[发明专利]一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法

摘要

本发明提供了一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，实现节水和余热利用，节能降耗。该方法的步骤包括：将铸坯断面尺寸、材质、结晶器参数和保护渣参数按实际值输入工控机，由工控机按连铸坯坯壳厚度模型常规值预设定各点冷却强度值，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门；由工控机动态采集实测温度，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门；由工控机动态采集实际拉速，由PLC发出配水指令给各阀门；由工控机动态采集和控制后续冷却强度，直到二侧坯壳接触，即到达凝固终点。本发明可使连铸坯在切断点处的表面温度提高100‑200℃,年产百万吨的一套铸机每年可节省余热1.0X1014J,折合标准煤约3000t。

主权项

一种利用坯壳厚度控制系统提高铸坯温度的方法，其特征是该方法包括以下步骤：a.连铸开始前，将铸坯断面尺寸、材质、结晶器参数和保护渣参数按实际值输入工控机，由工控机按连铸坯坯壳厚度模型常规值预设定各点冷却强度值，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门，坯壳厚度公式为：式(1)中h(x)为铸坯到结晶器弯月面距离为x处的坯壳厚度；h0为铸坯边长；ψ(x)、分别为结晶器水冷强度、冷却1区水冷强度、冷却i区水冷强度和冷却n区水冷强度对坯壳厚度的影响项，α、β、γ为系数，设定从结晶器开始到冷却终点，分为n个冷却区域，各个区域的冷却强度用Q1，Q2，…Qi,…Qn来表示，则向量{Q}为冷却强度组态，当其它参数不变，仅通过调整阀门的开口度来控制冷却强度时，{Q}就表示阀门组态：{Q}＝{Q1，Q2，…，Qi,…，Qn}   (2)阀门组态需要根据对铸坯各段坯壳厚度的要求来进行控制，其控制算法如下：Q1.Qi.Qn=A11.A1i.A1n.....Ai1.Aii.Ain.....An1.An1.Annh1.hi.hn---(3)]]>或者简记为：{Q}＝[A]{h}    (4)这里{Q}表示阀门组态，{h}为坯壳厚度分布，hi为i处的坯壳厚度，[A]为冷却强度控制矩阵；b.在液态铸体到达中间包后，由工控机动态采集实测温度、动态修正α、β、γ，并按公式(3)确定各冷却区域的阀门组态，由PLC发出配水指令给冷却水系统的各阀门；c.在液态铸体到达结晶器后，先在结晶器内表面形成弯月形坯壳，由工控机动态采集实际拉速、动态修正α、β、γ，进而按公式(3)重新计算各冷却区段的阀门组态，由PLC发出配水指令给各阀门；d.当坯壳离开结晶器后，继续由工控机动态采集和控制后续冷却强度，使坯壳不断增厚，直到二侧坯壳接触，即到达凝固终点，当影响坯壳厚度因素发生变化时，工控机重新计算各点冷却强度值，再利用(3)式计算出阀门组态，由PLC发出配水指令给各阀门，如此循环，始终保持切断点与凝固终点之间的位置关系，实现铸坯温度最优化。