薄板坯连铸二冷控制模型的研究

开发了动态跟踪程序和以虚拟拉速为控制参数的新型控制模型 ,应用二冷动态跟踪程序对鞍钢 16 2 0mm× 135mm板坯连铸机连铸变拉速过程进行仿真模拟。模拟结果得出 ,虚拟拉速和水量的变化滞后于实际拉速和水量的变化 ,两者变化连续平缓 ;虚拟拉速控制模型对变拉速的连铸过程的铸坯表面温度的控制效果要优于实际拉速控制模型     

板坯连铸机二冷段的动态控制模型

依据凝固传热理论开发了板坯连铸机二冷段的动态跟踪程序和以虚拟拉速为控制参数的板坯连铸机二冷段的动态控制模型,探讨了网格尺寸和时间步长对用该模型计算结果的影响,并对连铸变拉速过程进行了仿真模拟,得出了虚拟拉速控制模型优于实际拉速控制模型的结论。     

中薄板坯连铸二冷动态控制模型的研究

对四种虚拟拉速控制模型的虚拟拉速计算方法进行了详细阐述,并与比例控制模型的控制效果进行了对比,可知虚拟拉速控制模型具有明显的优越性.得到了最优秀的虚拟拉速控制模型.     

基于数据挖掘技术改进板坯连铸二冷控制

基于国内某钢铁厂的连铸生产实际数据，构建了连铸数据集市。将过热度波动的影响作为前馈信号加入二冷水控制模型，应用数据挖掘技术，改进了PLC中原有的拉速串级静态控制模型。对拉速串级控制模型和改进后的两类过热度前馈控制模型进行了对比分析，从统计分析结果看，优化效果明显。     

板坯连铸动态二冷与轻压下控制模型在南钢的应用

为进一步改善铸坯内部质量的控制效果,对奥钢联板坯连铸动态二冷与轻压下控制模型进行了详细解析。其中,模型将铸流离散成若干个切片,周期性地实时采集现场生产工艺参数,依据传热学理论与合理假设对每个切片建立传热微分方程,用有限差分法求解各切片传热微分方程,实现对铸坯实时温度场的动态跟踪和现场监控。考虑传热的滞后性,采用有效拉速,并基于目标表面温度控制法与轻压下理论实现了动态二冷与轻压下控制。     

板坯连铸机传热仿真模型的应用

本文借助已建立的传热计算仿真模型，对连铸机的现行工艺进行了模拟计算分析，考察了影响连铸机最佳拉速的限制性环节，在此基础上，对不同拉速和过热度进行了传热模拟计算，找到了连铸机工况最佳拉速与中间包钢水过热度的关系；以凝固传热的冶金准则为约束条件，设定铸坯表面目标温度，采用单值搜索法，找到了连铸机二冷区的合理给水量，建立了二冷配水优化模型     

板坯动态二冷增量型PID控制研究

为解决连铸拉速工况变化时因使用一级水表配水控制所引起的铸坯表面温度波动的问题,建立了考虑铸坯纵向导热的板坯传热瞬态模型.通过Gleeble试验获得钢的热塑性,制定了铸坯的目标温度.采用增量型PID控制方法开发了动态二冷控制软件Visual Cast.结果表明:与传统的一级水表相比,当拉速发生变化时VisualCast能...     

板坯传热二冷动态控制模型的有限体积法

阐述了时空有限体积法的基本思想，应用其方法，以钢水的凝固过程为多元系相变的实际为出发点，建立了连铸板坯凝固传热的二冷动态控制模型，求得表面温度的分布，表面温度、二冷区各段水量随拉速的变化关系。模型的模拟数据和现场实测数据吻合良好。算法对连铸过程中拉速的变化具有良好的适应能力，拉速引起的表面温度波动很小，能可靠地反映浇注条件频繁发生变化的实际连铸坯的凝固传热过程。     

专线化(板坯)连铸机设计

随着对连铸机认识的不断深化,其设计理念也逐渐由传统"万能"连铸机转变为专线化恒拉速连铸机。以宝钢湛江钢铁有限公司同时建设多台连铸机为例,详细阐述了专线化恒拉速连铸机的具体内涵,并深入分析了传统的连铸机与专线化恒拉速的连铸机在设计理念、拉速范围的差异性以及优缺点。     

板坯连铸结晶器内钢液表面流速水模研究

以某厂板坯连铸结晶器为原型，采用1：1的水模型进行模拟实验，研究表明：增加拉速、减小水口的浸入深度、减小水口出口向下的倾角以及增加水口的吹气量均会增加结晶器内钢液的表面流速、增大结晶器内卷渣的倾向，其中拉速的增加对表面流速的影响最大。     

汽车用钢大方坯连铸二冷配水数学模型

应用开发的连铸传热数学模型对石家庄钢铁有限责任公司炼钢厂电炉车间所生产的5个钢种及2种规格铸坯的二次冷却配水进行了模拟计算；根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求，经反复模拟及优化，得出了二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式；综合考虑了过热度对铸坯凝固过程的影响，建立了新的二次冷却水控制模型，并应用于实际生产。     

基于凝固传热模型的轴承钢GCr15二冷研究与应用

采用Gleeble 3500热应力/应变模拟机对轴承钢GCr15进行了高温力学性能测定,根据实际测量的结果,优化原有二冷制度并提出了适合轴承钢二冷冶金准则的二冷水表。并根据实际情况建立了大方坯连铸凝固传热模型,通过射钉试验表明模型准确可靠,在此基础之上提出了基于凝固传热模型的动态二冷控制方法,通过生产实践表明采用特征拉速控制二冷配水可以有效改善铸坯质量。     

连铸大方坯生产H13工艺研究

采用电炉连铸大方坯新工艺生产的H13热作模具钢，通过与模铸工艺的H13钢相比较，研究新工艺对材料的成分和组织等方面的影响。结果表明，连铸大方坯生产的H13钢在成分控制、非金属夹杂物、显微硬度等方面都与模铸工艺接近，完全可以满足特定用途H13热作模具钢用户的需求。     

立弯式奥氏体不锈钢220 mmx220 mm铸坯动态二冷控制和应用

根据奥氏体不锈钢的热物理参数和二冷区各区出口目标温度,建立了不锈钢220mm×220 mm铸坯动态二冷综合控制模型和末端拉速电磁搅拌-拉速优化模型。304奥氏体不锈钢连铸生产应用结果表明,在该钢正常工作拉速0.8~1.1 m/min,根据目标温度（足辊1080℃,一区1 070℃,二区1060℃,三区1045℃,进拉矫机980℃）制定相应比水量（0.30~0.33 L/kg）,模型实时计算表面温度与目标温度对比,进行在线控制,铸坯温度均匀、稳定,冶金质量良好。     

连铸中间包自动开浇调速程序的应用

以武钢炼钢总厂某分厂连铸车间现有设备为基础,制定中间包自动开浇自动调速程序控制思路,并进行不同钢种不同拉速的自动调速试验。试验结果表明,自动调速程序在线调速成功并满足工艺要求,为实现连铸"一键开浇"自动化奠定了基础。     

板坯连铸二次冷却模型控制系统的研究与开发

以国内某厂老连铸机的改造为研究背景,开发了板坯连铸二次冷却模型控制系统,即在基本水表的基础上,建立通过线性插值计算配水量的二次冷却控制模型,并引入切片生命周期法计算铸流的动态速度,通过为动态速度和静态速度设定不同权重,实现二次冷却动静态混合控制。系统建立了基于事件消息驱动的连铸生产跟踪方法,为连铸全过程二次冷却模型自动控制奠定了基础。系统投入运行后生产自动化程度大幅度提高,铸坯质量也控制在有效范围内。     

板坯连铸动态轻压下系统中在线实时温度场的计算模型

连铸过程中，在对铸坯实施凝固末端动态轻压下时，在线实时温度场计算是至关重要的。本文根据传统有限差分思想提出了一种可以运用于在线的、快速计算温度场的新方法，自主开发计算程序。最终通过离线模拟和在线调试，验证了该模型的可用性和准确性，使该模型得以完善，实现了在线实时计算．     

宝钢在线二冷控制模型的研发与应用

针对连铸生产过程中的二冷配水问题,建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过实时模拟计算铸坯的温度场,并与PID控制技术相结合,开发了在线二冷控制模型。模型能自动根据钢种、铸坯规格及工艺参数的变化动态调整二冷控制水量,将铸坯的表面温度控制在工艺目标值附近。通过设计合理的控制系统架构,确保了二冷控制系统的稳定性及可靠性。在线测温结果表明,模型具有很高的计算精度。当拉速、浇注钢水过热度变化时,模型能快速将水量调整到目标值,速度快且超调小,从而确保铸坯的表面温度跟踪误差始终限制在较小范围内;当浇注过程处于相对稳态时,铸坯的表面温度保持在目标值。目前,模型已经应用于宝钢内外的多台连铸机,应用效果良好。     

板坯连铸异钢种连浇混浇坯长度及成分变化模型的开发及应用

基于建立的连铸中间包及结晶器内钢液混合过程的物理模型,开发了板坯连铸异钢种连浇过程混浇坯长度及成分变化模型。以某钢厂单流板坯连铸机220 mm×1560 mm断面Q235与Q335Ti钢的混浇过程为研究对象,采用水模型试验结合数值模拟确定模型的关键参数,并通过开展现场试验对混浇坯取样验证模型的准确性。结果证明:混浇坯成分取样与模型预测的成分偏差小于5%,且模型预测的混浇坯长度与人工确定的一致。故采用该模型可跟踪不同混浇工况下中间包内及铸流上钢液的混合行为,准确预测混浇坯的长度以及成分变化规律。采用该模型研究了拉速及中间包内剩余钢液质量对混交坯长度及不同浇注长度铸坯C元素质量分数变化的影响规律。发现当拉速保持不变时,中间包内剩余钢液越多,混浇坯越长;当中间包内剩余钢液质量保持不变时,拉速越大混浇坯越短。相比而言,中间包内剩余钢液质量比拉速对混浇坯长度的影响更大。另外当拉速不变时,随着中间包内剩余钢液质量的增加,C元素质量分数由0.16%变化到0.18%的速率减慢;当中间包内剩余钢液质量不变时,随着拉速的增加,C元素质量分数由0.16%变化到0.18%的速率增加。因此异钢种连浇过程,适当提高拉速以及减少中间包内剩余钢液质量,可有效减少混浇坯长度,成分变化速率降低。