方坯连铸机拉速优化与控制研究
连铸二冷配水与铸坯质量密切相关,而拉坯速度是影响二冷配水的一个主要因素,因此在基于拉速前馈的连铸二冷控制系统中,铸机拉速的优化控制对于提高铸坯质量具有重要的意义。本文以方坯连铸机为研究对象,结合生产实际,对拉速的有效控制和基于过热度的拉速优化控制以及二冷配水模型的优化进行了研究。根据连铸机的实际浇铸参数,通过铸坯凝固传热数学模型的数值模拟,具体分析了拉速和二冷水量以及过热度的变化对铸坯表面温度和坯壳厚度的影响,确定了铸机拉速优化与控制的研究内容和方法。针对拉速在非稳定生产状态下出现频繁波动的情况,本文建立了有效拉速控制模型,当拉速发生突变时,用有效拉速代替实时拉速参与二冷配水计算,并在PLC编程实现了有效拉速控制。通过凝固传热模型模拟发现:用有效拉速参与二冷配水计算,可以有效减少因拉速变化引起的铸坯表面温度的波动。针对结晶器液位由塞棒控制的连铸机,将过热度引入到拉速的优化控制当中。在满足结晶器出口处坯壳厚度要求前提下,通过凝固传热模型计算确定了过热度和拉速的最佳对应关系,并在PLC上编程实现了拉速的优化控制。根据基于过热度的拉速优化控制模型在现场的应用发现,铸机拉速按照与过热度的最佳关系进行变化,降低了过热度变化对铸坯质量的影响。根据拉速和过热度对铸坯凝固过程的影响,建立了基于中间包过热度和拉速的二冷水量控制模型,通过凝固传热模型模拟计算过热度变化时,铸坯达到目标温度二冷各段水量,确定出过热度和拉速与二冷各段水量的关系。通过水量优化模型前后铸坯温度的变化发现:基于过热度和拉速的二冷水量控制模型,能够减少因过热度和拉速变化引起的铸坯温度变化。
方坯连铸机;拉速优化;二冷配水模型;过热度变化
东北大学
硕士
测试计量技术及仪器
谢植
2009
中文
TF777.2;TF341.6
74
2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）