[发明专利]连铸动态二冷控制方法

说明书

本发明提供了一种连铸动态二冷控制方法，包括以下步骤：收集铸坯表面温度，并将所述铸坯表面温度作为实际控制温度；根据所述实际控制温度和预设的温度偏差阈值的关系，确定控制器的输出控制信号；其中，所述温度偏差阈值根据拉速集合确定，所述实际控制温度和预设的温度偏差阈值的关系通过判断公式确定；根据所述控制器输出的控制信号对水量调节阀进行调节，并将所述水量调节阀的水量变化反馈至所述铸坯表面温度。本发明提供了一种连铸动态二冷控制方法，通过PID控制器算法，在判断公式和算法公式双判断标准的条件下，解决在线目标温度的闭环控制系统出现振荡，无法实现稳定控制，严重时控制阀反复振荡，出现失灵，系统出现超差报警的问题。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更为具体地，涉及一种连铸机动态二冷配水控制方法，适应于连铸机动态二冷配水控制。

背景技术

连铸过程是钢水凝固成型的过程，连铸坯出结晶器后的二次冷却过程是影响和控制铸坯质量的重要环节。

在连铸过程中的二次冷却环节，会出现铸坯缺陷，特别是内部裂纹、中心疏松、偏析等问题，并且，如果二次冷却不均匀、冷却强度不合适等都会造成连铸坯的质量缺陷。

连铸动态二冷配水控制技术就是根据连铸工艺变化，实时动态调整水量，实施动态调节，满足连铸坯的冷却需要的一个方法。

目前，随着自动化技术的发展和计算机模拟技术的普及，在连铸生产中，动态二冷配水是常规的普及配置，得到广泛应用。

在现有技术中，动态二冷配水控制技术常用的有两种模式，水表模式和在线目标温度控制模式。

其中，水表模式控制的原理是利用计算机模拟技术，根据浇铸的钢种，设定需要控制的目标温度，离线模拟不同的拉速下的各段冷却水量，结合现场的实际使用效果，计算出各冷却区水量与拉速的对应关系，实施控制，可以采用水量与拉速对应的水表，也可以采用回归得到拉速与水量的数学模型，即Q＝AV+B，或Q＝AV2+BV+C。

水表模式的优点是简单，容易实现，修改灵活，但实施控制时，无法考虑现场铸坯的实际情况，是开环控制，无法实现更精准的控制，多用于对冷却控制精度要求一般的产品，如生产普碳钢的小方坯。

其中，在线目标温度控制模式采用设定铸坯表面目标温度的方法，根据铸坯表面实际温度与目标温度的差值，实时调整水量，实现闭环控制。

在线目标温度的闭环控制可以在生产中实现对铸坯表面温度的动态控制，从而实现对铸坯凝固进程的控制，提高连铸坯的质量。

在线目标温度的闭环控制系统算法复杂，需要热跟踪模型实时计算铸坯温度，更需要设计合理的水量控制器。目标温度控制偏差大，系统容易出现振荡，系统稳定性差等问题。这些问题限制了在线目标温度的闭环控制系统应用。

钢种目标温度的确定是根据钢种的凝固特性和满足质量要求的冶金准则制定的，常规的方法都是一个钢种在对应的一个二冷制度下制定一条目标温度曲线。

在线目标温度的闭环控制方法为一般为常规PID控制的基础上，增加改进不同的改良算法，可以提高控制的可靠性。

专利号为CN200810233049.6的一种基于记忆识别模式的连铸坯温度在线控制方法的发明专利，由计算机控制系统针对连铸过程特点，应用基于记忆识别模式的反馈和前馈互补控制模型算法，对连铸机整个二冷区的配水制度进行实时补偿控制，使设定的测温控制点的铸坯表面温度保持在目标温度范围之内，从而保证铸坯质量和连铸生产顺行，具体采用记忆模式识别式的反馈和前馈互补方法解决温度控制精度问题，各种改良PID控制算法的目的是保证二冷控制的铸坯表面温度在制定的目标温度控制偏差范围内。

但是，上述发明专利主要针对高质量生产进行描述，但是对于在生产过程中系统会出现振荡，无法实现稳定控制的问题点，并未提及。

但是，在实际生产应用中，存在有下述问题。