高拉速板坯连铸技术研究现状

常规板坯铸机浇注窄断面铸坯或生产品种钢时,浇注周期被迫延长,难以实现炉机匹配,严重制约了炼钢车间的生产能力,因此提高连铸机的生产率迫在眉睫,高拉速已成为现代连铸发展的重要方向。本文回顾了国内外高拉速板坯连铸技术发展历程,总结了高拉速连铸的技术特点,重点介绍了高效强冷结晶器、非正弦振动、钢液流动控制、高拉速结晶器保护渣、FC(flow control)结晶器、二冷精准控制等多项关键技术,用于解决高拉速板坯稳定生产的技术难题。高拉速的实现是一项集工艺、装备、生产操作与自动化控制于一体的综合性技术。

高拉速连铸结晶器电磁控流技术发展

高拉速连铸是钢铁工业节能减排、绿色发展的必然趋势,其对连铸工艺的稳定性提出了更高要求,特别是高拉速连铸条件下结晶器内的钢液流动和液面稳定性控制至关重要.伴随着高拉速连铸技术的发展,电磁制动技术应运而生,它具有无污染和灵活控制的优点,现已广泛应用于高拉速连铸过程中.本文中介绍了国内外连铸结晶器电磁控流技术的发展,指出了不同类型结晶器电磁控流装置的工艺特点和冶金功效,明确了电磁控流装置的类型、安装位置和磁场强度对控制结晶器内钢液合理流动和改善铸坯质量的重要性.最后,笔者认为高拉速连铸结晶器电磁控流技术应向研发多区域、多模式及集成静磁场与交变磁场协同工作的多功能电磁控制装置,以及高精度、低时延的连铸在线监测与控流于一体的智能化电磁控流系统方向发展,以确保连铸结晶器内钢液流动模式、渣金界面稳定性和初凝坯壳均匀生长等得到精准控制,实现高拉速连铸稳定和高质化生产.

连铸结晶器液面控制系统技术改造

针对河钢宣钢2号连铸机因为现有设备老化严重造成了废品率较高的现状,通过分析,认为结晶器液面控制不稳定是造成铸坯表面结疤等缺陷的重要原因之一。根据该分析结果,进一步阐述对连铸结晶器液面控制系统进行改造的总体思路、实施方案和效果等。

连铸过程结晶器液面控制的模糊控制方法

对连铸过程结晶器液面控制提出一种新的模糊控制方法。该方法采用一种简化的模糊 PID结构 ,结合了传统模糊 PI与模糊 PD控制方法的优点。仿真结果表明 ,该方法对周期性扰动具有良好的抑制效果 。

攀钢低合金钢板坯角横裂缺陷的控制技术

分析了结晶器液面波动、结晶器锥度、结晶器冷却制度、连铸保护渣、二冷制度等连铸工艺对低合金钢板坯角部横裂纹缺陷的影响,在此基础上,提出了改善板坯角部横裂纹的有效措施,即稳定结晶器液面、优化结晶器锥度、弱化结晶器冷却和连铸二次冷却,改进连铸保护渣等。研究结果经实施应用,明显减轻了板坯角部横裂纹缺陷,消除了因低合金高强度钢连铸坯角部横裂纹缺陷引起的热轧板卷边裂缺陷。

结晶器液位机理模型及其在极限环抑制中的应用

针对结晶器液位极限环抑制中 dither抖动参数难于确定的问题 ,建立了整个连铸机结晶器液位的机理模型 ,正确预测了液位控制中的极限环现象 .以此模型为基础 ,提出了一种dither抖动参数工程整定方法 .

基于ACO的连铸结晶器液位控制系统设计

常规PID不适用于具有非线性、时变特性和耦合性强等特征的连铸机结晶器液位控制系统,为此设计一种蚁群优化BP神经网络的智能PID控制器。采用系统辩识方法确定结晶器液位控制系统的数学模型;设计了控制器的系统结构,采用蚁群算法(ACO)训练BP网络的权值,以获得全局最优PID控制参数,在Matlab中进行仿真。实践结果表明,该算法收敛速度快、无超调、稳定性好。

自动开浇控制系统在板坯连铸生产线中的应用

结晶器自动开浇控制系统是中国重型机械研究院股份公司(中国重型院)自主研发的我国首个高精度结晶器液面控制技术。该系统结晶器液面检测采用嵌入式电磁涡流液面传感器,沿结晶器宽度方向上距传感器中心线两侧200 mm处各设置一个探头,两个探头测量的平均值作为液面控制系统的输入参数。双探头结构的传感器测量钢液高度不受保护渣和钢种的影响。结晶器液面控制采用电动缸驱动方式,Siemens S120伺服驱动器通过驱动电动缸来控制塞棒位置从而控制中包流入结晶器的钢水流量,结晶器自动开浇控制系统具有多种控制模式及塞棒抖动和调整渣线控制等功能,自动开浇分为铸机启动前的液位控制和启动后的拉速自动上升两个过程,铸机启动前的液位根据进入结晶器的钢液流量与塞棒开口度的关系模型来控制,当启动前的液位到达设定启动液位后,自动进入升速阶段,拉速根据预设的拉速上升曲线进行控制。生产实践证明,该系统实现了连铸机结晶器开浇全自动化、减少了漏钢事故的发生,对连铸机生产高品质、无缺陷铸坯起到关键作用。

基于S7-300 PLC的结晶器液位控制系统设计

针对连铸机的结晶液位采用拉速控制导致控制过程不稳定,影响铸坯质量的问题,提出了一种结晶器塞棒式流量控制方案,并进行了软硬件设计。采用西门子S7系列的PLC完成了液位的PID闭环控制,并增加了自动开浇功能,完全实现系统的自动控制,提高生产效率和铸坯质量。

基于模糊控制决策的连铸机结晶器液位控制系统设计

通过对连铸机结晶器液位控制系统的分析,介绍了模糊控制技术在结晶器液位控制中的应用,给出了模糊控制规则。实际应用表明该系统具有稳定性好、控制精度高、偏差小等特点。

提高连铸自动开浇成功率的实践

介绍了宝钢某连铸机提高自动开浇成功率的实践情况。分析了中间包水口动态开度控制模型及其控制方法,在只用滑板控制的情况下,得到了稳定的结晶器铸流,取得了较好的开浇成功率,降低了系统使用成本。

模糊PID辅助控制在结晶器液位控制中的应用

文章分析了宝钢某连铸机结晶器液位控制系统改造的实际情况,提出了一种模糊PID辅助控制的方法。在保留原控制系统稳定性的基础上,使用模糊PID的方法进行辅助控制,提高了系统的动态性能与鲁棒性,达到了较好的控制效果。

减少宽厚板坯表面纵裂纹的改进实践

分析了钢水碳含量、硫含量、钢水纯净度、拉速变化、浸入式水口参数及结晶器液位波动等对铸坯表面纵裂纹的影响,不合理的化学成分、拉速变化及结晶器液面波动大等是导致纵裂的主要原因。通过相应采取优化钢水成分、优化浸入式水口参数、采用钢包下渣检测技术和结晶器液位控制系统改造等措施,使板坯表面裂纹率由0.76%降到了0.18%以下。

本科层次职业教育材料成型及控制工程专业建设探索

针对当前本科层次职业教育材料成型及控制工程专业如何建设的问题,提出了“产教融合、项目支撑,情境培养、岗位对接”的职业教育本科材料成型及控制工程专业建设模式。以校企合作为中心,建设产教深度融合支撑平台,培养高水平高技能校企互聘共用的“双师型”专兼职教师队伍,以“工学结合、交替顶岗的4121”人才培养模式为核心,基于职业技能构建课程体系,采用“工作情境,项目引领的四层次技能递进”教学模式,通过在校生质量评价和毕业生质量反馈,专业不断自我诊断与改进,不断良性发展,打造高层次技术技能人才培养高地,满足材料成型领域相关产业对于高层次技术技能人才的迫切需求,助力粤港澳大湾区经济转型升级。

模糊PID控制在连续铸钢中的应用

针对连续铸钢复杂的工艺特点,采用可编程序逻辑控制器、组态软件和相应的检测器件构建控制系统,实现其自动控制。介绍了系统的硬件结构、软件设计思想。针对结晶器液位存在时变、滞后、耦合等非线性的特征,难于建立精确数学模型,同时为了简化模糊控制器的设计,对其采用变形模糊PID控制,详细介绍了其原理和设计步骤。实践表明,该控制系统稳定可靠、结构简单、维护方便,提高了生产效率和产品质量,有良好的推广价值。

基于RBF神经网络的连铸机结晶器液位控制系统设计

通过对连铸机结晶器液位控制方案的分析 ,设计了基于RBF神经网络模型的结晶器液位控制系统 ,对液位控制的扰动进行了补偿 ,在MATLAB 5 .3上进行了仿真 ,并在实际中进行多次测试。结果表明该系统具有控制精度高。

基于神经网络的结晶器液位控制系统设计

本文通过对连铸机结晶器液位控制方案的分析,设计了基于 RBF 神经网络模型的结晶器液位控制系统,对液位控制的扰动进行了补偿,在 MATLAB 5.3上进行了仿真,并在实际中进行多次测试。结果表明该系统具有控制精度高、偏差小等特点。

基于最小二乘支持向量机的结晶器液面预测控制

针对连铸过程的结晶器液面控制问题,提出了基于最小二乘支持向量机技术的预测模型的预测控制方法。利用最小二乘支持向量机对非线性过程建立预测模型,采用非线性预测控制方法进行控制。以结晶器液面控制过程为控制对象进行仿真,仿真结果表明,最小二乘支持向量机的建模方法可以有效地建立预测模型并且具有较好的泛化能力,基于这种预测模型的预测控制具有很好的控制性能。

结晶器钢水液位模糊控制系统的研究

结晶器钢水液位控制由于存在时变、滞后、间隙等非线性特性 ,使得它的控制变得特别复杂 .文中从常规 PID控制出发 ,简述了用常规 PID控制难以取得预期控制效果的原因 .重点研究了采用双级模糊控制器对结晶器钢水液位进行模糊控制的策略 ,并用 C语言编程实现了带有非线性补偿的双级模糊控制算法 .

结晶器液面波动成因及控制

结晶器液面波动是连铸过程中的常见现象,液面波动过大会造成铸坯夹杂物含量超标、纵裂等产品缺陷,严重的还会引起漏钢事故。系统分析了影响结晶器液面波动的因素,并提出了在夹杂物、结晶器流场、保护渣、冷却制度、拉速、液面控制系统等方面应采取的控制措施。