本发明涉及连铸，具体涉及一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法及装置。
背景技术：
1、为了对连铸坯实施有效的技术控制，消除成分偏析、疏松和缩孔等质量缺陷，获得良好的铸坯质量，连铸机常配置电磁搅拌设备，而该设备功能的发挥取决于连铸坯的凝固进程。连铸坯的凝固进程通常可以使用铸坯凝固坯壳厚度进行表征，判断连铸坯凝固坯壳厚度的途径主要有实测法和模拟计算法，实测法又可以细分为漏钢坯壳法、示踪剂法和传感反馈法等。
2、漏钢坯壳法直接测量漏钢坯壳，获得距离弯月面不同高度位置的坯壳厚度。但在漏钢过程中，坯壳中残留的钢水会继续凝固，造成漏钢坯壳厚度大于实际坯壳厚度。示踪剂法常常通过向结晶器内添加fes，待钢水完全凝固后，通过硫印法获得距离弯月面不同位置的坯壳厚度分布。由于fes在两相区仍有不同程度的扩散，使得坯壳厚度存在较大误差。传感反馈法通过传感器反馈值判断连铸坯凝固特性，因工装设施的差异，连铸机的适用性存在明显局限性。模拟计算法通过有限差分法建立模型，求解凝固传热方程，模拟连铸坯在不同传热边界条件下的温度场。边界条件通常受物性参数及传热经验公式的影响较大，需要结合实测法进行验证。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法及装置，以解决漏钢坯壳法和示踪剂法存在较大误差，传感反馈法受工装设施的差异，适用性存在明显局限性，模拟计算法则需要结合实测法进行验证的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法，方法包括：获取电磁搅拌后铸坯横向低倍试样；基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度；根据铸坯实际坯壳厚度确定铸坯的凝固进程信息。
3、本发明实施例提供的基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法，基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，通过获取电磁搅拌作用下的铸坯横向低倍试样，根据白亮带或枝晶折断位置能够准确判断电磁搅拌位置的铸坯实际坯壳厚度。由于该方法基于铸坯的形成机理确定铸坯实际坯壳厚度，避免了传统方法精度低、流程复杂、设备传感装置要求高和安全性无保障的缺点，具有操作简单，安全性高，准确性强，抗干扰性强和适用性广的特点。同时对连铸工艺优化和铸坯质量改善具有重要作用。
4、在一种可选的实施方式中，在获取电磁搅拌后铸坯横向低倍试样之前，方法还包括：获取连铸工艺参数；根据连铸工艺参数建立的铸坯凝固传热模型计算铸坯理论液芯终点位置；调整电磁搅拌器和弯月面的距离，使其在铸坯理论液芯终点位置之前。
5、本实施例中，通过采用基于连铸工艺参数构建的铸坯凝固传热模型，计算铸坯理论液芯终点位置，并保证电磁搅拌器在铸坯理论液芯终点位置之前，由此可以保证电磁搅拌器或电磁搅拌设备能够充分发挥作用，从而使得铸坯低倍显示白亮带或枝晶折断痕迹。
6、在一种可选的实施方式中，铸坯连铸工艺参数包括中包钢水成分和温度、铸坯拉速和断面尺寸、结晶器及二冷区冷却参数；根据连铸工艺参数建立的铸坯凝固传热模型计算铸坯理论液芯终点位置，包括：基于中包钢水成分和温度、铸坯拉速和断面尺寸、结晶器及二冷区冷却参数，结合热力学第一定律建立铸坯凝固传热模型；根据铸坯凝固传热模型计算铸坯理论液芯终点位置。
7、本实施例中，通过中包钢水成分和温度、铸坯拉速和断面尺寸、结晶器及二冷区冷却参数结合热力学第一定律实现了铸坯凝固传热模型的构建，为铸坯理论液芯终点位置的计算提供了数据基础。
8、在一种可选的实施方式中，铸坯横向低倍试样为预设电磁搅拌参数下的铸坯横向低倍试样，基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度，包括：基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，判断预设电磁搅拌参数下的铸坯横向低倍试样中是否出现白亮带或枝晶折断痕迹；若未出现白亮带或枝晶折断痕迹，则调整电磁搅拌参数并获取参数调整后的铸坯横向低倍试样；当参数调整后的铸坯横向低倍试样中出现白亮带或枝晶折断痕迹，根据白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度。
9、本实施例中，当电磁搅拌后未出现白亮带或枝晶折断痕迹，可以通过对电磁搅拌参数的调整，提高cet提前转变的可能性，从而使得白亮带或枝晶折断痕迹出现。
10、在一种可选的实施方式中，基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度，还包括：当参数调整后的铸坯横向低倍试样中未出现白亮带或枝晶折断痕迹且电磁搅拌参数超出设备能力范围时，则更换或升级电磁搅拌设备；根据更换或升级后的电磁搅拌设备调整电磁搅拌参数，并获取参数调整后的铸坯横向低倍试样；当参数调整后的铸坯横向低倍试样中出现白亮带或枝晶折断痕迹，根据白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度。
11、本实施例中，当调整电磁搅拌参数直至超出设备能力范围时，若还未出现白亮带或枝晶折断痕迹，则可以更换或升级电磁搅拌设备，从而提高电磁搅拌参数的限值，使得在更换或升级电磁搅拌设备后，还可以继续调整电磁搅拌参数，从而使得白亮带或枝晶折断痕迹出现。
12、在一种可选的实施方式中，根据铸坯实际坯壳厚度确定铸坯的凝固进程信息，包括：获取不同钢种在不同连铸条件下的多个铸坯实际坯壳厚度；基于多个铸坯实际坯壳厚度确定铸坯的凝固进程信息。
13、本实施例中，通过获取不同钢种在不同连铸条件下的多个铸坯实际坯壳厚度，实现了对铸坯凝固进程的表征。
14、在一种可选的实施方式中，方法还包括：基于铸坯凝固传热模型确定计算坯壳厚度；根据实际坯壳厚度和计算坯壳厚度的差异对模型参数校正，得到校正后的铸坯凝固传热模型。
15、本实施例中，通过对铸坯凝固传热模型的校正，可以使得采用校正后的铸坯凝固传热模型确定的铸坯理论液芯终点位置更加准确。
16、第二方面，本发明提供了一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定装置，装置包括：试样获取模块，用于获取电磁搅拌后铸坯横向低倍试样；厚度确定模块，用于基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度；进程判定模块，用于根据铸坯实际坯壳厚度确定铸坯的凝固进程信息。
17、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法。
18、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法。
1.一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取电磁搅拌后铸坯横向低倍试样之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铸坯连铸工艺参数包括中包钢水成分和温度、铸坯拉速和断面尺寸、结晶器及二冷区冷却参数；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸坯横向低倍试样为预设电磁搅拌参数下的铸坯横向低倍试样，基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于电磁搅拌对铸坯凝固前沿的冲刷机理，根据铸坯横向低倍试样中的白亮带或枝晶折断位置确定铸坯实际坯壳厚度，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据铸坯实际坯壳厚度确定铸坯的凝固进程信息，包括：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的基于电磁搅拌工艺的铸坯凝固进程判定方法。
