專利名稱：一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，尤其是涉及一種降低大方坯浸入式水口侵蝕速率、延長(zhǎng)連澆時(shí)間，活躍大方坯結(jié)晶器液面、改善連鑄坯表面質(zhì)量的新型結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，屬于冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，背景技術(shù)的液面控制原理是液面設(shè)定值是一個(gè)常數(shù)，液面的實(shí)際值根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，以達(dá)到穩(wěn)定結(jié)晶器液面的功能。由于設(shè)定液位為一個(gè)恒定值，容易出現(xiàn)渣線侵蝕范圍窄，水口熔損速率大的現(xiàn)象，特別是使用整體水口澆注時(shí)， 水口壽命直接決定中包使用壽命，水口熔損速率大，嚴(yán)重制約了中包的使用壽命，大大增加了中包耐材成本。另外彎月面位置結(jié)晶器銅管壁長(zhǎng)時(shí)間受鋼渣界面沖刷腐蝕易造成彎月面銅管內(nèi)壁鍍層脫落、錐度變化從而影響鑄坯表面及皮下質(zhì)量。由于大方坯斷面大，存在拉速相對(duì)較低，結(jié)晶器液面不活躍的特點(diǎn)，浸入式水口侵蝕速度快及鑄坯的表面質(zhì)量較差的問(wèn)題尤其突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法， 通過(guò)編寫程序及設(shè)置控制模塊使結(jié)晶器的液面實(shí)際值根據(jù)液面設(shè)定值及其周期、振幅實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制，可以有效的減少大方坯浸入式水口侵蝕速率、提高連澆時(shí)間及改善鑄坯表面質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，包含如下工藝步驟首先，將液面輸出值設(shè)定為一個(gè)正弦變化曲線，其次，計(jì)算機(jī)液面控制程序中的 PID控制模塊控制液面的實(shí)際值來(lái)根據(jù)液面輸出設(shè)定值進(jìn)行變化，最后，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制。所說(shuō)的將液面輸出值設(shè)定為一個(gè)正弦變化曲線，根據(jù)人機(jī)接口來(lái)設(shè)定液面正弦變化曲線的參數(shù)，包括液面測(cè)量量程、設(shè)定值、周期、振幅等。對(duì)于300mmX 360mm斷面大方坯，本發(fā)明所述結(jié)晶器液面控制參數(shù)為液面測(cè)量量程為120mm ；液面設(shè)定值為90mm (75%)；振幅為士5mm ；周期為5min。本發(fā)明的原理
根據(jù)正弦公式Y(jié)=Sin( x + c^+b，在此數(shù)學(xué)模型中Φ=0，b=0，所以我們使用的正弦公式為Y=Sin(co χ)。根據(jù)液面控制技術(shù)原理我們需要聲明一些變量液面設(shè)定值In_ktLV液面輸出值IOjetLV液面振幅In_UD (單位mm)液面變化周期In_CT (單位分鐘)。執(zhí)行本程序的PLC為西門子S7-300，其掃描周期為100ms，所以我們將設(shè)定的變化周期分為In_CTX600變化點(diǎn)，聲明變化點(diǎn)為TempMart，則每個(gè)變化點(diǎn)對(duì)應(yīng)的液面變化量 TempStep 為TempStep= In_UD X Sin((2 π +(In_CT X600)) XTempStart)。根據(jù)以上我們可以得出每個(gè)變化點(diǎn)對(duì)應(yīng)的液位值IOJietLV為 I0_SetLV =In_SetLV+ TempStep
液面輸出值是一個(gè)正弦變化趨勢(shì)，程序中的PID控制模塊控制液面的實(shí)際值來(lái)根據(jù)液面輸出設(shè)定值進(jìn)行變化，這樣就實(shí)現(xiàn)了結(jié)晶器液位正弦控制。本發(fā)明的有益效果通過(guò)編寫程序及設(shè)置控制模塊使結(jié)晶器的液面實(shí)際值根據(jù)液面設(shè)定值及其周期、振幅實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制，可以有效的減少大方坯浸入式水口侵蝕速率、提高連澆時(shí)間及改善鑄坯表面質(zhì)量。通過(guò)統(tǒng)計(jì)使用數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明對(duì)延長(zhǎng)水口的使用壽命、提高連澆時(shí)間起到明顯的效果，同時(shí)因結(jié)晶器液面活躍，保護(hù)渣化渣良好，因表面缺陷造成的(鑄)坯、(鋼)材送修率有所降低。


附圖1為背景技術(shù)液面控制示意圖； 附圖2為本發(fā)明液面控制示意附圖3為本發(fā)明實(shí)施例一個(gè)周期的變化趨勢(shì)圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例為300mmX360mm斷面大方坯，本發(fā)明所述結(jié)晶器液面控制參數(shù)為液面測(cè)量量程為120mm ；液面設(shè)定值為75% (液位高度90mm)；結(jié)晶器液面最佳檢測(cè)范圍是 70^80% (液位高度范圍84 96mm)，目標(biāo)值75% (液位高度90mm);振幅依據(jù)結(jié)晶器液位最佳檢測(cè)高度范圍(8壙96讓)，設(shè)定振幅為士5mm，即高度范圍為85 95mm，在結(jié)晶器液位最佳檢測(cè)范圍內(nèi)；周期根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，周期設(shè)定在Hmin時(shí)，結(jié)晶器液面變化(上升、下降速度快 )速度快，液面波動(dòng)大，結(jié)晶器內(nèi)容易產(chǎn)生渣條，影響澆注；周期設(shè)定> 5min時(shí)，結(jié)晶器液位變化緩慢，正弦液面控制的效果不明顯，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況總結(jié)，周期設(shè)定為5min。實(shí)施例的一個(gè)周期變化趨勢(shì)圖，參照附圖2。通過(guò)統(tǒng)計(jì)使用數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明對(duì)延長(zhǎng)水口的使用壽命、提高連澆時(shí)間起到明顯的效果，同時(shí)因結(jié)晶器液面活躍，保護(hù)渣化渣良好，因表面缺陷造成的(鑄)坯、(鋼)材送修率有所降低。使用前后對(duì)比數(shù)據(jù)見表一
權(quán)利要求
1.一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，其特征在于包含如下工藝步驟首先，將液面輸出值設(shè)定為一個(gè)正弦變化曲線，其次，計(jì)算機(jī)液面控制程序中的PID控制模塊控制液面的實(shí)際值來(lái)根據(jù)液面輸出設(shè)定值進(jìn)行變化，最后，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，其特征在于所說(shuō)的將液面輸出值設(shè)定為一個(gè)正弦變化曲線，根據(jù)人機(jī)接口來(lái)設(shè)定液面正弦變化曲線的參數(shù)，包括液面測(cè)量量程、設(shè)定值、周期、振幅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，其特征在于對(duì)于300mmX360mm斷面大方坯，本發(fā)明所述結(jié)晶器液面控制參數(shù)為液面測(cè)量量程為 120mm ；液面設(shè)定值為90mm (75%)；振幅為士5mm ；周期為5min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液面自動(dòng)控制方法，屬冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是首先，將液面輸出值設(shè)定為一個(gè)正弦變化曲線，其次，計(jì)算機(jī)液面控制程序中的PID控制模塊控制液面的實(shí)際值來(lái)根據(jù)液面輸出設(shè)定值進(jìn)行變化，最后，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制。本發(fā)明的有益效果通過(guò)編寫程序及設(shè)置控制模塊使結(jié)晶器的液面實(shí)際值根據(jù)液面設(shè)定值及其周期、振幅實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位正弦控制，可以有效的減少大方坯浸入式水口侵蝕速率、提高連澆時(shí)間及改善鑄坯表面質(zhì)量。通過(guò)統(tǒng)計(jì)使用數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明對(duì)延長(zhǎng)水口的使用壽命、提高連澆時(shí)間起到明顯的效果，同時(shí)因結(jié)晶器液面活躍，保護(hù)渣化渣良好，因表面缺陷造成的(鑄)坯、(鋼)材送修率有所降低。
文檔編號(hào)B22D11/18GK102328044SQ20111022258
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者李國(guó)棟, 董大西, 趙戰(zhàn)強(qiáng), 陳良勇, 韓偉, 高晗 申請(qǐng)人:河北鋼鐵集團(tuán)有限公司, 石家莊鋼鐵有限責(zé)任公司