專利名稱：連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種冶金生產(chǎn)控制設(shè)備，特別涉及一種連鑄坯生產(chǎn)冷卻控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
在冶金生產(chǎn)過(guò)程中，連鑄二次冷卻直接影響鑄坯質(zhì)量和連鑄機(jī)產(chǎn)量。一方面，二冷控制關(guān)系到連鑄坯中裂紋和其它缺陷的產(chǎn)生，為確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的連鑄坯，必須根據(jù)鋼種、澆注溫度、拉坯速度、鑄坯尺寸和鑄機(jī)尺寸等參數(shù)來(lái)制定對(duì)應(yīng)的冷卻工藝；另一方面，合理控制液相穴長(zhǎng)度可以優(yōu)化拉坯速度、提高連鑄機(jī)產(chǎn)量。
為了優(yōu)化二冷控制，近些年來(lái)已開(kāi)發(fā)了許多基于二冷傳熱數(shù)學(xué)模型模擬連鑄過(guò)程、計(jì)算二冷水量分配的控制裝置，它們?cè)谝欢ǔ潭壬细倪M(jìn)了連鑄操作，但是，由于其數(shù)學(xué)模型只能離線模擬穩(wěn)定的澆注過(guò)程，而不能可靠地反映澆鑄條件頻繁變化的實(shí)際連鑄過(guò)程，因而控制精度不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制精度高的連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置，它包括鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)，它記錄了在不同鋼水化學(xué)成分和鑄坯規(guī)格情況下，用鋼水材料模型計(jì)算和優(yōu)化得出的，鋼水凝固過(guò)程中物理、化學(xué)和力學(xué)參數(shù)的變化數(shù)據(jù)；鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)，它記錄了根據(jù)不同鋼種和不同冶金準(zhǔn)則所確定的優(yōu)化鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略；冷卻介質(zhì)控制器，它根據(jù)所述鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略庫(kù)所提供的鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略，以及連鑄冷卻模型給出的鑄坯各位置溫度分布計(jì)算值，進(jìn)行冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)的計(jì)算，并將冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)提供給連鑄生產(chǎn)設(shè)備和連鑄冷卻模型；連鑄冷卻模型，它以冷卻介質(zhì)傳熱參數(shù)作為物理模型的邊界條件，以所述鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)提供的數(shù)據(jù)作為鑄坯冷卻的熱物性參數(shù)，從鑄機(jī)生產(chǎn)設(shè)備獲取拉速和鋼水溫度等數(shù)據(jù)，對(duì)鑄坯冷卻主方程進(jìn)行計(jì)算，得到鑄坯各位置的溫度分布計(jì)算值，并將溫度分布計(jì)算值反饋給所述冷卻介質(zhì)控制器。
由于本發(fā)明使用高精度的連鑄冷卻模型計(jì)算鑄坯各位置的溫度分布計(jì)算值，進(jìn)而得到優(yōu)化的參數(shù)，所以達(dá)到了較高的控制精度，并且不需要在鑄機(jī)生產(chǎn)設(shè)備上安裝很多控制用傳感器，降低了設(shè)備成本和控制的復(fù)雜度，穩(wěn)定了連鑄生產(chǎn)。


附圖為本發(fā)明的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置，它包括鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)1，它記錄了在不同鋼水化學(xué)成分和鑄坯規(guī)格情況下，用鋼水材料模型計(jì)算和優(yōu)化得出的，鋼水凝固過(guò)程中物理、化學(xué)和力學(xué)參數(shù)的變化數(shù)據(jù)；鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)2，它記錄了根據(jù)不同鋼種和不同冶金準(zhǔn)則所確定的優(yōu)化鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略；冷卻介質(zhì)控制器3，它根據(jù)所述鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略庫(kù)2所提供的鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略，以及連鑄冷卻模型4給出的鑄坯各位置溫度分布計(jì)算值，進(jìn)行冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)的計(jì)算，并將冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)提供給連鑄生產(chǎn)設(shè)備5和連鑄冷卻模型4；連鑄冷卻模型4，它以冷卻介質(zhì)傳熱參數(shù)作為物理模型的邊界條件，以所述鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)1提供的數(shù)據(jù)作為鑄坯冷卻的熱物性參數(shù)，從鑄機(jī)生產(chǎn)設(shè)備5獲取拉速和鋼水溫度等數(shù)據(jù)，對(duì)鑄坯冷卻主方程進(jìn)行計(jì)算，得到鑄坯各位置的溫度分布計(jì)算值，并將溫度分布計(jì)算值反饋給所述冷卻介質(zhì)控制器3。
實(shí)施例2為了進(jìn)一步提高控制精度，在實(shí)施例1所述的連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置中，還可以包括人機(jī)界面6，通過(guò)它，操作員可以根據(jù)工藝需要向所述鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)2給出目標(biāo)溫度曲線和控制策略；歷史數(shù)據(jù)庫(kù)8，它記錄由所述連鑄生產(chǎn)設(shè)備5提供的運(yùn)行各測(cè)量值，由所述連鑄冷卻模型4提供的溫度分布計(jì)算值等目標(biāo)值，以及其它重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；模型優(yōu)化器7，它通過(guò)所述連鑄生產(chǎn)設(shè)備5提供的實(shí)際溫度測(cè)量值和連鑄冷卻模型4的溫度分布計(jì)算值進(jìn)行比較，對(duì)連鑄冷卻模型4進(jìn)行在線修正；并通過(guò)所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)8提供的實(shí)際溫度測(cè)量值和連鑄冷卻模型4的溫度分布計(jì)算值的大量記錄的比較，對(duì)連鑄冷卻模型4進(jìn)行離線修正。
權(quán)利要求
1.一種連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置，其特征是它包括鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)[1]，它記錄了在不同鋼水化學(xué)成分和鑄坯規(guī)格情況下，用鋼水材料模型計(jì)算和優(yōu)化得出的，鋼水凝固過(guò)程中物理、化學(xué)和力學(xué)參數(shù)的變化數(shù)據(jù)；鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)[2]，它記錄了根據(jù)不同鋼種和不同冶金準(zhǔn)則所確定的優(yōu)化鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略；冷卻介質(zhì)控制器[3]，它根據(jù)所述鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略庫(kù)[2]所提供的鑄坯目標(biāo)溫度曲線和控制策略，以及連鑄冷卻模型[4]給出的鑄坯各位置溫度分布計(jì)算值，進(jìn)行冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)的計(jì)算，并將冷卻介質(zhì)調(diào)整數(shù)據(jù)提供給連鑄生產(chǎn)設(shè)備[5]和連鑄冷卻模型[4]；連鑄冷卻模型[4]，它以冷卻介質(zhì)傳熱參數(shù)作為物理模型的邊界條件，以所述鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)[1]提供的數(shù)據(jù)作為鑄坯冷卻的熱物性參數(shù)，從鑄機(jī)生產(chǎn)設(shè)備[5]獲取拉速和鋼水溫度等數(shù)據(jù)，對(duì)鑄坯冷卻主方程進(jìn)行計(jì)算，得到鑄坯各位置的溫度分布計(jì)算值，并將溫度分布計(jì)算值反饋給所述冷卻介質(zhì)控制器[3]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置，其特征是它還包括人機(jī)界面[6]，通過(guò)它，操作員可以根據(jù)工藝需要向所述鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)[2]給出目標(biāo)溫度曲線和控制策略；歷史數(shù)據(jù)庫(kù)[8]，它記錄由所述連鑄生產(chǎn)設(shè)備[5]提供的運(yùn)行各測(cè)量值，由所述連鑄冷卻模型[4]提供的溫度分布計(jì)算值等目標(biāo)值，以及其它重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；模型優(yōu)化器[7]，它通過(guò)對(duì)所述連鑄生產(chǎn)設(shè)備[5]提供的特征點(diǎn)實(shí)際溫度測(cè)量值和連鑄冷卻模型[4]的溫度分布計(jì)算值進(jìn)行比較，對(duì)連鑄冷卻模型[4]進(jìn)行在線修正；并通過(guò)所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)[8]提供歷史特征點(diǎn)的實(shí)際溫度測(cè)量值和連鑄冷卻模型[4]的溫度分布計(jì)算值的大量記錄的比較，對(duì)連鑄冷卻模型[4]進(jìn)行離線修正。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種冶金生產(chǎn)控制設(shè)備，特別涉及一種連鑄坯生產(chǎn)冷卻控制設(shè)備。連鑄坯生產(chǎn)的冷卻控制裝置包括鋼水凝固特征參數(shù)庫(kù)[1]；鑄坯目標(biāo)溫度曲線及控制策略庫(kù)[2]；冷卻介質(zhì)控制器[3]；連鑄冷卻模型[4]。由于本發(fā)明使用高精度的連鑄冷卻模型計(jì)算鑄坯各位置的溫度分布計(jì)算值，進(jìn)而得到優(yōu)化的參數(shù)，所以達(dá)到了較高的控制精度，并且不需要在鑄機(jī)生產(chǎn)設(shè)備上安裝很多控制用傳感器，降低了設(shè)備成本和控制的復(fù)雜度，穩(wěn)定了連鑄生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22D11/124GK1613575SQ20041009674
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者袁浩 申請(qǐng)人:北京華創(chuàng)精英自動(dòng)化技術(shù)有限公司