一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法
2023-08-05 17:22:26
專利名稱：一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法
一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法技術領域
本發明屬於鋼鐵冶金連鑄技術領域，尤其涉及一種用於連鑄結晶器電磁製動工藝 參數的動態控制方法。
背景技術：
在板坯連鑄機上合理運用結晶器電磁製動技術，可以顯著改善鋼材的表面質量， 提高拉速和生產效率。其基本原理是通過電磁力來控制鋼液面的擾動，不僅防止保護渣的 卷吸，而且也使保護渣鋪展均勻，從而減少鑄坯的表面裂紋。並且通過減小流股的向下速度 和衝擊深度，有利於減少鑄坯內部夾雜物，促進坯殼均勻生長，使漏鋼和角裂的危險大大減 少，這已為國內外很多鋼廠的實踐所證實。
目前，國內外鋼廠在使用電磁製動過程中，工藝參數普遍採用手動輸入，即在一定 的拉坯速度和鑄坯斷面尺寸條件下輸入固定的電流強度。而實際應用表明，生產過程中的 工藝條件是一個不斷變化的動態過程，而電磁製動參數往往得不到及時的調整，如果電磁 制動參數不能隨著實際工藝條件及時改變，將存在制動效果不穩定，從而增加了卷渣、夾 雜、表面縱裂紋及凹陷等缺陷的形成機率，導致鑄坯質量時好時壞。而且由於電磁製動施加 的電流波動較大，也將造成電能消耗增加，並導致設備運行穩定性差，加速了設備損耗，影 響了設備的使用壽命。因此，只有電磁製動參數隨著現場條件的變化而動態調整，才能獲得 穩定的制動效果，減少鑄坯內部夾雜物。發明內容
本發明的目的旨在提供一種可根據現場工藝條件的瞬時變化，自動調整電流強 度，控制電磁製動參數，從而使電磁製動效果更加穩定，結晶器內液面保持最佳狀態，減少 鑄坯缺陷和夾雜，提高鑄坯質量，並節省電能和延長設備使用壽命的結晶器電磁製動工藝 參數動態控制方法。
為此，本發明所採取的解決方案是
一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法，包括連鑄PLC(可編程控制)系統、 OPC(過程控制系統)客戶端、OPC伺服器及電磁製動二級控制系統，其具體方法為
1、設計電磁製動的二級控制系統，包括服務端和客戶端，服務端與客戶端之間通 過工業乙太網進行通訊，整個電磁製動二級控制系統通過OPC服務端與連鑄PLC系統通訊。 在電磁製動二級控制系統的服務端中設置冶金模塊、通訊模塊、磁場模塊、變量轉換模塊和 資料庫模塊，在OPC客戶端連接數據記錄模塊。
2、通過OPC客戶端和服務端實時採集連鑄PLC系統包括鋼種、鑄坯厚度、鑄坯寬 度、鋼水溫度、拉坯速度、氬氣流量及水口浸入深度在內的現場工藝參數，並將採集到的工 藝參數通過通訊模塊傳輸給電磁製動二級控制系統；
3、電磁製動二級控制系統的變量轉換模塊將接收到的工藝參數進行計量單位變 換後，輸送給冶金模塊進行處理，冶金模塊根據採集到的參數計算出電磁製動的理論磁場強度並將結果輸送至磁場模塊；
4、磁場模塊根據磁流體力學及現場使用經驗數據的回歸分析，計算出現場即時需要的實際電流強度，其具體計算公式為
權利要求
1.一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法，包括連鑄PLC系統、OPC服務端、OPC 客戶端、電磁製動二級控制系統；其特徵在於(1)、設計電磁製動的_■級控制系統服務端和客戶端，電磁製動的_■級控制系統服務端與客戶端之間通過工業乙太網進行通訊，整個電磁製動二級控制系統通過OPC服務端與連鑄PLC系統通訊；在電磁製動二級控制系統的服務端中設置冶金模塊、通訊模塊、磁場模塊、變量轉換模塊和資料庫模塊，在OPC客戶端連接數據記錄模塊；(2)、通過OPC客戶端和服務端實時採集連鑄PLC系統包括鋼種、鑄坯厚度、鑄坯寬度、 鋼水溫度、拉坯速度、氬氣流量及水口浸入深度在內的現場工藝參數，並將採集到的工藝參數通過通訊模塊傳輸給電磁製動二級控制系統；(3)、電磁製動二級控制系統的變量轉換模塊將接收到的工藝參數進行計量單位變換後，輸送給冶金模塊進行處理，冶金模塊根據採集到的參數計算出電磁製動的理論磁場強度並將結果輸送至磁場模塊；(4)、磁場模塊根據磁流體力學及現場使用經驗數據的回歸分析，計算出現場即時需要的實際電流強度，其具體計算公式為
2.根據權利要求1所述的結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法，其特徵在於，所述資料庫電流強度R1根據拉坯速度和鑄坯寬度對應的取值範圍為
全文摘要
本發明提供一種結晶器電磁製動工藝參數動態控制方法，依據冶金原理和現場實際設計電磁製動二級控制系統，包括通訊模塊、變量轉換模塊、冶金模塊、磁場模塊、資料庫模塊和數據記錄模塊，二級控制系統對連鑄PLC系統傳輸的工藝參數進行標準單位轉換後進行磁場和電流計算，實時給出最佳控制電流，並回傳到連鑄PLC系統，連鑄PLC系統依據二級控制系統指令實時控制電磁製動設備的運行及參數調整。本發明可實現電磁製動冶金參數的實時自動調整，提高結晶器液面控制的穩定性，使波動平均值降到±2mm，顯著減少卷渣、夾雜、氣泡、表面縱裂、凹陷等鑄坯缺陷，提高鑄坯質量，滿足鋼鐵企業生產高品質鋼材的需求。
文檔編號B22D11/18GK103028714SQ20111030033
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者金百剛, 李立勳, 王軍, 陳明 申請人:鞍鋼股份有限公司