[发明专利]薄带连铸铸机拉速与铸带厚度的控制方法及装置

说明书

本申请公开了一种薄带连铸铸机拉速与铸带厚度的控制方法及装置，涉及冶金技术领域，所述方法包括：根据稳态下的产线通钢量，反算熔池内原始坯壳厚度；根据原始坯壳厚度，计算当前铸辊的凝固系数；根据凝固系数与目标铸带厚度，确定当前的目标拉速；根据稳态下的产线实际通钢量，计算当前布流包的流量系数；根据当前布流包的流量系数以及目标拉速，确定布流包内液位的调节幅度；设计布流包液位PID控制器，通过控制中包塞棒位置，达到精确控制布流包内液位的目的；设计铸辊拉速PID控制器，通过控制布流包内液位，结合熔池液位控制环节，达到精确控制铸辊拉速的目的；设计铸带厚度PID控制器，通过控制铸辊拉速，达到精确控制产品铸带厚度的目的。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及薄带连铸铸机拉速与铸带厚度的控制方法、装置、计算机设备及计算机存储介质。

背景技术

与常规连铸相比，薄带连铸省去了铸锭加热、开坯以及多道次轧制等多道工序，节省了大量人力成本以及能源成本；节省了铸锭铣面的流程，减少了热轧后切头切尾，提高了成材率；占地面积小，设备简单集中，前期投资小；具有独特的亚快速凝固特性，微观组织特殊，性能优越；得到的铸带厚度接近最终产品厚度，对于某些低塑性材料、难加工材料及功能材料的制取存在明显的优势。

因为薄带连铸生产工艺的特殊性，为了生产出质量合格，且性能稳定的带钢，需要严格控制生产过程中的各项参数，其中铸带厚度的控制是最为关键的一环。铸带厚度直接决定了最终成品的规格，如果无法精确控制铸带厚度，会造成轧制环节的不稳定，降低产品合格率，最终造成经济损失。

在实际的生产过程中，有许多因素的变化都可以对铸带厚度产生影响，如钢水温度、铸辊内部冷却强度、熔池液位、铸辊轧制力、铸辊拉速等。但是并不是所有的因素都适合成为控制铸带厚度的手段。比如钢水温度，调节钢水温度会对带厚产生影响，但是调节钢水温度调节精度差，周期长，且对带厚的影响范围小，温度过高或过低，均会造成铸带出现质量问题。综合考虑之下，调节铸辊拉速能够在保证在对铸带厚度产生明显影响的前提下，同时保证控制的精度，并做到对铸带其他性能产生最小的影响，最适合作为控制铸带厚度的主要手段。

现有技术中，提出了通过辊缝动作改变轧制力控制带厚，此方法对带厚的影响区间较小；薄带连铸铸辊轧制力存在工艺窗口，一旦轧制力调节脱离了合适的工艺窗口，会使铸带产生裂纹或缩孔疏松等质量缺陷，造成产品质量不合格；频繁动作铸辊，影响侧封板使用寿命，动作幅度过大甚至可以直接造成侧封板碎裂，导致生产事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种薄带连铸铸机拉速与铸带厚度的控制方法、装置、计算机设备及计算机存储介质，主要目的在于将活套值控制在一定范围之内，同时还能够使系统速度变化尽可能地平滑，最大程度上提高生产过程中铸带运行的稳定性。

依据本发明一个方面，提供了一种薄带连铸铸机拉速与铸带厚度的控制方法，该方法包括：

根据稳态下的实时产线通钢量，反算熔池内原始坯壳厚度；

根据所述原始坯壳厚度以及凝固平方根定律，计算当前铸辊的凝固系数；

根据所述凝固系数和目标铸带厚度，确定当前的目标拉速；

根据所述稳态下的实时产线通钢量，计算当前布流包的流量系数；

根据所述当前布流包的流量系数以及目标拉速，确定布流包内液位的调节幅度；

利用预先设计的布流包液位PID控制器控制中包塞棒位置，对布流包内液位进行控制；

利用预先设计的铸辊拉速PID控制器控制布流包内液位，结合熔池液位控制环节，对铸辊拉速进行控制；

利用预先设计的铸带厚度PID控制器控制铸辊拉速，对产品铸带厚度进行控制。

进一步地，所述根据稳态下的实时产线通钢量，反算熔池内原始坯壳厚度，具体包括：