一种动态控制二冷配水模型

依据唐山贝氏体钢连铸机的具体条件,建立了方坯连铸二冷喷淋系统的变比水量控制模型,实现了随铸坯钢种、断面尺寸及拉速变化对各回路水量连续实时控制.不仅方便现场工艺工程师进行参数调整,也稳定了铸坯表面的温度,从而改善了铸坯表面质量和内部质量.经现场应用表明,利用变比水量配水模型所制定的二冷配水制度是合理的,得到的铸坯质量良好.     

圆坯连铸凝固传热数学模型及应用

建立了34Mn5V钢Φ400 mm圆坯连铸过程中的凝固传热数学模型,运用该模型计算得到的二冷各区控制点的表面温度与现场实测结果一致。用该模型计算得出,钢水过热度对铸坯表面温度影响较小,拉速和二冷区冷却强度对铸坯温度影响较大。生产实践表明,当生产Φ400 mm铸坯的拉速达到0.4～0.6 m/min时,自动控制的二次冷却制度能满足工业连铸要求,可得到优质铸坯。     

立弯式奥氏体不锈钢220 mmx220 mm铸坯动态二冷控制和应用

根据奥氏体不锈钢的热物理参数和二冷区各区出口目标温度,建立了不锈钢220mm×220 mm铸坯动态二冷综合控制模型和末端拉速电磁搅拌-拉速优化模型。304奥氏体不锈钢连铸生产应用结果表明,在该钢正常工作拉速0.8~1.1 m/min,根据目标温度（足辊1080℃,一区1 070℃,二区1060℃,三区1045℃,进拉矫机980℃）制定相应比水量（0.30~0.33 L/kg）,模型实时计算表面温度与目标温度对比,进行在线控制,铸坯温度均匀、稳定,冶金质量良好。     

无缝钢管坯连铸工艺研究

本文从无缝钢管坯高质量要求,对管坯连铸工艺进行研究。重点阐述连铸工艺参数控制及其技术措施;连铸钢水喷Ca-Si粉处理的效果;分析浇注温度、拉速和二次冷却对管坯低倍质量的影响,确定合理的浇注参数,二冷区采用FD雾化型喷嘴,拟定比水量和二冷长度方向的水量分配,确立注温与拉速、拉速与二冷水量的匹配;在全保护浇注条件下,使连铸管坯质量得到改善、轧管品种规格扩大、轧管成材率稳定上升,达到接近轧坯轧管的水平,连铸管坯取代轧坯轧管比达91％,经济效益显著。     

55SiMnVB钢方坯连铸二冷区凝固的最佳工艺制度控制模型

本文应用所建立的铸坯凝固传热数学模型,针对二冷区喷水段各部分的不同传热方式,采取分部位确定边界条件,根据铸坯质量的冶金要求,对断面为140×140 mm的55SiMnVB方坯进行模拟计算,获得了一定浇注温度下二冷区的最佳水量分布与最佳拉速的关系式 W_i=α+bv+cv~2以及在一定水量分布条件下的浇注温度与最大拉速的关系式 t_j=d+ev这些关系式可作为合金钢(55SiMnVB)方坯连铸二次冷却的最佳工艺制度控制模型。     

150 mm×150 mm方坯连铸高效化的二冷技术

根据连铸坯二冷均匀冷却的构想,重新设计并优化二冷喷淋结构和喷嘴的布置,增加了一个二冷喷啉段.提出二冷段各段水量Qi(L/min)与钢液过热度ΔT(℃)和拉速V(m/min)关系的新的二冷水模型Qi=a+bv+cv2+d(ΔT-30)+F,其中a、b、c、d和F为常数.实践证明,通过使用优化后的二冷结构和模型,150 mm×150 mm连铸坯断面的最高拉速达3.8～4.0 m/min,Q235和HRB335钢连铸坯的质量明显改善,疏松、偏析、裂纹等低倍组织≤2级,废品率降低0.23个百分点,钢坯平均日产量由8.0万t提高至9.4万t,生产率提高约17.5%.     

大方坯连铸机二冷配水控制系统的改造及应用

以莱芜钢铁集团有限公司特殊钢厂大方坯连铸机二次冷却控制系统的改造为背景,介绍了二冷动态配水在线控制模型的开发及应用。控制模型基于坯龄模型和过热度补偿策略,能有效抑制拉速波动带来的影响,保证连铸坯的均匀冷却,从而增强了对浇铸参数的适应性。生产实践证明,该控制模型界面友好、运算快、运行稳定准确,减少了人工干预的环节,连铸坯质量得到改善。     

立弯式奥氏体不锈钢220mm×220mm铸坯动态二冷控制和应用

根据奥氏体不锈钢的热物理参数和二冷区各区出口目标温度,建立了不锈钢220mm×220 mm铸坯动态二冷综合控制模型和末端拉速电磁搅拌-拉速优化模型。304奥氏体不锈钢连铸生产应用结果表明,在该钢正常工作拉速0.8~1.1 m/min,根据目标温度(足辊1 080℃,一区1 070℃,二区1 060℃,三区1 045℃,进拉矫机980℃)制定相应比水量(0.30~0.33 L/kg),模型实时计算表面温度与目标温度对比,进行在线控制,铸坯温度均匀、稳定,冶金质量良好。     

连铸动态二冷控制模型的开发与应用

采用跟踪单元法建立了连铸在线凝固传热模型,首次提出了"虚拟坯龄"的概念,并实现了铸坯实时温度场的计算。基于在线凝固传热模型,采用抗饱和自适应整定PID控制算法开发了连铸动态二冷控制模型。生产应用结果表明,本控制模型具有较强的抗扰动能力,能够很好地实现铸机二冷配水的动态控制,使铸坯二冷水量在非稳态浇铸条件下平缓变化,正常拉速范围内铸坯表面温度波动小于±5℃,计算温度与实测温度及目标温度的差值控制在10℃以内,铸坯质量得到了明显的改善。     

抚钢合金钢方坯连铸机二次冷却控制1)

介绍抚钢合金钢方坯连铸机二次冷却控制系统的组成和各部分的功能,说明二冷水流量设定、拉坯速度前馈控制以及温度反馈控制,重点分析了铸坯成长模型和铸坯表面温度滤波等关键技术。     

宝钢在线二冷控制模型的研发与应用

针对连铸生产过程中的二冷配水问题,建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过实时模拟计算铸坯的温度场,并与PID控制技术相结合,开发了在线二冷控制模型。模型能自动根据钢种、铸坯规格及工艺参数的变化动态调整二冷控制水量,将铸坯的表面温度控制在工艺目标值附近。通过设计合理的控制系统架构,确保了二冷控制系统的稳定性及可靠性。在线测温结果表明,模型具有很高的计算精度。当拉速、浇注钢水过热度变化时,模型能快速将水量调整到目标值,速度快且超调小,从而确保铸坯的表面温度跟踪误差始终限制在较小范围内;当浇注过程处于相对稳态时,铸坯的表面温度保持在目标值。目前,模型已经应用于宝钢内外的多台连铸机,应用效果良好。     

板坯连铸二次冷却模型控制系统的研究与开发

以国内某厂老连铸机的改造为研究背景,开发了板坯连铸二次冷却模型控制系统,即在基本水表的基础上,建立通过线性插值计算配水量的二次冷却控制模型,并引入切片生命周期法计算铸流的动态速度,通过为动态速度和静态速度设定不同权重,实现二次冷却动静态混合控制。系统建立了基于事件消息驱动的连铸生产跟踪方法,为连铸全过程二次冷却模型自动控制奠定了基础。系统投入运行后生产自动化程度大幅度提高,铸坯质量也控制在有效范围内。     

Dynamic Water Modeling and Application of Billet Continuous Casting

The continuous casting process is used for solidifying molten steel into semi-finished steel.The technology of secondary cooling is extremely important for output of the casting machine and billet quality.A dynamic water model was introduced,including solidification model in the secondary cooling,feedforward control strategy based on continuous temperature measurement in tundish,and feedback control strategy based on surface temperature measurement.The mathematical model of solidification process was developed according to the principle of solidification,and the solidification model was validated by measuring billet shell thickness through shooting nail and sulfur print.Primary water distribution was calculated by the solidification model according to procedure parameters,and it was adjusted by the other two control strategies online.The model was applied on some caster and billet quality was obviously improved,indicating that the dynamic water model is better than conventional ones.     

Evolution of Control Models for Secondary Cooling in Continuous Casting Process of Steel

Secondary cooling control is an important factor in the continuous steel casting process. This paper reviews popular control models and analyzes their principles and characteristics. On the basis of the review, this paper proposes a new concept called “effective‐superheat” and a new control model called “synthetical model dynamic control method based on online temperature measurement.” The model, which combines the advantages of the popular models reviewed, not only allows steady, accurate and dynamic control of slab surface temperature, but also provides the temperature profile and the end of the liquid pool. In addition, this paper also discusses the current problems with secondary cooling control and the related development trends, which may be helpful for further development of secondary cooling control technology and informationization of the continuous casting process.     

Compensation Control Model of Superheat and Cooling Water Temperature for Secondary Cooling of Continuous Casting

In this paper, a compensation control model of secondary cooling process of billet continuous casting for quality steel has been presented. The effects on the spray control of the various parameters such as steel superheat, casting speed, cooling water temperature and chemical component of steel were considered. The parameters of control model were determined to associate with the two‐dimensional heat transfer equation and solved by finite‐difference method. Effects of steel superheat and cooling water temperature on surface temperature, solidification structure and solidifying end point were discussed. Results indicate that steel superheat significantly affects solidification structure and solidifying end point but has a little effect on slab surface temperature. Moreover, secondary cooling water temperature affects surface temperature and solidifying end point but has a little effect on solidification structure. The surface temperature and solidifying end point can be maintain stabilized through applying the compensation control model when steel superheat and cooling water temperature vary. The models have been validated by industrial measurements. The results show that the simulations are in very good agreement with the real casting situation.     

汽车用钢大方坯连铸二冷配水数学模型

应用开发的连铸传热数学模型对石家庄钢铁有限责任公司炼钢厂电炉车间所生产的5个钢种及2种规格铸坯的二次冷却配水进行了模拟计算；根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求，经反复模拟及优化，得出了二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式；综合考虑了过热度对铸坯凝固过程的影响，建立了新的二次冷却水控制模型，并应用于实际生产。     

转炉数学模型应用的新进展

转炉静态控制是转炉计算机的基本控制方式,副枪动态控制是以静态控制为基础。转炉炼钢采用静态模型(终点控制模型、供氧模型、造渣模型、底吹模型)和动态模型(脱碳速度模型、钢水升温模型和冷却剂加入量模型)可减少炉口压力偏差,提高煤气回收量。     

莱钢4^#矩形坯连铸机二冷水动态控制模型

根据传热学原理,研究从钢水进入结晶器后开始,经过二冷段冷却成铸坯这一阶段的热传导状态,建立传热模型,然后采用差分方法对传热模型进行数字化处理,形成可用于过程控制的连铸机二冷水动态控制模型。该模型在莱钢4^#连铸机上得到具体实现,并取得良好控制效果。     

中薄板坯连铸机二冷动态控制模型的研究与开发

开发一种以虚拟拉速为控制参数的新型控制模型，应用二冷动态跟踪程序对连铸变拉速过程进行仿真模拟，将新型控制法与以实际拉速为控制参数的传统比例控制法下运行的铸坯表面温度进行对比，得出了虚拟拉速控制模型优于传统比例控制模型的结论。