[发明专利]一种连铸自动在线调宽控制系统和工艺控制方法

说明书

技术领域

本发明属于连铸机装备和工艺控制领域，尤其涉及一种用于板坯连铸机的自动在线调宽控制系统和工艺控制方法。

背景技术

铸机的热调宽也是提高板坯连铸生产效率、降低生产成本的一种重要手段，虽然板坯铸机热调宽功能实现的机械原理各种各样，有液压缸带位置传感器型、伺服液压缸型、伺服电机型、机械丝杆型等等，而其调宽的工艺原理也各有不同，但其目的一致，都是在浇注过程中，通过调整结晶器短边铜板的位置和锥度值来改变生产板坯的宽度尺寸。

国内外先进的板坯连铸机都具备热调宽功能，在钢材市场竞争激烈，产品规格变化频繁的现状下，热调宽的作用非常巨大，申请人所在企业的某台板坯连铸机平均每生产2炉约一个半小时左右就要进行一次热调宽操作，调宽频率非常高。

在板坯连铸生产过程中，热调宽是一种常见而比较危险的过程，许多国内的板坯铸机虽然具备了热调宽的功能，但由于热调宽引发的事故很多，故无法使用，在无法进行热调宽的情况下，当生产不同断面时，只有先终浇，在停机状态下将结晶器宽度、锥度调整到目标值后，再送引锭，重新开浇，浪费大量的时间和物料，由于开浇和终浇造成的铸坯切头、切尾也影响了浇注收得率指标。

在热调宽过程中，浇注状态的异常、调宽设定的异常和设备控制精度的异常是诱发调宽失败、调宽后铸坯质量异常、甚至漏钢等恶性生产事故的主要原因，所以一般在热调宽过程中要求操作人员对调宽参数设定、浇注工况和相关设备状态进行繁复的确认工作，其中热调宽的目标值开始点由中控根据浇注计划设定和确认，然后通知机侧操作人员执行调宽操作，机侧人员还要进行调宽前后的状态确认和调宽过程中的监护工作，一旦某个环节出现失误，很容易就酿成事故。

随着连铸自动化、“无人化”浇注日益受到重视，如何在浇注过程中实现自动的在线热调宽也逐渐成为一个重要的议题。

通过热调宽的自动化控制可以减少中控和现场操作人员的劳动强度、减少因人为操作和确认失误、缺漏造成的异常、规范操作控制流程。

国内到目前为止还没有成熟的自动热调宽功能，申请人所在企业经过多年的努力，2013年已经实现了热调宽的远程控制功能，但这种远程控制依然无法摆脱需要中控和现场操作人员的确认配合，同时，中控人员也要对热调宽的准备和执行情况、调宽后的状态做大量的确认。

国外一些先进的企业如日本的某些大型钢铁生产企业，已经基本实现了自动热调宽功能，但其相关的系统配置和工艺方法没有公开，值得注意的是，这些企业的铸机热调宽频率很低，一般一天发生一次，而且其工序控制的稳定性非常高，设备功能精度也比国内略高，所以，其热调宽的风险比国内要小很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸自动在线调宽控制系统和工艺控制方法，其通过相关设备的配置和工艺控制方法，在正常条件下，使连铸自动热调宽功能得以实现，减少或取消现场操作人员相关确认工作、实现在现场无人化操作，大幅减少中控操作人员对热调宽的控制和监护，简化操作，同时确保铸机热调宽作业的安全，防止质量控制和生产异常事故的发生。

本发明的技术方案是：提供一种连铸自动在线调宽控制系统，其特征是：

在现有的基础自动化信息计算机和调宽控制执行单元的基础上，增设一个结晶器热调宽控制系统，该控制系统在浇注过程中从基础自动化信息计算机和生产管理计算机中自动采集铸流浇注计划信息、当前浇注长度信息、当前铸流液面控制信息、当前铸流拉速信息、钢包吨位信息、中间包吨位信息和铸流结晶器铜板拔热量信息，通过系统设定的规则进行相关信息的读取、判断和控制执行，并将执行过程中的相关信息和报警输出，提示操作人员。

进一步的，当铸机处于制造方式，所述的控制系统投入运行，当所述的控制系统异常时，可采用手动调宽设定方式。

进一步的，所述的控制系统通过相关设备的配置和控制，在正常条件下，使连铸自动热调宽功能得以实现，减少或取消现场操作人员相关确认工作、实现在现场无人化操作，大幅减少中控操作人员对热调宽的控制和监护，简化操作，同时确保铸机热调宽作业的安全，防止质量控制和生产异常事故的发生。

本发明还提供了一种上述连铸自动在线调宽控制系统的工艺控制方法，其特征是所述的工艺控制方法至少包括下列步骤：

1)所述控制系统运行的条件是铸机处于制造方式，则该所述控制系统投入，所述控制系统异常时可采用手动调宽设定方式；

2)所述控制系统调用浇注计划信息，并与当前结晶器宽值进行比较，如果当前宽度值与计划目标值的差值不为零，则说明有热调宽计划；