CN103586436A - 板坯连铸机的动态配水模型 - Google Patents

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本发明公开了一种板坯连铸机的动态配水模型，包括连铸机的7个二次冷却区，分别为冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区，其实际用水量均符合Q=AV2+BV+C公式的要求，连铸机生产的产品包括普碳低合金系列钢和中高碳合金系列钢，将每年划分三个阶段，根据板坯设备和气候条件的变化情况，结合所生产的钢种产品，实现对铸坯表面温度的控制，动态配水模型依据相应的公式调整模型参数实现动态控制。该板坯连铸机动态配水模型，根据气候以及外界条件的变化，结合板坯生产的特点，及时调整结晶器、二冷配水模型，建立板坯动态配水模型，稳定板坯铸坯表面质量和内部质量，解决由于受外界气候等因素变化所引起的铸坯质量问题。

Description

板坯连铸机的动态配水模型
技术领域
本发明涉及一种板坯连铸机的配水模型，尤其涉及一种板坯弧半径为7.5米的板坯连铸机的动态配水模型。
背景技术
板坯连铸机的动态配水模型是连铸机的重要技术环节，一直是连铸生产的重点，同时也是连铸生产的难点。虽然在连铸机建设初期，各个连铸机设计单位和研究院结合开发出了每个连铸机的动态配水模型，但无一例外新建的连铸机动态配水模型都不能满足和保证连铸生产和质量控制的要求，特别是板坯连铸机，这个问题尤为突出。长期以来，板坯动态配水如何保证板坯铸坯质量，一直是困扰各条板坯连铸机生产线的技术难题，各条板坯生产线也一直在长期进行技术攻关和研究。
酒钢一炼钢板坯连铸机是90年代的设备，由于地处西北地区，早晚气候变化比较大，铸机弧半径小等条件影响，一直以来板坯的生产和铸坯质量没有得到稳定控制，铸坯质量更是严重制约了后道工序的生产。为了解决板坯动态配水不能满足铸坯质量的问题，2005年以来，经过多次在现场的摸索和不断试验，终于摸索出了一套根据时令条件，建立板坯动态配水模型的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以根据气候变化进行调节的板坯连铸机动态配水模型。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种板坯连铸机的动态配水模型，包括连铸机的7个二次冷却区，分别为冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区，所述7个二次冷却区的实际用水量均符合Q=AV2+BV+C公式的要求，公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数；连铸机生产的产品包括普碳低合金系列钢和中高碳合金系列钢；将每年的12～4月份划分为第一阶段，5～8月划分为第二阶段，9～11月划分为第三阶段，
连铸机在第一阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2190～2210m3/min，结晶器的外弧用水量为2330～2360m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=0.91V2+44.97V+63.85，Q2=1.38V2+72.81V+120.57，Q3=0.79V2+56.43V+88.28，
Q4=-0.88V2+88.97V-1.85，Q5=-0.47V2+63.81V-46.14，Q6=3.67V2+28.96V-27.42，
Q7=8.05V2-17.02V+8.28；
连铸机在第一阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2310～2330m3/min，结晶器的外弧用水量为：2440～2460m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=0.92V2+36.21V+32.14，Q2=0.96V2+57.17V+35.28，Q3=0.46V2+44.39V+47.28，
Q4=-0.47V2+73.88V-35.57，Q5=1.04V2+38.90V-52.42，Q6=3.96V2+2.61V-32.49，
Q7=6.54V2-12.73V+2.85；
连铸机在第二阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2250～2270m3/min，结晶器的外弧用水量为：2370～2390m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=2.25V2+23.46V+204.57，Q2=8.42V2+56.57V+349.29，Q3=5.22V2+12.72V+76.00，
Q4=4.66V2+29.81V+56.14，Q5=1.15V2+46.15V-49.28，Q6=5.62V2-0.61V-14.71，
Q7=12.15V2-50.77V+43.13；
连铸机在第二阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2350～2370m3/min，结晶器的外弧用水量为：2470～2490m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=1.58V2+6.58V+168.30，Q2=1.22V2+46.44V+250.71，Q3=0.35V2+18.14V+44.42，
Q4=0.51V2+19.26V+50.26，Q5=-2.96V2+49.45V-44.00，Q6=1.71V2+5.85V-12.00，
Q7=3.33V2-7.58V+3.57；
连铸机在第三阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2210～2230m3/min，结晶器的外弧用水量为：2330～2350m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=-0.50V2+37.01V+188.43，Q2=-3.29V2+118.27V+268.71，Q3=-0.27V2+41.55V+53.87，
Q4=-0.50V2+52.28V+60.57，Q5=-4.22V2+75.56V-47.85，Q6=0.29V2+32.28V-28.42，
Q7=6.61V2-5.75V+8.28；
连铸机在第三阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2330～2350m3/min，结晶器的外弧用水量为：2430～2450m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=-0.92V2+34.31V+133.71，Q2=-5.31V2+121.29V+209.14，Q3=-1.84V2+44.46V+15.26，
Q4=-2.00V2+49.14V+17.13，Q5=-5.03V2+72.75V-68.87，Q6=-1.96V2+41.25V-51.13，
Q7=3.57V2+9.28V-19.13。
采用本发明提供的一种板坯连铸机动态配水模型，根据气候以及外界条件的变化，结合板坯生产的特点，及时调整结晶器、二冷配水模型，建立板坯动态配水模型，稳定板坯铸坯的表面质量和内部质量，解决由于受外界气候等因素变化所引起的铸坯质量问题。
本发明的有益效果是：
1.板坯综合合格率由原来的95%，提高到99.99%，冬天铸坯表面裂纹打磨率由原来的10～30%，到现在的表面裂纹打磨率基本杜绝。
2.中板轧制可利用率由原来的3%下降到0.3%。
3.中碳钢中心偏析分层质量问题由原来10%到现在彻底解决。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明提供的一种板坯弧半径为7.5米的板坯连铸机动态配水模型，包括连铸机的7个二次冷却区，分别为冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区，这7个二次冷却区的实际用水量均符合Q=AV2+BV+C公式的要求，公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数，当连铸机的拉坯速度发生变化时，可以根据公式实现对7个二次冷却区的实际用水量的动态调节。
由于气候条件对板坯连铸机的动态配水模型影响很大，根据气候的温差变化，将每年的12～4月份划分为第一阶段，5～8月划分为第二阶段，9～11月划分为第三阶段。
连铸机生产的产品包括两大钢种：普碳低合金系列钢和中高碳合金系列钢。由于这两个钢种的成分差异大，动态配水模型在考虑气候因素的基础上还必须考虑产品成分对产品质量的影响。
采用动态配水模型的目的，主要是为了控制铸坯表面温度，在设备状况稳定的情况下，动态配水模型的调整，是为了保证各个节点铸坯表面温度在一个标准控制范围。
本发明根据板坯设备和气候条件的变化情况，结合所生产的钢种产品，实现对铸坯表面温度的控制，板坯连铸机动态配水模型依据相应的公式调整模型参数实现动态控制。板坯连铸机动态配水模型的建立，是依据现场实践生产过程大量实际数据的积累，经过现场不断验证，然后通过数据的统计分析，最终通过线性回归的方法，建立二冷动态配水模型公式，此模型更符合现场实际生产需要，更能满足现场生产。
 1.连铸机在第一阶段（12～4月份），生产普碳低合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2200m3/min，结晶器的外弧用水量为2350m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure 941143DEST_PATH_IMAGE001
。
2.连铸机在第一阶段（12～4月份），生产中高碳合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2320m3/min，结晶器的外弧用水量为2450m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure 2013104906612100002DEST_PATH_IMAGE002
。
 3.连铸机在第二阶段（5～8月份），生产普碳低合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2260m3/min，结晶器的外弧用水量为2380m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure 779655DEST_PATH_IMAGE003
。
4.连铸机在第二阶段（5～8月份），生产中高碳合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2360m3/min，结晶器的外弧用水量为2480m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
5.连铸机在第三阶段（9～11月份），生产普碳低合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2220m3/min，结晶器的外弧用水量为2340m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure 746343DEST_PATH_IMAGE005
。
6.连铸机在第三阶段（9～11月份），生产中高碳合金系列钢产品。
结晶器的内弧用水量为2340m3/min，结晶器的外弧用水量为2440m3/min。
连铸机的7个二次冷却区的实际用水量依据Q=AV2+BV+C公式的要求进行配水设置。公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数。
7个二次冷却区的动态配水模型和铸坯表面温度见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限本发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同变型和改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种板坯连铸机的动态配水模型，包括连铸机的7个二次冷却区，分别为冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区，所述7个二次冷却区的实际用水量均符合Q=AV2+BV+C公式的要求，公式中，V为连铸机的拉坯速度，A、B、C分别为冷却参数；连铸机生产的产品包括普碳低合金系列钢和中高碳合金系列钢；将每年的12～4月份划分为第一阶段，5～8月划分为第二阶段，9～11月划分为第三阶段，其特征在于，
连铸机在第一阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2190～2210m3/min，结晶器的外弧用水量为2330～2360m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=0.91V2+44.97V+63.85，Q2=1.38V2+72.81V+120.57，Q3=0.79V2+56.43V+88.28，
Q4=-0.88V2+88.97V-1.85，Q5=-0.47V2+63.81V-46.14，Q6=3.67V2+28.96V-27.42，
Q7=8.05V2-17.02V+8.28；
连铸机在第一阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2310～2330m3/min，结晶器的外弧用水量为：2440～2460m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=0.92V2+36.21V+32.14，Q2=0.96V2+57.17V+35.28，Q3=0.46V2+44.39V+47.28，
Q4=-0.47V2+73.88V-35.57，Q5=1.04V2+38.90V-52.42，Q6=3.96V2+2.61V-32.49，
Q7=6.54V2-12.73V+2.85；
连铸机在第二阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2250～2270m3/min，结晶器的外弧用水量为：2370～2390m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=2.25V2+23.46V+204.57，Q2=8.42V2+56.57V+349.29，Q3=5.22V2+12.72V+76.00，
Q4=4.66V2+29.81V+56.14，Q5=1.15V2+46.15V-49.28，Q6=5.62V2-0.61V-14.71，
Q7=12.15V2-50.77V+43.13；
连铸机在第二阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2350～2370m3/min，结晶器的外弧用水量为：2470～2490m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=1.58V2+6.58V+168.30，Q2=1.22V2+46.44V+250.71，Q3=0.35V2+18.14V+44.42，
Q4=0.51V2+19.26V+50.26，Q5=-2.96V2+49.45V-44.00，Q6=1.71V2+5.85V-12.00，
Q7=3.33V2-7.58V+3.57；
连铸机在第三阶段、生产普碳低合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2210～2230m3/min，结晶器的外弧用水量为：2330～2350m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=-0.50V2+37.01V+188.43，Q2=-3.29V2+118.27V+268.71，Q3=-0.27V2+41.55V+53.87，
Q4=-0.50V2+52.28V+60.57，Q5=-4.22V2+75.56V-47.85，Q6=0.29V2+32.28V-28.42，
Q7=6.61V2-5.75V+8.28；
连铸机在第三阶段、生产中高碳合金系列钢产品时，结晶器的内弧用水量为2330～2350m3/min，结晶器的外弧用水量为：2430～2450m3/min；冷却一区、冷却二区、冷却三区、冷却四区、冷却五区、冷却六区和冷却七区的实际用水量分别满足下列公式的要求：Q1=-0.92V2+34.31V+133.71，Q2=-5.31V2+121.29V+209.14，Q3=-1.84V2+44.46V+15.26，
Q4=-2.00V2+49.14V+17.13，Q5=-5.03V2+72.75V-68.87，Q6=-1.96V2+41.25V-51.13，
Q7=3.57V2+9.28V-19.13。
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