[发明专利]基于在线测温与传热模型的连铸二冷动态控制方法

摘要

本发明提供一种基于在线测温与传热模型的连铸二冷动态控制方法，构建连铸二冷动态新模型并植入计算机系统，嵌入连铸机的配水系统，并与PLC控制器连接通信；将非接触式测温仪CQU-2MB安装于连铸矫直区域，并与PLC控制器连接通信，与连铸二冷动态新模型构成反馈回路；连铸过程中，连铸二冷动态新模型在线采集各种工艺操作参数；实时仿真计算参数；对连铸矫直区的铸坯表面温度进行在线测量；通过在线实测的温度、实时修正的传热模型预测的温度与目标铸坯表面温度进行对比计算，实时控制调整连铸二冷水量。本发明大大提高了连铸二冷动态控制的准确性、可靠性，及运行的稳定性；此方法应用简单易行，成效明显。

主权项

一种基于在线测温与传热模型的连铸二冷动态控制方法，其特征在于，构建二冷动态新模型并植入计算机系统，嵌入连铸机的配水系统，并与PLC控制器连接通信；将非接触式测温仪CQU‑2MB安装于连铸矫直区域，并与PLC控制器连接通信，与连铸二冷动态新模型构成反馈回路；具体方法包括如下步骤：1）连铸二冷动态新模型在线采集当前的工艺操作参数，包括拉速、钢水过热度、二冷水量、钢水成分、二冷水温、结晶器冷却水温，并实时仿真计算获得整个连铸过程中的铸坯温度分布、凝固壳厚度分布和液芯长度参数；2）应用非接触式测温仪CQU‑2MB，在线连续测量连铸坯表面温度；3）结合实测铸坯表面温度和实时修正的动态传热模型仿真计算的铸坯表面温度，根据二冷各回路的分配系数，计算确定当前控制周期的二冷各回路真实的铸坯表面温度；4）结合实际铸坯表面温度与目标表面温度，采用PID控制算法，计算获得当前控制周期二冷各回路的冷却水量，并输出到PLC控制器，在线控制调整各二冷回路的水量；5）在对连铸二次冷却水量进行动态控制的同时，根据实测的铸坯温度和传热模型预测的铸坯温度，采用PID算法，在线修正动态传热模型的边界条件，即修正二冷各回路的传热系数，以供下次的传热模型计算使用；6）步骤1）－步骤5）均在一个控制周期内快速完成，控制周期设定在5秒以内，每个控制周期都会重复执行步骤1）－步骤5）。