CN101229576B - 连铸结晶器渣线控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连铸结晶器渣线控制方法，在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置，使浸入式水口可以按预期形态得到较为连续、平滑和均匀地侵刷，延长浸入式水口的使用寿命，解决了人工手动给定所造成的不均匀侵刷以及渣条处理所带来的一系列问题，减轻了工人的劳动强度。同时还使结晶器铜板镀层得到了均匀的侵刷，延长结晶器铜板的使用寿命。

Description

连铸结晶器渣线控制方法 

技术领域

本发明属连铸技术领域，尤其是一种用于连铸机结晶器熔渣层控制的方法。 

背景技术

中间包浸入式水口是连铸生产过程中的重要部件，其本身要有耐钢水和抗熔渣侵蚀、冲刷的特性，但不论采用何种材料都会不同程度地存在着被侵蚀和冲刷的问题。一般情况下，人们在正常开浇后，根据浇铸时间，通过人工手动给定的方式来选择几个渣线位置(一般2至3个)，在被选定位置上进行液面自动控制，实现钢水和渣线对浸入式水口的分散侵蚀。由于钢水和熔渣对浸入式水口上的几个不同位置进行侵蚀冲刷，在水口表面容易形成哑铃形状。另外，由于连铸结晶器的液面位置是由人工给定的，没有固定模式，因此存在着控制不精确的问题，极易造成个别部位侵蚀严重甚至断裂，加之每次液面位置的改变，都要降低铸坯拉速，这样一来就必须要对结晶器钢水液面上的熔渣层的渣条进行及时处理(挑渣条)，一旦处理不及时、不彻底还会埋下漏钢等事故隐患。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸结晶器渣线控制方法，通过对现有连铸结晶器液面自动控制系统的液面位置给定值的自动调整，解决由于人工给定控制不精确所带来的个别部位侵蚀严重易断裂等问题，以便延长浸入式水口的使用寿命。 

本发明的另一个目的在于提供便于连铸结晶器液面位置自动给定的函数曲线，使得结晶器液面随着给定值的变化对浸入式水口进行较为连续、平滑 和均匀地侵刷。 

本发明的目的是这样实现的，一种连铸结晶器渣线控制方法，在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置。其中系统的设定值调整速率(斜率)，随着水口的位置和液面波动叠加部位的不同而不同。 

为了使浸入式水口得到较为连续、平滑和均匀地侵刷，本发明随时间变化不断微量改变的设定值可采用3种不同的形式： 

1、在第一时间段内，液面设定执行Y＝L-αT1，L为液面的初始位置，T1取180min～240min，α取0.05～0.2；执行完后再进入第二时间段内，执行Y＝(L-αT1)-βT2，T2取120min～180min，β取0.1～0.2；最后执行Y＝(L-αT1-βT2)-γT3，T3取180～240min，γ取0.05～0.2。 

2、随时间变化不断自动微量改变的设定值为Y＝L-αT的函数曲线，式中：L为液面的初始位置；0≤T＜300min，α取0.05～0.2；300min≤T≤600min，α取-0.05～-0.2。 

3、随时间变化不断自动微量改变的设定值为Y＝L-βT的函数曲线，式中：L为液面的初始位置；β取0.05～0.1，T取500～600min。 

由于本发明将现有连铸结晶器液面自动控制系统的熔渣层位置设定值由人工手动给定方式改为随时间变化不断微量改变的自动给定方式，同时还提供了自动给定的函数曲线，使浸入式水口可以按预期形态得到较为连续、平滑和均匀地侵刷，延长浸入式水口的使用寿命，解决了人工手动给定所造成的不均匀侵刷以及渣条处理所带来的一系列问题，减轻了工人的劳动强度。同时还使结晶器铜板镀层得到了均匀的侵刷，延长结晶器铜板的使用寿命。 

附图说明

图1为熔渣层液面自动设定的程序流程图； 

图2为设定值随时间变化不断微量改变的自动给定函数曲线； 

图3为另一种设定值随时间变化不断微量改变的自动给定函数曲线。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 

本发明的一种连铸结晶器渣线控制方法，在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置。其中系统设定值调整速率(斜率)，随着水口的位置和液面波 动叠加部位的不同而不同。 

本发明的结晶器液面位置自动给定是通过与连铸机的PLC控制器相连接的计算机操作画面(MMI)，以及在PLC控制器上加入的自动调整渣线程序(如图1所示)来实现的。在计算机操作画面(MMI)上绘制出几种不同的给定函数曲线，并且根据实际需要进行选择，经自动调整渣线程序把执行的数值输出给控制器的模拟量输出模板，然后以4～20mA的形式传送给液面自动控制系统，作为液面位置的给定信号。由于计算量的不断变化，输出也实时变化。即位置随时间不断调整，其调整的幅度也在随曲线不同，发生改变。 

另外，为了便于使用，还可在连铸机机前操作箱上增设手动和自动调渣线选择开关及自动调渣线指示灯。 

下面以板坯连铸为例，结合图1所示熔渣层液面自动设定的程序流程图简要叙述一下自动调整渣线的控制过程。 

1)铸机开浇后，首先选择自动调渣线开关，当铸机操作箱开关选择到自动调整渣线，则进入自动调渣线状态，否则转为手动操作状态。 

2)判断结晶器液面的初始位置是否在规定的范围内，如板坯连铸结晶器液面的初始位置范围限定在105mm～95mm(方坯和圆坯可以自行设定初始位置)，如果在规定的范围内投入自动控制，否则转为手动操作状态。 

3)在中央操作室内的计算机操作画面上，根据需要选择一条设定曲线，并根据所选的函数曲线，对液面的给定值进行实时计算，并将计算的结果通过控制器的模拟量输出模板，以4～20mA的形式传送给液面自动控制系统，作为液面位置的给定信号。同时对所计算的给定值Y与设定值进行比较(设定值分为高位设定和低位设定，高位规定为100mm，底位为60mm)，如果给定值Y不等于设定值则继续进行计算并输出，如果给定值Y等于设定值，则自动设定结束返回手动操作状态。 

如图2所示，当选择曲线a，则进入a曲线控制，先判断是否在T时间内， 如果在T时间内，液面设定执行Y＝L-αT(L为液面的初始位置，当T在0～300min时，α取0.05～0.2；当T在300min～600min时，α取-0.05～-0.2)，该种控制方式会使液面先递减到低位，再升回到原位；如选择曲线b，则进入b曲线控制，先判断是否在T时间内，如果在T时间内，液面设定执行Y＝L-βT(L为液面的初始位置，β取0.05～0.1，T取500～600min)，该种控制方式会使液均匀递减。 

如图3所示，当选择曲线C，则进入C曲线控制，先判断是否在第一时间段，如在第一时间段内，液面设定执行Y＝L-αT1(L为液面的初始位置，T1一般选择180min～240min，α取0.05～0.2)；执行完后再进入第二时间段的T2时间内，执行Y＝(L-αT1)-βT2(T2一般选择120min～180min，β取0.1～0.2)；最后执行Y＝(L-αT1-βT2)-γT3(T3一般选择180～240min，γ取0.05～0.2)。 

通过试验比较发现由于自动调渣线在开浇后，其熔渣层就沿着设定曲线移动，通过改变曲线的不同斜率可以改变浸入式水口侵刷的形态，按人为设定形态进行调整。但由于在开浇初期其液面就在调整，其中心侵刷的形态较为严重，只有扩大设定范围并使曲线在100～90mm、70～60mm内进行慢速移动，在90～70mm快速移动(参见图3)，可以得到较为理想的浸入水口侵刷的形状，这样浸入式水口最薄处要比以前(哑铃形状)增加2～4mm。 

本发明可以提高浸入式水口的抗侵刷，减少因不均匀侵刷而造成断裂，延长浸入水口的使用寿命，减少因调整液面而引起液面波动及挑渣条等易漏钢的隐患。采用自动调整渣线后，浸入水口最薄处可以增加2～4mm，可以延长浸入式水口使用寿命，每个浇次可以提高1～2罐，增加连浇罐数。此外还减少对结晶器铜板的长期一个或几个部位的侵蚀，使其侵蚀均匀，减少镀层脱落，延长结晶器铜板镀层的使用寿命。 

Claims (3)

1.一种连铸结晶器渣线控制方法，其特征在于在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置，随时间变化不断自动微量改变的设定值为：在第一时间段内，液面设定执行Y＝L-αT1，L为液面的初始位置，T1取180min～240min，α取0.05～0.2；执行完后再进入第二时间段内，执行Y＝(L-αT1)-βT2，T2取120min～180min，β取0.1～0.2；最后执行Y＝(L-αT1-βT2)-γT3，T3取180～240min，γ取0.05～0.2。

2.一种连铸结晶器渣线控制方法，其特征在于在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置，随时间变化不断自动微量改变的设定值为Y＝L-αT的函数曲线，式中：L为液面的初始位置；0≤T＜300min，α取0.05～0.2；300min≤T≤600min，α取-0.05～-0.2。

3.一种连铸结晶器渣线控制方法，其特征在于在现有的连铸结晶器液面自动控制系统的基础上，通过随时间变化不断自动微量改变系统的设定值来调整其熔渣层位置，随时间变化不断自动微量改变的设定值为Y＝L-βT的函数曲线，式中：L为液面的初始位置；β取0.05～0.1，T取500～600min。

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