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1、2000年增刊2 山西机械·3·结晶器漏钢预报系统胡 婕(太原钢铁(集团)有限公司设计院,山西 太原 030009)摘要:对连铸机结晶器漏钢预报系统的控制原理、功能、结构进行了说明,该系统对提高连铸机作业率具有重要意义。关键词:粘接性漏钢;漏钢预报;结晶器引 言1 粘接性漏钢过程特征和预报在连铸生产过程中,漏钢是一种灾难性事故。它损坏设备,由于某种原因,在弯月面附近坯壳与结晶器铜板发生粘降低作业率,破坏生产组织的均衡。在各种原因造成的漏钢中,接,造成坯壳断裂导致的漏钢
2、为粘接性漏钢。漏钢发生后,粘板坯连铸中粘接性漏钢是出现最频繁的一种漏钢事故。的坯壳残留于结晶器内壁,若粘接发生时能够预报并采取措为及时预报漏钢,以便操作者及时处理,最大限度地减少施,则可以防止漏钢的发生。甚至防止拉漏,世界不少国家和公司投入了大量时间、资金,研粘接性漏钢的发展过程及温度变化见图1。制开发结晶器漏钢预报系统。阶段①——浇铸正常状态,显示出结晶器从上至下传递的在粘接性漏钢预报中,尤以热电偶测温法准确性高,应用热流递减,相应热电偶检测的温度不同。普遍。阶段②——在结晶器上半部发生钢水粘接。图1
3、粘接性漏钢的发展过程及温度变化 阶段③——裂纹垂直下降,到达上面热电偶检测点,钢液与铜板接触,局部热流传递突然增加。上面热电偶温度急剧增加,下面热电偶检测点温度不变。阶段④——在上面热电偶检测点,粘接的钢坯壳厚度增加,所检测的温度下降。下面热电偶无变化。阶段⑤——上面热电偶检测温度下降更多,裂纹到达下面热电偶检测点,该处温度急剧增加。阶段⑥——粘接钢水凝固且厚度增加,热电偶温度均下降。图2 浇铸正常时的温度波形浇铸正常时和发生粘接时的温度波形分别见图2、图3。漏钢预报实际上是一个温度波形模式识别问题,即
4、要从结 作者简介:胡婕(19712),女,北京市人,助工,本科。·4·山西机械 2000年增刊2晶器铜板上所埋设的热电偶检测得到的大量温度波形中识别温度变化,使其能检测和反应结晶器内部的热交换,区分结晶出具有图3所示的漏钢征兆的波形,来对即将发生的漏钢作出器内铸坯破裂位置及变化的信息,根据各种粘接性漏钢机理模预报。型的逻辑判断模型,对粘接性漏钢作出预报。在图1中⑤和⑥所示阶段,上下热电偶温度差减小并交叉,当差值小于预设值,发出警报。系统报警后,通过降低拉速,断口复合
5、并在出结晶器之前形成一定厚度的坯壳,使漏钢得以避免。212 漏钢预报系统的功能结构预报系统可分为手动操作或自动控制。当选择人工控制时,操作人员根据系统画面及报警,手动控制相应系统;在自动状态下,当出现非正常状态时,系统自动降低相应流拉速并发出警报,相应流自动减速,以便使裂口愈口。提供的愈合时间是根据不同钢种预先设定的。自发生报警恢复至正常状态,图3 发生粘接时的温度波形不需人工操作。2 漏钢预报系统漏钢预报系统的构成见图4,漏钢预报系统软件流程见图5。211 漏钢预报系统的控制原理3 国内外实际应用及效果
6、从粘接性漏钢的发展过程及温度变化可知,出现粘钢地方国外在80年代初,就开展了漏钢预报系统,至今比较有影响的结晶器铜板处的温度要高于未被损害坯壳处的温度。设想在的是法国SERT公司的SAPSOL漏钢预报系统,属热电偶测温结晶器四壁上埋设一定数量的热电偶,检测铜板上不同位置的图4 漏钢预报系统框图所选择并为各钢厂所使用,取得了显著效果,把漏钢风险降至最低,可以达到每年1～2次的水平,甚至为零。铸机使用漏钢预报系统前后的年漏钢比较见表1。随着我国连铸的发展,也开始了漏钢预报系统的开发和研究工作。1989年冶金部
7、自动化研究院与上钢三厂开发研制的“小方坯漏钢预报系统”在上钢三厂转炉分厂3#、4#铸机上投入使用,收到了较好的效果,使拉速提高了10%～20%,漏钢率降低了40%～60%。1997年冶金部自动化研究院与宝钢合作,在“八五”攻关中开发了“连铸神经元网络漏钢预报系统”并在宝钢炼钢厂1#连铸机上投入运行。该系统是在新日铁八藩厂1990年应用的TDNN技术开发的漏钢预报系统的改进和进一步开发的BP网络识别漏钢征兆,经过2813炉钢的运行,结果误报频率(次ö炉)01001251,预报率78195%。目前的漏钢预报系
8、统的准确性和具体的设备、工艺、钢种图5 漏钢预报系统软件流程图(下转第6页)的方法,十几年来被世界著名工程公司如德马克、奥钢联·6·山西机械 2000年增刊2(setvar“pickbox”3);恢复目标选择靶区大小)使用该程序标注表面粗糙度时,系统提示在要标注粗糙度的轮廓线外侧指定一点后,在程序内部自动捕捉表面轮廓线,并计算方向角,然后系统提示选择标注方式和粗糙度值。整个程序不需图块,仅
