(jù)組)和位移s(數(shù)據(jù)組)，同時對位移做一次差分處理，計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行速度v，將以上數(shù)據(jù)以及步驟(3)和(4)計(jì)算出的K和G代入公式(4)，可準(zhǔn)確的計(jì)算出系統(tǒng)實(shí)際的等效阻尼系數(shù)B。
傳感器選擇參見圖2，振動系統(tǒng)為液壓伺服缸1驅(qū)動方式，且液壓伺服缸1與結(jié)晶器剛性直連。一般伺服缸1內(nèi)的摩擦較小，可利用伺服缸1上的測壓傳感器，檢測計(jì)算工作腔和回油腔的壓強(qiáng)差，并乘以活塞工作面積，近似認(rèn)為其等于作用在結(jié)晶器上的強(qiáng)迫振動力。并可以利用伺服缸1上的位移傳感器測量結(jié)晶器振動位移。
參見圖3，在動力系統(tǒng)4為電機(jī)或液壓缸，拖動動力傳遞機(jī)構(gòu)3再驅(qū)動結(jié)晶器振動，即動力系統(tǒng)4不與結(jié)晶器剛性直連，應(yīng)選擇具有不隨受力而發(fā)生變形特性的測力傳感器2，將其直接安裝在動力傳遞機(jī)構(gòu)3和結(jié)晶器連接的剛性頂桿6間，以準(zhǔn)確獲得作用在結(jié)晶器上的作用力。位移傳感器5應(yīng)直接測量結(jié)晶器的位移，避免驅(qū)動系統(tǒng)與結(jié)晶器之間的傳遞機(jī)構(gòu)間隙造成的檢測誤差。
實(shí)施例在國內(nèi)某板坯連鑄試驗(yàn)機(jī)上實(shí)施，該試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)端面1000×120mm，結(jié)晶器振動采用液壓伺服缸驅(qū)動，伺服缸與結(jié)晶器剛性直連，其結(jié)構(gòu)簡化示意如圖2。
液壓伺服缸啟動摩擦壓強(qiáng)＜0.05Mpa，油缸工作面積113.1cm2，液壓缸內(nèi)部摩擦損耗＜565N，相對于摩擦力的估計(jì)值，可忽略不計(jì)。液壓缸上安裝有測壓傳感器，測量精度0.01Mpa，液壓缸內(nèi)置傳感器測量精度5μm，數(shù)字總線形式傳輸，抗干擾性能好。在控制系統(tǒng)內(nèi)，選擇采樣時間0.8ms。
使結(jié)晶器停留在如圖1示振動平衡位置，測量作用力F，連續(xù)10秒采樣，重復(fù)做10次，計(jì)算F的平均統(tǒng)計(jì)值，記為F0。
結(jié)晶器最大振幅為5mm，在振動系統(tǒng)控制程序內(nèi)改變振動平衡位置值，使結(jié)晶器穩(wěn)定地停留在相對于振動零位向上和向下的新平衡位置，分別做Δs＝1，2，3，4，5mm的檢測計(jì)算，計(jì)算實(shí)際K值。
使結(jié)晶器作v＝2mm/s，1mm/s，0.5mm/10s，0.3mm/15s，0.25mm/20s的等速直線運(yùn)動，檢測并統(tǒng)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)等效阻尼系數(shù)B。
上述實(shí)施過程的檢測時間，一般在5～10min中內(nèi)，在現(xiàn)場使用非常簡便。
系統(tǒng)參數(shù)的兩次實(shí)際檢測結(jié)果如附表1。
代入模型計(jì)算兩次連鑄試驗(yàn)時的摩擦力值，截取1s左右的片段如附圖4、5所示。圖4、5為摩擦力瞬態(tài)計(jì)算值的連線圖，數(shù)據(jù)密度為1250個/s，根據(jù)工藝分析的需要，可設(shè)定數(shù)據(jù)過濾條件，記錄、顯示摩擦力值的變化趨勢。
表權(quán)利要求
1.一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是選擇傳感器，測量作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器的振動位移；按下述步驟實(shí)測并計(jì)算出結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)；連鑄時，將計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)，檢測得到的作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器實(shí)際振動位移，對位移做一次和兩次差分可分別獲得結(jié)晶器振動速度和加速度，代入結(jié)晶器受迫振動力學(xué)模型，F(xiàn)→+F→M+G→+K(x→-s→)+Bv→=Ma→---(1)]]>實(shí)時計(jì)算出連鑄時每一采樣時刻結(jié)晶器冷卻壁與鑄坯坯殼之間摩擦力FM，并將摩擦力變化趨勢顯示在顯示器上；實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)的步驟是(1)用測力傳感器和位移傳感器分別測量作用在結(jié)晶器上的力 和結(jié)晶器垂直位移 (2)測量結(jié)晶器振動系統(tǒng)在振動平衡位置等待起振時的力 ，采樣的時間或次數(shù)應(yīng)足夠長，求取平均值，記為F0；此時公式(1)簡化為F→=G→+Kx→---(2)]]>(3)利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，給結(jié)晶器一個穩(wěn)定作用力F1，使結(jié)晶器偏離振動平衡位置，并在振動上限和下限之間，停在一個新的平衡位置，記錄下結(jié)晶器處于兩個平衡位置時的位移傳感器測量的差值Δs，由下式獲得系統(tǒng)實(shí)際的綜合剛度系數(shù)K；K＝|ΔF|/Δs＝|F0-F1|/Δs (3)(4)將檢測出的值F0和計(jì)算得到的K代入公式(2)中，由于彈簧預(yù)壓縮量x是已知量，可在線獲得結(jié)晶器準(zhǔn)確的重量G和質(zhì)量M；(5)利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，使結(jié)晶器做相對于振動零點(diǎn)的向上或向下等速直線運(yùn)動，此時F→+G→+Kx→-Ks→+Bv→=0---(4)]]>變換運(yùn)動速度反復(fù)測試，記錄下運(yùn)動過程中每一采樣時刻的作用力，記為力F2數(shù)據(jù)組和位移s數(shù)據(jù)組，對位移做一次差分處理，計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行速度v，將以上數(shù)據(jù)以及步驟(3)和(4)計(jì)算出的K和G代入公式(4)，可計(jì)算出系統(tǒng)實(shí)際的等效阻尼系數(shù)B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是在實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)的步驟中，利用結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)，可給結(jié)晶器一個位移變化Δs，使結(jié)晶器穩(wěn)定地停留在一個新的平衡位置，記錄下新平衡位置時的作用力，記為F1，同樣應(yīng)用公式(3)可確定K。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，可將結(jié)晶器振動系統(tǒng)處于振動上限和下限之間的K分段線性化，以求得最準(zhǔn)確的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是實(shí)測并計(jì)算結(jié)晶器振動系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)可在連鑄準(zhǔn)備模式下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，屬冶金連鑄檢測技術(shù)領(lǐng)域。一種在線檢測連鑄結(jié)晶器內(nèi)摩擦力的方法，其特征是通過傳感器測量作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器的振動位移；實(shí)測并計(jì)算出結(jié)晶器系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼參數(shù)；連鑄時，將計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)，檢測得到的作用在結(jié)晶器上的力和結(jié)晶器實(shí)際振動位移，對位移做一次和兩次差分可分別獲得結(jié)晶器振動速度和加速度，代入結(jié)晶器受迫振動力學(xué)模型，實(shí)時計(jì)算出連鑄時每一采樣時刻結(jié)晶器冷卻壁與鑄坯坯殼之間摩擦力，并將摩擦力變化趨勢顯示在顯示器上。本發(fā)明計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠度高，實(shí)時性好，檢測準(zhǔn)備工作量和耗時少，更適合于生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用。
文檔編號B22D11/16GK1958194SQ200510110048
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者胡軍宏, 張立, 方園 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司