[发明专利]一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法

权利要求书

1.一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，其特征是该方法包括以下步骤：

a.连铸开始前，将铸坯断面尺寸、材质、结晶器参数和保护渣参数按实际值输入工控机，由工控机按连铸坯坯壳厚度模型常规值预设定各点冷却强度值，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门，坯壳厚度公式为：

h(x)＝2h_0-〔αφ(Q₀)+βψ(x)+γφ(x)+γφ(x_i)〕   (1)

式(1)中h(x)为铸坯到结晶器弯月面距离为x处的坯壳厚度；h₀为铸坯边长；φ(Q₀)、ψ(x)、φ(x)、φ(x_i)分别为结晶器水冷强度、冷却1区水冷强度、冷却i区水冷强度和冷却n区水冷强度对坯壳厚度的影响项，α、β、γ为系数，设定从结晶器开始到冷却终点，分为n个冷却区域，各个区域的冷却强度用Q1，Q2，…Qi,…Qn来表示，则向量{Q}为冷却强度组态，当其它参数不变，仅通过调整阀门的开口度来控制冷却强度时，{Q}就表示阀门组态：

{Q}＝{Q1，Q2，…，Qi,…，Qn}        (2) 

阀门组态需要根据对铸坯各段坯壳厚度的要求来进行控制，其控制算法如下：

或者简记为：

{Q}＝[A]{h}          (4) 

这里{Q}表示阀门组态，{h}为坯壳厚度分布，hi为i处的坯壳厚度，[A]为冷却强度控制矩阵；

b.在液态铸体到达中间包后，由工控机动态采集实测温度、动态修正α、β、γ，并按公式(3)确定各冷却区域的阀门组态，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门；

c.在液态铸体到达结晶器后，先在结晶器内表面形成弯月形坯壳，由工控机动态采集实际拉速、动态修正α、β、γ，进而按公式(3)重新计算各冷却区段的阀门组态，由PLC发出配水指令给各阀门；

d.当坯壳离开结晶器后，继续由工控机动态采集和控制后续冷却强度，使坯壳不断增厚，直到二侧坯壳接触，即到达凝固终点，当影响坯壳厚度因素发生变化时，工控机重新计算各点冷却强度值，再利用(3)式计算出阀门组态，由PLC发出配水指令给各阀门，如此循环，始终保持切断点与凝固终点之间的位置关系，实现铸坯温度最优化。

2.根据权利要求1所述的一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，其特征是步骤a所述的铸坯为黑色金属坯、有色金属坯及其合金坯。

3.根据权利要求1所述的一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，其特征是步骤b所述的水冷强度包括水量、水压、水温及其分布。

4.根据权利要求1所述的一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，其特征是步骤c所说坯壳形状为方坯、矩形坯、板坯、异型坯。