[发明专利]一种连铸过程高低频数据与切割铸坯号匹配的方法

说明书

本发明提出一种连铸过程高低频数据与切割铸坯号匹配的方法，属于智能制造领域，该方法包括：确定连铸各段开始和结束位置及对应高频、低频数据并分开以不同方式保存；实时跟踪当前浇次累积浇铸长度，并保存到浇铸长度与时间对应关系表；通过浇铸长度、连铸各段高频数据对铸坯影响位置范围等进行连铸各段时间序列高频数据与切割铸坯号匹配；通过一个浇次累积浇铸的炉次钢水重量、超过切割点的铸坯重量等进行低频变量数据与切割铸坯号匹配。本发明无需繁琐的切片跟踪方法，可直接以切割铸坯为对象，将连铸过程高低频数据连续、完整、准确地定位到切割铸坯上，实现简单且准确可靠，适用性更强，为实现铸坯数字化管控和质量智能化分析奠定重要基础。

技术领域

本发明属于智能制造领域，更具体地说，涉及一种连铸过程高低频数据与切割铸坯号匹配的方法。

背景技术

我国工业和信息化部选择在包括钢铁行业在内的重点制造业领域推进智能制造的发展，借助智能制造实现转型升级。智能制造适合自动化程度较高的行业，我国钢铁行业基本已经实现了较完善的一级到五级自动化控制系统，自动化程度最高的制造业之一，已经完全具备实现智能制造的基础。开展钢铁行业全流程的质量分析、管理和智能化控制技术研究是实现钢铁行业智能制造水平根本性提升的领先技术，其中连铸过程铸坯质量大数据分析和管控是其中非常重要的一部分。针对连铸过程铸坯质量大数据分析和管控，首先要解决连铸过程不同系统(一级、二级和三级)的过程数据与切割铸坯的关联关系，因为铸坯质量的产生是由于连铸过程工艺或设备等参数数据异常等引起的，或者说铸坯质量的影响因素是连铸过程众多复杂的工艺或设备等参数。有了连铸过程数据与切割铸坯的关联关系，这样才能根据铸坯精整检查的实际质量问题溯源分析连铸过程数据，构建铸坯质量预测、判定模型以及进行连铸过程工艺参数优化，才能深度挖掘数据内在价值。连铸过程不同系统(一级、二级和三级)的过程数据采集频率是不一样的，分为高频和低频数据。连铸切割铸坯以铸坯号为索引进行标记。所以，研究连铸过程高低频数据与切割铸坯号匹配的方法，是实现连铸过程铸坯质量大数据分析和管控的基础，对实现数字化连铸坯具有重要意义。

目前连铸过程高低频数据与切割铸坯号匹配的方法，主要是采用铸坯切片或单元实时跟踪的方法，如专利CN109047683A、CN109034665A、CN106735029A、CN103920859A和CN102319883A等。铸坯切片实时跟踪的具体过程是：将整个铸流的铸坯长度(从结晶器到切割点)分成若干个小铸坯段作为基本处理单元或切片，对所有单元或切片进行跟踪和管理；切片的标识以产生的流水号、时间和浇铸长度定义，切片的移动位置(距弯月面的距离)根据该时刻的浇铸长度与切片产生时刻的浇铸长度差确定，当切片在铸机内经过结晶器、二冷分区等位置时，根据该区开始和结束位置(距弯月面的距离)与切片位置比较判定，如果条件满足，则该区的生产过程参数数据实时采集记录时标记上该切片流水号；当不断移动的切片到达切割点，不再跟踪管理；对切割的定尺铸坯，根据包含的切片流水号，搜集各切片的数据信息，汇总起来即该切割铸坯相匹配的连铸过程数据或者说数字化信息。以上这种铸坯切片跟踪的方法的缺点主要有：①需要对铸流内所有的切片及其过程数据进行动态跟踪、存储和管理，在程序实现方面也是非常繁琐的；②铸坯切片划分的越细，对内存要求越高，切片划分的越粗，大量的切片数据组合到定尺铸坯上误差越大；③在铸坯切割时，将定尺铸坯内所有切片上的高低频数据信息汇总起来，组成该切割铸坯的数字化信息，这里面主要问题是各切片上高频数据的时间点在很多情况下由于跟踪误差无法连续衔接起来，造成该切割铸坯上高频数据时间轴不正常，直接影响该切割铸坯数字化信息的准确性；④要实现切割定尺铸坯的数字化管控，匹配上连续、完整、准确地连铸过程高低频数据是非常重要的，即使采用切片跟踪，最终还是要转化到切割铸坯上；⑤切割铸坯在精整检查时的质量缺陷类别、等级标签信息均是以铸坯号为索引给出，要进行这块铸坯质量缺陷原因溯源分析或者构建质量缺陷预测模型，均需要这块铸坯的铸坯号匹配上连续、完整、准确的连铸过程。

发明内容

1.要解决的问题