[发明专利]一种连铸二冷水控制装置及方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，涉及一种连铸二冷水控制装置及方法，包括用于夹持铸坯的夹辊、以及设置在铸坯一侧的喷嘴，还包括用于统计及控制喷嘴水量的流量计，产生水量信号、用于测量铸坯温度的温度传感器，产生温度信号，通过温度信号的变化对水量信号进行协调控制，在不增加成本的前提下，通过控制二冷水，使得铸坯表面温度与目标表面温度的方差和最小，以达到控制兼顾铸坯表面温度回温和出冷却区出口温度在合理范围内的目的，从而有效改善铸坯的质量。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种连铸二冷水控制装置及方法。

背景技术

连铸是钢铁生产中的重要一环，其主要过程是高温的钢水在结晶器冷却区内部受强冷形成一定厚度的坯壳，从结晶器冷却区中出来的铸坯，进入二次冷却区后，在喷淋水的强冷下，继续冷却降温直至内部钢液完全凝固。在铸坯的冷却过程中，连铸冷却示意图如图2所示，铸坯与夹辊热传导带走约15％的总热量；铸坯表面辐射传热带走约25％的总热量；喷淋水冷却带走约40％的总热量；冷却水蒸发带走约20％的总热量，可以看出冷却水通过不同的方式带走约60％的总热量，因此，喷淋水量的大小对凝固具有决定性作用，并最终影响铸坯的质量。

目前，连铸喷淋水量控制方法较多，如基于拉速-水量的比例控制法，基于有效拉速的拉速-水量比例控制法，基于现场实测温度反馈的目标表面温度法，基于计算温度反馈的目标表面温度法。

在上述方法中，基于计算温度反馈的目标表面温度法是目前应用最广泛的方法。该方法一般是设定冷却区出口的温度作为目标温度，在浇铸过程中，以计算铸坯温度在冷却区出口达到目标温度为目的进行二冷水控制。也有加入整个冷却区的铸坯表面温度的平均值作为控制因子的方法。但上述方法都存在一个问题，就是铸坯进入下一冷却区后，表面温度回温无法被有效控制，若回温过高，则违背冶金准则对铸坯回温的要求，从而产生质量缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连铸二冷水控制方法，在不增加成本的前提下，通过控制二冷水，使得铸坯表面温度与目标表面温度的方差和最小，从而有效改善铸坯的质量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种连铸二冷水控制方法，包括以下步骤：S1记录至少两个相邻的控制周期的铸坯表面温度和二冷水量；S2通过铸坯表面温度的统计学变化对二冷水量进行反馈控制。

可选地，步骤S1中的铸坯表面温度采用测量的方法采集或采用数值模拟的方式计算。

可选地，步骤S1包括：计算得到铸坯相应节点位置的目标表面温度和当前实际温度其中i为从0开始到k结束的正整数

可选地，步骤S2包括：S2.1计算至少两个相邻的控制周期的铸坯表面温度和目标表面温度的方差和s_n-2、s_n-1；以及近两个周期的二冷水量偏差S2.2若s_n-2s_n-1则转到步骤S1；若s_n-2≤s_n-1，则Q_n＝Q_n-1。：

可选地，s_n-2、s_n-1的计算公式为：

一种连铸二冷水控制装置，应用上述连铸二冷水控制方法，包括用于夹持铸坯的夹辊、以及设置在铸坯一侧的喷嘴，还包括用于统计及控制喷嘴水量的流量计，产生水量信号、用于测量铸坯温度的温度传感器，产生温度信号。

可选地，还包括电性相连的存储器、计算器，控制器；水量信号按产生时序录入存储器；温度信号按产生时序录入存储器，并输送给计算器，通过带有时序水量信号机温度信号计算至少两个相邻的控制周期的铸坯表面温度和目标表面温度的方差和；而后将计算结果及水量信号输送给控制器，控制器进行逻辑判断后对喷嘴水量进行反馈调节。