结晶器内粘结漏钢及其传播行为的研究

在板坯、薄板坯结晶器温度实测数据的基础上,分析了稳定工况下的温度变化及其分布特点;结合实测的粘结漏钢数据样本,对温度的反映情况进行研究,探讨了粘结传播过程中温度的典型特征,并着重分析了粘结的纵向和横向传播行为.研究结果可为高拉速下粘结性漏钢的预报和测温系统热电偶布置方案的设计提供参考.     

板坯连铸结晶器黏结及其传播行为

 基于国内某钢厂宽厚板坯连铸机,及黏结漏钢过程中结晶器铜板的实测温度样本,重点讨论了黏结的横向、纵向速度与角度等传播行为,分析和对比结晶器黏结的发展特征,及其随拉速和断面浇铸工艺的变化,为进一步认识宽厚板坯黏结漏钢的传播特性,以及热电偶优化布置与漏钢预报系统开发提供参考和依据。     

结晶器漏钢过程解析及预报原理

介绍了结晶器内粘结漏钢的发生过程及变化特点,展示了粘结坯壳撕裂处的形貌特征。通过几何方法解析粘结撕裂线的扩展规律及粘结过程中的温度传递特征;根据横向和纵向温度传递时间相等的原则进行热电偶布置,以提高预报准确性。此外,分析了结晶器内几种典型的温度变化模式,并补充了两种非典型的粘结漏钢温度变化模式,为粘结漏钢和铸坯表面缺陷的准确有效动态识别提供了参考和依据,从而为开发基于热电偶测温的先进漏钢预报系统奠定了良好的基础。     

板坯连铸粘结漏钢坯壳特征及结晶器铜板温度变化研究

为了研究板坯粘结漏钢的机理和预防粘结漏钢的发生,分析了粘结漏钢后凝固坯壳的厚度、裂纹形貌和表面振痕等特点,建立了初生凝固坯壳受力的数学模型,研究了正常生产及粘结漏钢前后结晶器热电偶温度变化规律.总结出粘结漏钢坯壳的典型特征,确立了保护渣性质、拉速、振动参数等对粘结的作用,得到粘结的热电偶温度变化特征,为漏钢预报系统的优化提供参考.     

基于密度聚类和动态时间弯曲的结晶器黏结漏钢预报方法的开发

针对漏钢时结晶器铜板温度呈现出的“时间滞后”和“空间倒置”等典型特征,本文通过引入动态时间弯曲(DTW)和机器学习中的密度聚类(DBSCAN)方法,提取、汇集并区分结晶器温度的典型变化模式,在此基础上开发出一种新型的漏钢预报方法。借助动态时间弯曲度量不同拉速、钢种或工艺操作条件下结晶器热电偶温度的相似性,并运用密度聚类方法聚集和分离正常工况、黏结漏钢状况下的温度样本,在此基础上检测和预报结晶器漏钢。结果证实,相较于传统的逻辑判断和人工神经元网络预报结晶器漏钢的方法,基于聚类的漏钢预报方法无需人为设置阈值或参数,能够依据漏钢历史样本中温度变化的共性规律,提取并融合热电偶温度在时间、空间上典型的变化特征,准确区分和预报结晶器漏钢,具有较好的自适应性和鲁棒性。      

基于热-力信息融合的智能漏钢预报技术研究

通过连铸机拉钢过程中坯壳发生粘结、纵裂及异物卷入漏钢时坯壳特征、坯壳与钢板间温度及摩擦力特征变化,对热电偶信息源、热通量信息源及结晶器与坯壳间摩擦力、摩擦功信息源的特征变化建立基于热-力信息融合的智能漏钢预报系统。该漏钢预报系统漏钢预报的准确率由原系统的71.43%提高到90.28%。     

结晶器专家系统在莱钢宽厚板连铸机中的应用

为减少漏钢事故,莱钢在宽厚板连铸机应用结晶器专家系统,使用神经元网络模块建立振动摩擦力分析模型,通过拉钢过程中摩擦力的变化特征来预报不同类型的漏钢;将实时采集到的热电偶温度、拉速、液位、摩擦力等作为模型的基本参数,钢种、水垢厚度、保护渣、铸坯宽度等作为辅助参数,建立结晶器热力学模型,采用离线方式训练神经元网络。应用表明,连铸过程漏钢预警预报频率逐渐减少。     

基于温度比波形识别的BP神经网络漏钢预报模型

通过对粘结漏钢过程的研究,提出了一种温度比波形,该波形可以反映粘结发生时热点的传播过程,弥补了以往漏钢预报模型只能通过延迟检查对热点传播过程进行监控的不足.利用BP神经网络对温度比波形和粘结发生时的两种典型温度模式进行识别,建立漏钢预报模型.将该模型应用于板坯连铸漏钢预报中,并用某厂的现场数据对该模型进行测试,测试结果表明该模型能有效地进行漏钢预报.     

连铸机漏钢预报系统优化改造

连铸机漏钢预报系统由检测和控制两部分组成,检测部分负责采集现场结晶器内的温度变化,通过控制部分在上位机显示发出漏钢预报信号,并通过PLC自动降低拉速。为提高漏钢预报准确率,对检测系统及应用软件进行二次开发和优化,增设了热电偶连接缓冲器、大容量中继补偿导线,优化了检测部位的密封性,重点对信号进行防水、防振动、防高温处理,并增加了离线仿真功能,使得漏钢预报系统长期稳定运行,综合漏钢次数从10次/a降到低于4次/a。     

基于漏钢预报的连铸拉速模糊控制

利用模糊控制器和神经元的优点，基于漏钢预报较成熟的热电偶方法，设计出一种基于漏钢预报的连铸拉速模糊控制系统，在保证不产生漏钢的前提下尽可能提高铸坯的拉速，从而提高钢产量。离线模拟结果了该方法的有效性。     

连铸结晶器黏结漏钢的可视化及其识别方法

基于现场实测热电偶温度数据,将结晶器铜板温度及其变化速率进行2维可视化。综合考虑黏结形成和发展过程中结晶器铜板温度随时间的变化和空间传播行为,借助计算机图像处理中的8连通区域标记和边界跟踪算法,提取了异常区域的结晶器铜板温度、位置、时间等信息,计算了结晶器铜板温度变化速率的均值、最大值、区域的面积、宽度、高度及其纵向和横向移动速率特征,对实际浇铸过程中多例漏钢样本的共性特征进行了统计和归纳。结果表明,结晶器铜板温度变化速率、几何特征与传播速率能够作为黏结漏钢在线预报的重要判据,为提高漏钢预报系统准确率提供参考,减少漏钢事故,同时为结晶器可视化、智能化监控技术开发提供方法和依据。     

连铸结晶器内凝固坯壳粘结行为研究现状

预防和监控结晶器内凝固坯壳与铜板的粘结对保证连铸生产顺行、生产高质量铸坯和优化连铸工艺都具有重要意义,粘结是制约高拉速连铸和宽厚板连铸技术发展的关键因素之一。在回顾前人对结晶器内凝固坯壳粘结行为研究的基础上,全面概述了其形成、传播和修复机制,并对结晶器内坯壳粘结行为的检测和判定方法研究现状进行了介绍,同时指出了进一步研究结晶器内坯壳粘结行为的方向。     

Recovery mechanism of the sticking-type breakout during continuous casting of steel

Sticking-type breakout is one of key factors which restrict the development of high-speed or wide-heavy plate continuous casting technology. In order to better heal and control the sticking-type breakout, this paper presents a comprehensive study for its recovery mechanism. First, according to force characteristics of solidified shell at mold exit, calculation method of safe shell thickness is proposed. Then, considering sticker propagation behaviour and safe shell thickness, a more practical recovery model of sticking-type breakout is established and verified by actual examples. The result shows the proposed recovery strategies avoid casting speed to be decreased too low or cast stop, thus save unnecessary operating time, and are better than original strategies. Furthermore, influencing factors of recovery behaviour are analyzed. The result shows hot spot location, operating casting speed, and mold oscillation frequency have a significant effect on minimum speed for the recovery and oscillation stoke has little influence on it.     

马钢第三炼钢厂板坯连铸机拉漏预报系统

根据马钢第三炼钢厂板坯连铸机拉漏预报的要求，设计出板坯拉漏检测和报警提示的测控系统，提出了如何解决现场干扰和为断偶自动处理的方法，此系统已通过省级鉴定。     

板坯连铸粘结漏钢的特点与分析

针对连铸过程中时常发生的粘结漏钢情况,分析了造成粘结漏钢的各种因素,为预防粘结漏钢的发生提供参考。     

宽厚板连铸黏结漏钢的工艺因素

以钢厂宽厚板连铸黏结漏钢的实测样本为基础,重点考察了断面、拉速、液位等主要工艺因素对铸坯黏结的影响,统计和分析了黏结发生时的结晶器热流及其变化规律,对可能诱发黏结的浇铸参数和结晶器热流等进行了分析和探讨.      

结晶器漏钢预报系统在济钢5~#连铸机中的应用

为了稳定生产和提高铸坯质量,济钢5#连铸机应用了结晶器漏钢预报系统,通过对生产过程中结晶器运行参数的处理,检测结晶器内铸流的漏钢趋势并发出报警信号,同时向连铸机L1级系统反馈降低拉速的信号,主要应用预报系统的热流画面与冷点检测、反粘钢和反漏钢等功能。预报系统应用后,降低了粘结漏钢事故的发生率,保证了产品质量,延长了设备寿命,改善了铸机岗位人员的操作条件。     

Analysis of non-uniform thermal behaviour of special steel during slab continuous casting

A full-scale finite-element model of a slab and its mould was developed to reveal the complex thermal behaviour of special steel in a vertical caster during slab continuous casting. An inverse algorithm was applied to calculate the heat flux and combined with the temperatures measured using thermocouples that were buried in different positions of the mould. The model was validated by comparing the calculated temperature with the measured ones. The temperature distribution of the slab is not symmetric, reflecting the non-uniform nature of heat transfer and hence the necessity of formulating a full-scale model. It will provide a helpful tool for further improving the casting parameters and operations for special steel.