板坯连铸动态二冷配水技术的工业应用
板坯连铸二冷配水对铸坯质量的影响[兼容模式]
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连铸二冷配水工艺技术北京科技大学冶金工程研究院 刘建华liujianhua@主要内容1 二冷控制的重要性 2 铸坯凝固传热模型 3 二冷配水原理及方法简介 4 连铸二冷动态配水系统1. 二冷控制的重要性 出结晶器的连铸坯凝固坯壳厚度仅有8～15mm， 铸坯的中心仍为液态钢水 为使铸坯快速凝固及实行顺利拉坯，结晶器之后 设置二次冷却装置，在该区域铸坯的凝固坯壳厚 度继续增加； 铸坯在二次冷却区中可能经受弯曲、矫直的变化， 同时液态钢水的大部分（或全部）发生凝固。
1. 二冷控制的重要性生产普钢为主向生产优钢、品种钢、特钢转变， 对连铸机的二冷控制要求也越来越高必须根据钢种、浇注断面、浇注温度、拉坯 速度和铸机几何尺寸等参数来制定连铸机二冷区合 适的冷却制度。
提高配水计算的适时性、可靠性，优化二冷控制1. 二冷控制的重要性1.1 二次冷却对铸坯质量的影响各段之间的冷却不均匀，导致铸坯表面温度呈现 周期性的回升导致凝固壳发生反复相变，是铸坯皮下裂纹 形成的原因。
1.1 二次冷却对铸坯质量的影响回温引起坯壳膨胀 当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时，铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹。
粗大纵裂纹较细小的纵裂纹1.1 二次冷却对铸坯质量的影响二冷不当，矫直时刚好位于脆性区，在矫直力作用下，容易在振痕波 谷出现表面横裂纹。
局部的强冷会使表面产生张应力而产生表面裂纹。
1.1 二次冷却对铸坯质量的影响二次冷却太弱，易产生鼓肚 二冷区内铸坯四个面的非对称性冷却，会加重铸坯菱变 二冷冷却强度对铸坯中心偏析也有影响1.1 二次冷却对铸坯质量的影响 二冷较易调整，但对铸坯质量影响显著 二冷对表面质量和内部质量影响不一致 二冷技术的发展较为迅速扒皮率,%70 60.06050 40 30 2010 0 150.0抽样板坯34块16.7 4.8234试验方案1. 二冷控制的重要性1.2 二冷的主要工艺参数 冷却强度 根据所浇注的钢种决定 冷却方式和装备 水喷雾冷却、气－水喷雾冷却、干式冷却、半干式冷 却等 冷却水的分配 二冷区整个长度上的分配要与铸坯的凝固相适应；在 宽度方向上的分布要求温度尽可能均匀。
动态配水在莱钢4#宽厚板连铸机中的应用
动态配水在莱钢4#宽厚板连铸机中的应用摘要：莱钢4#宽厚板连铸机二级配水控制系统采用动态配水模型通过铸流的温度界面计算基本回路设定点，尽可能使铸坯温度与目标温度保持一致。
使铸坯按照预定的目标温度均匀冷却，以便达到控制铸坯组织和内部质量的目的。
关键词：连铸机DYNACS模型二级在连铸生产中，二冷水是保证铸坯质量，延长铸机生产设备寿命的关键工序之一。
在莱钢4#宽厚板连铸机项目中，通过采用奥钢联二冷水系统，实现了优质的动态配水，大大提高了铸坯质量。
1 简介二冷水系统基于可选择的冷却模式，循环计算所有的冷却回路的设定点，这种冷却模式是动态配水模型DYNACS或拉速表SPEEDTAB模型。
下图给出了二冷水系统视图及其主要的组件，其中也包括他的输入或者输出。
冷却规则设定系统：支持工厂冶金专家以离线方式开发与维护一个冷却规则的采集。
冷却规则设定系统被用来调节不同钢种所需求的在线设定点的计算。
动态配水模型：根据沿着铸坯的温度界面，计算基本回路设定点。
拉速表模型：根据铸流的当前拉速计算基本回路的设定点。
设定值适应：是在特设的浇铸状态(启动/结束浇铸)或喷淋冷却寄存器受限（最小/最大流量）时改写基本回路设定点。
2二冷水生产系统二冷水生产系统采用不同的冷却模型即DYNACSmodel（动态二冷水模型）或SPEEDTAB model（速度表模型）循环计算二冷回路的设定点。
根据冷却方式，V AI冷却模型导出基本的设定值，这些基本的设定值可以被修改以便满足不同的需求。
2.1 主要冷却参数下表给出了用于冷却生产系统的参数概览参数描述循环时间冷却生产系统设点计算的循环时间是5秒片断长度用于离散铸流从结晶器大哦封闭部分末端的片断长度是10厘米连铸机数据连铸机特定的数据比如回路设定点的数量，最小/最大值，冷却回路值，冷却范围等2.2 功能描述2.2.1 动态二冷水（DYNACS）模型描述温度界面跟踪铸流的动态二冷水模型热量状态从结晶器开始直到封闭部分的末端。
连铸机二冷水动态控制系统研究与应用
连铸机二冷水动态控制系统研究与应用作者：杨叶来源：《经济技术协作信息》 2018年第27期杨叶连铸二次冷却配水一直采用静态配水法，即“水表法”。
这种控制方法不适应拉速波动时浇注，对连铸正常生产造成困难，温度上下波动引发的热应力也会使表面纵裂纹扩展和延伸。
首秦公司建立了设计了二次冷却动态控制流程，并利用vc++编制完成实现了动态配水模型，开发了基于OPC的通用数据采集和过程跟踪系统，很好的适应了产品结构调整步伐的加快，具备浇铸高附加产品的能力、提高了浇铸质量及提高铸机作业率。
一、系统数据采集首秦2*板坯铸机的计算机控制系统为以PLC为主的集散控制系统，生产部分的联网方式为专用工业局域网，使用的协议为Profibus-DP工业局域网协议。
数据处理及管理部分为局域以太网，使用TCP/IP协议，做为首秦生产信息管理系统的一个子网。
用专用工业以太网的数据处理机为管理信息系统提供生产过程数据。
整个生产部分包括了4套PLC，分别是板坯铸机公共PLC、板坯铸机铸流PLC、出坯系统PLC和工艺控制系统PLC，每一套PLC都有对应的HMI系统，为了实现生产过程的统一管理，在网络中加入了生产管理过程机，整个铸机系统的数据也是通过这台过程机将数据传送到首秦MES。
动态水量控制系统是整个板坯铸机生产网的一个节点，包括一二级二套上位监控系统和一套PLC基础控制系统。
系统的通讯是通过Siemens公司的Simatic-Net软件中的OPC来完成的。
另外，原有系统中因为有静态水表的原因，因此每个回路的流量设定值来自于静态水表，现在选用动态控制，流量的设定值地址发生了变化，这些可以通过修改PLC程序来实现；其次是二次冷却动态模型需要一些工艺数据，这些工艺数据可以通过PLC中的数据包传送给模型，因此需要在PLC中做一个数据通讯包。
在动态模型系统中主要有两部分程序，一部分是由VB60编制的通讯及HMI程序，主要作用是与现场PLC通讯及人机接口的实现；另一部分就是用VC60编制的模型部分，包括静态离线模型及动态在线控制模型，这是整个系统的核心部分。
二冷动态配水在莱钢2#板坯连铸中的应用
数 ； Ｉ 分系 数 ； ｄ 分 系数 。 Ｋ， 积 Ｋ， 微 如何衡量调节变化趋势 ？ 从传热学的角度分析 ， 设定点 （ 每个冷 却 区出口的 ） 的温度变化是 由两部分传 热造成 的 ， 其一是 由于 当地 的二冷水冷却作用（ 铸坯表面换热 ） 和垂直于铸坯表面方 向上 的导 热 作 用 ； 二是 由于铸 坯 移 动造 成 的 ， 传热 方 程 中的 对 流项 。 于 其 即 对 非稳态传热 ， 当拉速有较大 的波动时 ， 比较而言 ， 第二部分的作用可 能是主要 的。因此 ， 仅仅用两个时刻 的温度和 目标温度的差值判断 水 量 调节 的情 况 和趋 势 可能 是 不 够 的 ， 应考 虑 拉 速 和 调节 时 间 间 还 隔 的影 响 。我 们引 入 斜率 参 数 来描 述 调节 的趋 势 ， 义斜 率 如下 ： 定
１前言
莱钢型钢 ２ ＃老连铸机是 ２０ ０４年 ７月投产 的常规板坯连铸机 ， 铸坯 的二次冷却采用参数控制。 参数控制 的思路是根据浇铸钢种 的 特性 ， 出要使铸坯 （ 找 若干控制点 ） 表面温度符合 目标温度时各冷却 段水量 的控制参数 Ａ、 、 Ｂ Ｃ，建立符合 Ｑ Ａ Ｂ ＋ ＝ Ｖ＋ Ｖ Ｃ二次方程式 的 水 量 控 制 模 型 。 这里 Ａ、 ｃ是 储 存 于智 能仪 表 （ Ｌ ） Ｂ、 Ｐ Ｃ 的参 数 ， Ｖ是 拉 坯 速 度 ， 各 回路 冷却 水 量 【 Ｑ是 １ 实 际 应用 中 ， Ｉ 。在 如果 拉 坯 变化 不 大 ， 种 控 制 方 式 可 以将 铸 坯 温 度 控 制 在 目标 温 度 附 近 ， 够 保 证 这 能 铸坯 内部质量 。但这种控制为静态控制 ， 只能适用于拉速相对稳定 的情况 。在热换中包 和水 口等过程 中， 拉速从正常值降到零或低拉 速 ， 个 冷 却 区 的 水量 会 同 时减 小 。但 是 ， 时 铸 坯 表 面 温 度 还 较 各 此 高 ， 内部 钢水 静压 力 的作 用 下 ， 坯 会 产 生鼓 肚 变 形 ， 致 铸坯 内 在 铸 导 部产生裂纹 和偏析 ； 鼓肚变形还会增加拉坯阻力 ， 造成设备故障。 为 了解 决减 速 过 程 中 的 问题 ， 钢技 术 人 员 在 生 产实 践 中摸 索 出一 套 莱 工 艺 参 数 ， 用人 工 控 制 ， 热换 中包 过 程 中逐 步 降 低拉 速 ， 采 在 逐步 降 低 各 个 冷却 区的 水量 。这 种 控制 方 式 人 为 因素 较 多 ， 能 很好 地 控 不 制生产 ， 不能有效地保证铸坯质量 。 经过两年 的生产实践 ， 发现该连 铸机不能满 足产量和质量的要求 ，为了提高产量和铸坯质量 ，０７ ２０ 年 １ ， ０月 对老铸机进行了改造 ， 采用了新 的二冷动态配水技术。 ２有 效 拉 速控 制 方 法 从传热 的角度来分析 ， 以把铸坯 的传热和凝 固过程分为三个 可 环 节 ： 先 ， 液 固界 面 （ 两 相 区 中 ） 首 在 或 由于液 固相 变 放 出凝 固潜 热 ； 其次 ， 这些热量经过 已经凝 固的坯壳传导到铸坯表面 ； 最后 ， 经过表 面换热被冷却水带走 ， 或辐射到周 围环境 中。 在上述三个环节 中， 经 过坯壳的传导是限制环节 ， 而坯壳 的增长与凝固时间的平方根成正 比。二冷配水应该符合上述传热规律 ， 即二冷水量应该根据坯壳 的 凝 固时 间或” 坯龄” 来决定。在恒定拉速的生产过程中 ， 铸坯所经历 的冷却 时间仅仅是拉速的 函数 ； 因此 ， 二冷水量可 以表达为拉速 的 函数 ， 这也是二冷参数控制法的理论基础。 借鉴上述思想 ， 在拉速变 化 的连铸过程 ， 各个冷却 区的水量 由有效拉速来 确定 ， 有效拉速根 据铸坯的“ 坯龄” 计算得出。定义有效拉速如下 ：
《2024年异形坯连铸二冷区动态配水控制研究》范文
《异形坯连铸二冷区动态配水控制研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展，异形坯连铸技术作为重要的金属冶炼工艺，其生产效率和产品质量对整体工业发展具有重要影响。
在连铸过程中，二冷区作为关键环节之一，其配水控制直接关系到铸坯的质量和生产成本。
因此，对异形坯连铸二冷区动态配水控制进行研究，对于提高连铸生产效率和产品质量具有重要意义。
二、异形坯连铸二冷区概述异形坯连铸二冷区是指连铸过程中，铸坯在完成初冷后进入的第二个冷却区域。
该区域的主要作用是对铸坯进行进一步的冷却，以使其达到规定的温度和性能要求。
二冷区的配水控制对于铸坯的凝固组织、表面质量、内部质量等具有重要影响。
三、动态配水控制技术动态配水控制技术是一种根据连铸过程中的实时数据，对二冷区的配水进行自动调整的技术。
该技术通过实时监测铸坯的温度、拉速、结晶器振动等参数，以及根据预先设定的控制策略，对配水系统进行自动调节，以实现最佳的冷却效果。
四、异形坯连铸二冷区动态配水控制研究针对异形坯连铸二冷区的动态配水控制，本研究从以下几个方面进行了探讨：1. 监测系统设计：设计了一套实时监测系统，用于采集铸坯的温度、拉速、结晶器振动等参数。
通过高精度的传感器和数据处理系统，实现对这些参数的实时监测和记录。
2. 控制策略制定：根据异形坯连铸的特点和要求，制定了相应的控制策略。
该策略包括冷却水量的自动调节、冷却时间的优化、以及根据铸坯的实际情况进行动态调整等。
3. 实验与仿真研究：通过实验和仿真研究，对动态配水控制技术进行了验证和优化。
实验结果表明，该技术能够有效地提高连铸生产效率和产品质量，降低生产成本。
4. 实际应用与效果评估：将该技术应用于实际生产中，并对应用效果进行了评估。
结果表明，该技术能够显著提高异形坯连铸的生产效率和产品质量，降低生产成本，具有较好的实际应用价值。
五、结论本研究针对异形坯连铸二冷区的动态配水控制进行了深入研究。
通过设计实时监测系统、制定控制策略、实验与仿真研究以及实际应用与效果评估，验证了该技术的有效性和优越性。
关于PLC在连铸机二冷配水系统中的应用
关于 PLC在连铸机二冷配水系统中的应用摘要：本文主要介绍西门子S7-300型 PLC在新疆天山钢铁巴州有限公司8机8流连铸机自动配二冷水上的应用，钢水在经过结晶器后会继续由二冷水进行继续冷却，二冷配水的质量的好坏直接影响了铸坯质量的好坏，在实际生产中的质量问题都是由于二冷配水出现问题造成的，随着PLC技术的发展现在基本已实现了自动配比二冷水，而且实现了精准控制，响应速度快等优点，为保障铸坯质量提供了切实的保障。
关键词：二冷水；PLC；配水引言电气设备管理是钢铁企业设备的大脑，同时电气设备是保障设备正常运行的重点管控点，目前在工业领域都十分重视电气自动化技术的应用的发展，因为电气自动化在工业中的普及程度标志着这个国家的发展状况以及国家经济发展水平。
而钢铁企业作为国家的重点企业发展对象，为了提高钢铁企业的生产效率、减轻钢铁企业工作人员的劳动负担，我们需要将电气自动化技术全面应用到钢铁企业中去，使得工人们能够高效率的工作，增加企业自动化的实力，对于企业的成本投入可以使得大大降低。
提高了企业的市场竞争力。
1.概述二冷配水系统是连铸机生产过程中关键的控制系统，一般的仪表控制系统设计复杂，可靠性差，严重地影响了铸机生产的产量和质量。
为此，利用PLC可编程控制器来实现二冷配水的自动控制，可使铸机生产的产量和质量得到很大的提升。
2.系统工艺新疆新兴铸管炼钢部连铸机是8机8流10米弧型连铸形式，连铸机从浇铸到成材需要经过两次水冷却，即一次冷却和二次冷却。
一次冷却由结晶器来完成，目的是使钢水结晶成形，它的冷却效果直接影响着钢坯的质量。
然后，在引定杆的牵引下，钢坯进入二冷区，二冷区向带有液心的铸坯喷水，使铸坯内部钢水逐步完成凝固。
二冷水配水系统根据不同钢种、拉坯速度等因素来决定配水量，二冷水配水量的变化是通过PLC可编程控制器经过配水模型计算输出控制信号改变调节阀的阀门开度来实现的。
配水模型二冷区是连铸冷却中唯一可控制的区域。
板坯连铸二冷动态配水的研究与应用
板坯连铸二冷动态配水的研究与应用
刘振起;胥明旺;赵一臣;马交成;榭植
【期刊名称】《冶金标准化与质量》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】以津西钢铁集团股份有限公司2#板坯连铸机为研究对象，建立凝固传热数学模型，分析了连铸坯的温度场及其坯壳厚度以及二冷各段的回温，同时通过凝固坯壳射钉测厚对模型进行校正。
采用离线计算在线控制的二冷动态配水模式，在传热模型的基础上通过优化建立拉速、过热度和冷却水量的关系。
经过实际应用验证了配水方案的有效性。
【总页数】4页(P29-32)
【作者】刘振起;胥明旺;赵一臣;马交成;榭植
【作者单位】河北津西钢铁集团股份有限公司,河北唐山064302;东北大学,辽宁沈阳110004
【正文语种】中文
【中图分类】TF777
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1.板坯连铸动态二冷配水技术的工业应用 [J], 冯科;孔意文;曹建峰;韩志伟;王水根
2.板坯连铸二冷配水模型及控制策略研究 [J], 王明毅;李俊;饶俊国;程浩
3.连铸板坯二冷配水动态控制研究 [J], 施晨杰;茅忠明
4.连铸板坯三维二冷动态配水与精准压下研究与应用 [J], 张炯明;周青海;尹延斌;
吴星星;刘华阳
5.板坯连铸二冷段的动态配水模型研究与应用 [J], 薛建国;王长松;张玉宝
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板坯连铸动态二冷水模型研究与应用
8-224
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
过程中，有效拉速模型计算结果要优于实际拉速模型。
图 3 拉速变化时不同控制模型计算结果
图 1 连铸坯凝固示意图
2.1.1 凝固传热微分方程 传热一维平衡方程为：
ρCeff
∂T ∂t
=
∂ ∂x
(λ
∂T ∂x
)
式中， ρ 为密度； λ 为导热系数；固液两相区密度及比热取固相与液相平均值； ceff 为等效比热，
Ceff
= cp
−
L
∂fs ∂T
⋅ ⋅ ⋅ (TS
-T
- TL ) ， cp
为比热；t
本文通过建立二冷段凝固过程的数学模型，提出了一种结合有效拉速模型与目标表面温度模型两种动态 控制模型的方法，考虑铸坯生成时间，并以铸坯表面温降曲线为目标，动态计算出二冷各区相应的二冷水， 进而改善铸坯表面质量及减少三角区裂纹等铸坯缺陷。
2 动态二冷模型的开发
2.1 凝固传热数学模型
现以某钢厂 1650mm×230mm 板坯连铸机为目标机型，凝固传热方程简化为一维，只计算铸坯厚度方向 的温度变化。设板坯厚度方向为 x 轴，拉坯方向为 z 轴，考虑到铸坯及其冷却的对称性，取厚度一半为研究 对象。连铸坯凝固示意图如图 1 所示。
Qi = f (Vcial )
2.2.2 目标温度控制模型 目标表面温度动态控制考虑钢种、拉速及浇注状态，由二冷配水控制数学模型每隔一段时间计算一次铸 坯的表面温度，并与考虑了二冷配水原则所预先设定的目标表面温度进行比较，根据比较的差值结果给出各 段冷却水量，以使得铸坯的表面温度与目标的表面温度相吻合。 水量的调节按照如下方法实施:
P −1
]
连铸二次冷却技术
连铸二次冷却技术连铸二次冷却技术是一种用于钢铁生产中的关键技术，它可以显著提高钢坯的质量和生产效率。
本文将从其原理、应用、优势以及未来的发展方向等方面对连铸二次冷却技术进行详细介绍。
我们来了解一下连铸二次冷却技术的基本原理。
连铸二次冷却技术是指在连铸过程中，通过在钢坯表面进行二次冷却，以加快钢坯的冷却速度和降低温度梯度。
这种技术通常通过在连铸机的出铸口处设置冷却装置，将冷却水喷洒在钢坯表面，形成薄冰层，从而实现钢坯的二次冷却。
连铸二次冷却技术在钢铁生产中具有广泛的应用。
首先，它可以显著提高钢坯的质量。
通过二次冷却，可以减少钢坯表面的氧化层和夹杂物，提高钢坯的表面质量和内部结构。
同时，二次冷却还可以使钢坯的温度均匀分布，减小温度梯度，避免内部应力和裂纹的产生，提高钢坯的整体质量。
连铸二次冷却技术还可以提高钢铁生产的效率。
传统的连铸技术中，钢坯在冷却过程中需要经历较长的时间，导致生产周期延长。
而采用连铸二次冷却技术后，钢坯的冷却速度得到了显著提高，可以缩短冷却时间，增加生产效率。
此外，连铸二次冷却技术还可以减少连铸过程中的能耗，降低生产成本。
连铸二次冷却技术相比传统的连铸技术具有诸多优势。
首先，它可以提高钢坯的质量和表面光洁度，减少表面缺陷的产生。
其次，连铸二次冷却技术可以显著减少内部应力和裂纹的产生，提高钢坯的整体性能。
此外，连铸二次冷却技术还可以减少钢坯的变形和收缩，提高产品的准确度和一致性。
因此，连铸二次冷却技术在钢铁生产中具有广阔的应用前景。
然而，目前连铸二次冷却技术还存在一些挑战和亟待解决的问题。
首先，连铸二次冷却技术需要大量的冷却水资源，对水资源的需求较大。
其次，连铸二次冷却技术对冷却设备的要求较高，需要保证设备的稳定性和可靠性。
此外，连铸二次冷却技术在实际应用中还需要解决一些工艺问题，如冷却水的喷洒方式和参数的选择等。
为了进一步发展连铸二次冷却技术，我们可以从以下几个方面进行努力。
首先，可以研究新型的冷却介质和冷却方式，以减少对冷却水的需求。
动态二冷水控制系统在圆坯连铸中的应用
摘
要 ：本文介绍了某钢厂圆坯连铸生产线动态二次冷却水控制系统的结构 、特点 以及 应用 。系
统应用了铸坯凝固传热仿真模型 、动态参数调整和有效拉速控制多种方法 ，很 好地 满足 了铸 坯在稳态 和非稳态情况下对二次冷却水量 的要求 。实践证 明，此系统配置合理 ，运行稳定 ，对于 连铸 生产线提 高铸坯质量具有重要意义 。 关键词 ：动态二冷水 ；连铸 ；圆坯 中图分类 号：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ； Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ １ —１ ９ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ４） ０ １— ０ ０ １ ６— ０ ４
Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｄ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｒ ｏ ｕｎ ｄ ｂ ｉ ｌ ｌ ｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎｕ ｏ ｕｓ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎｇ
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《2024年异形坯连铸二冷区动态配水控制研究》范文
《异形坯连铸二冷区动态配水控制研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展，异形坯连铸技术已成为钢铁生产中的重要环节。
在连铸过程中，二冷区动态配水控制技术对于保证铸坯质量、提高生产效率具有重要意义。
本文针对异形坯连铸二冷区动态配水控制技术进行研究，旨在为实际生产提供理论依据和技术支持。
二、异形坯连铸概述异形坯连铸是指生产具有特殊断面形状的铸坯的连续铸造过程。
与普通连铸相比，异形坯连铸具有更高的技术要求和更复杂的生产过程。
其中，二冷区动态配水控制是影响铸坯质量的关键因素之一。
三、二冷区动态配水控制的重要性二冷区是连铸过程中铸坯冷却的关键区域，其冷却效果直接影响到铸坯的质量。
动态配水控制技术能够根据铸坯的实际冷却状况，实时调整冷却水的流量和分布，从而保证铸坯的均匀冷却，提高铸坯的质量和合格率。
四、异形坯连铸二冷区动态配水控制技术研究1. 控制系统设计异形坯连铸二冷区动态配水控制系统主要包括传感器、控制器和执行机构。
传感器负责实时检测铸坯的冷却状况，控制器根据检测结果进行计算和分析，然后通过执行机构调整冷却水的流量和分布。
在控制系统设计过程中，需要考虑以下因素：（1）传感器的选择和布置：传感器应具有高精度、高稳定性的特点，且布置位置应能够准确反映铸坯的冷却状况。
（2）控制算法的选择：控制算法应能够快速、准确地响应铸坯冷却状况的变化，并能够根据实际情况进行自我调整和优化。
（3）执行机构的选型和配置：执行机构应具有快速响应、高精度的特点，且配置应合理，以保证冷却水的流量和分布的准确性。
2. 配水策略研究配水策略是二冷区动态配水控制的核心，其合理与否直接影响到铸坯的冷却效果。
在异形坯连铸过程中，需要根据铸坯的实际冷却状况、浇注速度、钢种等特点，制定合理的配水策略。
具体而言，配水策略应考虑以下因素：（1）冷却强度的控制：根据铸坯的实际情况，合理控制冷却强度，避免过冷或过热现象的发生。
（2）水量的分配：根据铸坯的断面形状、浇注速度等因素，合理分配水量，保证铸坯的均匀冷却。
《2024年连铸H型异型坯二冷配水及凝固规律的研究》范文
《连铸H型异型坯二冷配水及凝固规律的研究》篇一一、引言连铸是现代钢铁生产过程中的关键技术之一，它涉及将熔融的钢液经过特殊装置处理，将其固化成具有一定形状的铸坯。
在众多类型的连铸中，H型异型坯以其独特的使用特性与广泛的工业应用受到特别关注。
H型异型坯的生产过程中，二冷配水系统的设计及其对凝固规律的影响尤为关键。
本文将围绕连铸H型异型坯的二冷配水技术及凝固规律进行深入研究。
二、H型异型坯二冷配水技术2.1 二冷配水的概念及重要性二冷配水系统是指在连铸过程中，通过调节和控制二次冷却水的分布和流量，以影响铸坯的凝固过程和表面质量的技术。
对于H型异型坯来说，其结构特点决定了合理的二冷配水策略至关重要。
2.2 配水系统设计要素设计二冷配水系统时，需考虑钢种特性、铸坯厚度、拉速等工艺参数，同时需根据H型异型坯的具体结构特点，合理布置喷嘴位置、角度及数量，确保冷却的均匀性和有效性。
2.3 配水策略及优化通过试验和模拟分析，研究不同配水策略对H型异型坯凝固过程的影响，如采用智能控制算法对喷水系统进行实时调节，以达到最佳的冷却效果。
同时，根据实际生产过程中的反馈数据，不断优化配水策略。
三、凝固规律研究3.1 凝固过程的基本原理H型异型坯的凝固过程涉及到钢液的相变、传热等多个物理过程。
研究这些过程的规律，对于理解并优化连铸工艺具有重要意义。
3.2 凝固过程中的相变行为通过热力学分析和相图研究，了解钢液在凝固过程中的相变行为，如固相线温度、液相线温度等关键参数的确定。
3.3 传热过程分析通过数值模拟和现场实测，研究铸坯在凝固过程中的传热规律，包括热量传递的速率、方向及影响因素，为优化二冷配水提供理论依据。
四、实验与结果分析4.1 实验设计与实施设计并实施一系列的实验，包括模拟实验和实际生产实验，以验证二冷配水策略的有效性及凝固规律的准确性。
4.2 实验结果分析通过分析实验数据，得出不同二冷配水策略下H型异型坯的凝固过程、表面质量及内部组织结构的变化规律。
攀钢板坯连铸二冷配水模型的开发与应用
攀钢板坯连铸二冷配水模型地开发与应用陈永伍兵赵克文杨素波摘要：通过建立连铸板坯二维非稳态传热数学模型 , 分析了拉速、冷却强度和钢水过热度对铸坯表面温度地影响 , 改进和完善了现行地二冷配水制度 . 为进一步扩大攀钢板坯连铸新品种和提高铸坯质量奠定了基础 . 关键词：板坯连铸二冷配水数学模型Development and Application of Model of Secondary Cooling WaterDistribution in Slab Continuous Casting at Pan ZhihuaIron & Steel CompanyChen YongWu BingZhao KewenYang Subo(Pan Zhihua Iron & Steel Research Institute>Abstract：The effects of casting speed, cooling conditions and superheat on strand surface temperature have been analyzed and the water distribution in secondary cooling zones has been improved by using two-dimensional transient mathematical model of heat transfer, which have provided references for increasing new steel grades and improving slab quality at Pan Zhihua Iron & Steel Company.Keywrods：slab continuous castingsecondary coolingwater distributionmathematical model▲1前言攀钢 1350 板坯连铸机自投产以来 , 将所有生产钢种分为 3 组, 套用意大利提供地 3 组连铸二冷水表 ( 即 3 种配水制度 >, 用于浇注低碳铝镇静钢、普碳钢及优碳钢、低合金钢 . 各水表对应地最高拉速分别为 :1.7 、 1.55 和 1.40m/min. 因此 , 建立和完善离线二冷传热计算模型 ,制定适合以 1.8m/min 拉速生产地二冷配水制度 , 是完成 1.8 m/min 高拉速攻关目标地需要 .2数学模型地建立2.1凝固传热方程地导出连铸坯地凝固过程是通过水冷结晶器和二次喷淋冷却区把钢液热量［1］带走 , 从而使之转变为固体地过程. 为了通过数模研究这一过程, 以铸坯厚度方向为 X 轴, 宽度方向为 Y 轴 , 拉坯方向为 Z 轴. 考虑铸坯冷却地(1> 由于拉坯方向散热量很小, 大约占 3%～6%,故忽略 Z 方向传热。
%85%92钢板坯连铸二冷动态配水设计与应用
D esign and applica tion of dynam ic secondary cooling system of slab ca ster a t J iuquan Steel
CHEN Zhiling (CCTEC Engineering Co. , L td. , B eijing 100081)
1 连铸机的工艺特点
1. 1 基本条件 连铸机的设计年产量为 100万 t,与铸机配套的
冶炼条件见表 1。
表 1 铸机配套条件
120 t转炉 120 t精炼炉 (LF) 预留 RH - MFB
平均出钢量
3座 (第一期 1座 ) 3座 (第一期 1座 )
1座 120 t/炉
1. 2 产品大纲 产品大纲如表 2所示 。
酒钢 200万 t工程板坯连铸机投产以来 ,经过 5
个多月的生产实践 ,采用二冷动态配水生产 ,铸坯质
量合格率保持在较高水平 ,各项指标达到设计要求 。 典型铸坯的低倍检验结果如表 3所示 。
表 3 铸坯检验结果
编号
中心 中心 角部 中间 三角区
针孔状 蜂窝状
夹杂
偏析 疏松 裂纹 裂纹 裂纹
气泡 气泡
综合考虑 ,确定合理的二冷制度 。
二冷区喷水冷却铸坯凝固壳的导热为 :
<
λ =m
( TL
-
TS )
e
凝固前沿放出的潜热为 :
ρ de
Lf m dt
凝固前沿放出的潜热 =凝固壳的传导传热
ρ Lf
m
de
λ =m
dt
( TL e
TS )
积分得 : e =
ρ λ m
( TL
-
板坯连铸机二次冷却水量对铸坯质量的影响与控制措施
107科学技术Science and technology板坯连铸机二次冷却水量对铸坯质量的影响与控制措施闫 彪（河北钢铁集团 唐钢信息自动化部，河北 唐山 063000）摘 要：随着世界科技不断进步，现代化企业越来越重视工业自动化的发展，在重型钢铁冶金企业里，自动化设备不仅能有效减低人工劳动强度，更能够在过程控制中达到更精准，更平稳，更迅速的级别，使产品生产的质量和效率远远超过传统的生产方式，但是，先进的设备控制过程也相对复杂，稳定高效的运行，是带来生产效益的必要条件。
自动化设备主要由硬件和软件两部分组成，质量可靠的硬件和完善高效的算法，是生产平稳进行和质量品控的可靠保障。
关键词：工业自动化；钢铁冶金企业；自动化设备中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）05-0107-2收稿日期：2019-05作者简介：闫彪，男，生于1980年，天津人，本科，冶金自动化工程师，研究方向：电气自动化。
在现代大型钢铁企业里，生产环节主要包含炼焦，炼铁，炼钢，连铸，轧钢。
其中连铸环节的作用就是通过结晶器、扇形段拉矫机等设备，使1600℃左右的高温液态钢水，冷却凝固成为固态的板坯，以供轧机轧制。
其中结晶器的作用是先生成表面坯壳，而板坯壳内的液心则需要在扇形段拉矫机的二次冷却水下进行逐渐冷却凝固。
图1 板坯连铸机二次冷却水量过程1 连铸机二次冷却水的冷却过程概述二次冷却水是通过在扇形段内弧和外弧均匀分布的喷淋水嘴，与高压气体混合后喷射在红热铸坯表面，再通过铸坯外壳逐渐传导内部液心，以达到整个铸坯冷却凝固的目的。
根据生产工艺要求，不同的钢种对应不同的冷却程序，即冷却水表，扇形段从上到下的每个区域对水量大小也有严格要求，并且随着铸坯拉速的改变，水量也会自动根据实时拉速，进行相应的调整。
这个调整过程的控制，是一个闭环的控制，通过流量传感器采集到的水量信号，以模拟量传回PLC 输入模板，比较与设定水量的大小，从而判定水阀的开度，再通过输出模板将模拟信号传到现场的气动控制阀门。
连铸机二冷配水控制方式的应用与研究
４６ 中国铸造装备与技术 ６∕２０１６连铸机二冷配水控制方式的应用与研究鲍红宾 （山东钢铁集团莱芜分公司，山东莱芜 ２７１１０４）摘要：连铸机的二冷配水系统，一般有手动和自动两种控制方式，适宜的水量对于铸坯的品质、成材率非常重要。
关键词：连铸机；二冷配水系统；一级配水；二级配水 中图分类号：ＴＧ２４９．７；文献标识码：Ａ；文章编号：１００６－９６５８（２０１６）０６－００４６－０２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－９６５８．２０１６．０６．０１４收稿日期：２０１６－０４－０１稿件编号：１６０４－１３１９作者简介：鲍红宾（１９８２—），男，工程师，主要从事自动化控制工作．0 前言连铸机的冷却水系统有一冷水、二冷水、设备水冷却系统，分别对结晶器、铸坯、机械设备进行冷却。
其中，二冷水直接喷淋在铸坯上，对于铸坯的品质、成材率尤为重要。
目前，二冷配水系统一般有手动和自动两种控制方式，并且两种控制方式可以实现无扰动的切换。
一定生产条件下，不管是何种配水设定源（一级、二级）正在进行配水控制，操作人员都可以在控制画面（HMI ）上，将相应控制回路选择进入手动方式，手动输入流量或是阀开度控制现场阀门开度，实现手动配水。
自动二冷配水系统可分为一级、二级配水控制方式。
本文将对一级、二级配水方式进行简明的分析。
1 一级配水控制方式一级二冷配水采取调用水表的方式进行铸坯冷却，而水表已经根据工艺要求保存在PLC 中。
在水表中，不同的冷却区，不同的拉速对应不同的配水量。
例如，1#异形坯连铸机根据工艺要求总共设置了18种不同的水表。
某时刻的水表如图1所示。
根据工艺要求，可以人为的修改各个拉速下的水量。
图１ 水表实例当拉速介于上图水表中任意两个相邻的拉速之间时，以1.05 m/min 拉速为例,假设1.0 m/min(s 1)和1.1 m/min(s 2)拉速对应的水表值分别为y 1、y 2,代入公式y =y 1+v (y 2-y 1)/(s 2-s 1)中求出1.05 m/min 拉速对应的配水值：F 流量= y 1+v (y 2-y 1)/(s 2-s 1)。
动态配水在莱钢3#板坯连铸机中的应用
连续测温温度 、结 晶器 各冷却 面的水量 和进 出水 温差 、 钢种 、断面尺寸等工 艺参数 的数据 传输。在仪表 系统 中
修 改相 关程 序 ， 二 冷水调 节 阀能 够 接受 二级 系统控 使 制， 调节二冷水流量 。建立 ＯＰ Ｓ ｒ ｅ ， ｅｖ ｒ 完成与二级系 Ｃ 统的 ＯＰＣ连接 。用 Ｗｉ ｃ 做 一、二级 系统 配水切换 画 ｎｃ 面， 使每一个二冷 冷却 区的一 、二级 配水方 式进 行独立
切换 ， 并在 画面上 显示二级 系统对每个 二冷冷 却区的配
水量及 相 关参数 。
图 ２ 控 制面板 பைடு நூலகம்
这 时一 级 操作 站 的配 水表 也 会 自动根 据 动态 配水
软 件操作界 面上的钢种选 择查 找水表而 自动适 应 ， 无须 再在 一级配水 操作站上 进行钢种 选择 ； 此时 自动化系 但
Ｗａ ｃ Ｄｏ ｔｈ ｇ不再跳动 ， 主动接管 ， 一级 并主动将 Ｃ ｎ ｅ ａ Ｕｓ
置为 ｆｌ ； ａｓ ｅ
（ ） 浇铸信 号 由于某种原 因变为 ｆ ｌｅ 短暂时间后 ６ ａｓ ， 可 能就恢 复 了 ， 是二 级程 序 由于 收到浇 铸信 号 变为 但 ｆｌ ， ａｓ 程序主动 Ｒ ｓｔ将 Ｃ ｎ ｅ ｅ ｅｅ ， ａ Ｕｓ 置为 ｆｌ ， ａｓ 一级主动接 ｅ 管 。此时 Ｗａｃ Ｄ ｇ还在跳动。查 日志记录文件可 以得 ｔｈ ｏ （
冷 自动配水 随钢 种 、断面尺寸 、拉速变化 ， 而且还可根
图 ３ 配水方式选择
据 中包钢 水 过热度 、计算 的表 面温 度和 日标温 度 的差 值 ， 二冷水 流量控 制更加 精确 。实 践证 明， 使 二级 动态 配 水系 统 的投 入使 用 取得 良好效 果 ， 采用 自动 配水 大 大提 高 了铸 坯 的表 面 和 内部质 量 ， 为企 业创 造 了可 观 的经济 效 。
二冷动态配水在莱钢2#板坯连铸机中的应用
二冷动态配水在莱钢2#板坯连铸机中的应用摘要：莱钢2#板坯连铸机二级动态配水控制系统采用坯龄模型通过温度场数值计算动态调节各区水量，尽可能使铸坯表面温度与目标温度保持一致，使铸坯按照预定的目标温度均匀冷却，以便达到控制铸坯组织和内部质量的目的。
关键词：动态配水表面温度一级系统二级系统1 前言在连铸机生产过程中，二冷配水是保证铸坯质量、延长铸机设备寿命的关键工序。
目前先进的板坯配水控制方法就是根据坯龄（坯壳生成后所经历的时间）模型，将各个冷却段的计算温度和目标表面温度相比较，根据温差计算调整后的冷却水量，并进行控制。
实践证明，莱钢2＃板坯连铸机在逐步适应二冷动态配水的过程中，铸坯表面、内部质量都得到了较大的提高。
2 动态配水工艺概况二冷配水是决定铸坯内部质量的重要因素，同时也影响了铸机寿命。
对于工艺条件频繁变动的连铸生产现场，只有实现了优质的动态配水，才能保持合适的目标温度和稳定的铸坯表面温度，从而减小铸坯自身的热应力和机械应力，保证、提高铸坯质量，保护铸机。
2.1拉速相关控制法莱钢型钢2#板坯连铸机在改造前，采用的是一级配水系统，冷却方法是拉速相关的水表，即以拉速为控制参数，根据拉速大小来决定冷却水量的大小。
先按照稳定工况计算出不同拉速条件下各个冷却区的水量，再经过回归处理，建立水量与拉速的关系，根据实际拉速的大小来决定冷却水量的大小。
调节水量公式：Qi＝Aiv2+Biv+Ci式中Qi——二冷区各段水量，L/min；v——拉速，m/min；Ai、Bi、Ci——各段配水参数。
此种控制方式简单，但也有很多缺点。
当拉速变化时，根据公式或在数据库中查找各个回路的水量实现动态调节。
由于水量Qi是按照稳定工况（稳态传热方程）计算出来的，当拉速波动较大时，采用这种方法不能很好的控制铸坯温度，影响铸坯的质量。
2.2非稳态控制法增加二级系统后，2#板坯连铸机采用了非稳态控制法，我们采用坯龄模型来控制二冷水量，在坯龄模型中拉速不再直接决定水量的大小，而是通过拉速计算出一个铸坯切片所在位置。
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对于板坯 连铸机而言，二 次冷却是其 中一个 非常重 要且关 键的工艺环节 ，钢水 经过二次冷却多个冷却 区域
参数 发生变化时尽量保持铸坯凝 固终点位置不 变 。基于
这些特点，浇铸过程中采用动态二冷配水连铸坯将会获
得相对更好的冶金效果。
由液相 逐渐凝 固最终转变为 固相 。在凝 固过程 中，铸 坯 的外部 冷却边界条件将直接 影响其传热受力行为及 组织
（）采用综合 传热系数来描述 二冷区存在着 的多种 ４ 传热机 制对 铸坯热量散失情 况的综合影响效果 ，且根据 静态仿真分 析模 型在按实 际传 热边界处理条件下 获得 的 相应计算结果对二冷区的综合传热 系数进行理论确定； （）基于 比热 转换方法来考 虑凝 固过程 中潜 热的释 ５ 放效果 ，即在两相糊状 区采用有 效 比热容Ｃｆ 。来代替钢 的 ｆ 比热容 ，且在其 中详细考虑 了各相组成的影响效果 （
ｏ ｅ ａ ｎ ｔ ｒａ ｅ ｎ ｏ ｄ ｉ ｄ ｓ ｉ ｌ ｄ ｐ ｂ ｌ ｙ ｐ ｒ ｔ ｇ ｉ ｅｆ ｃ ，ａ ｄ ｇ ｏ ｕ ｔ ａ ａ ｔ ｉ ｔ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｎ ｐ ｔｉｔ ｓ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌ ｎ ｔ ｅ Ｎｏ ｌ ｂ ｃ ｓｅ ｆＣｈ ｎ ｑｎ ｍｅ ｉ ｎ ｎ ｒ ａ ａ ｉ ｉ ｈ ｈ ｓｂ ｅ ｕ ｏ ｕ ｅ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｌ ｏ ．１ ｓａ ａ ｔ ｒ ｏ ｇ ｉ ｇ Ｓ ｌ ｎ ｙ ｈ ｏ
． 艺研 究 工 ＬＺ饼
Ｄ ： １． ６ ／ ｓｎ ０２ １３ ．０ １ ６０ ２ ＯＩ ０３ ９ ．ｉ ．１０ —６ ９２ １． ．１ ９ ｊ ｓ ０
工业加热》 ４ 卷２１ 年第 ６ 第 ０ ０１ 期
板坯连铸动态二冷配水技术的工业应用
冯 科 一，孔意文 一， 曹建峰 一，韩 志伟 一，王水根 ２ ，
（） ２ 采用对流影响系数 来描述钢液流动对液相有
效导热系数的影响效果，并根据过热度、拉坯距离以及
固相分数来对 其值加 以近似确定［；
要从事连铸冶金过程中凝 固传输现象的数值仿真研究．
３ ６
工 艺研 究
（）采用多元合金两相区凝固计算微观偏析模型来 ３ 确定铸坯的非平衡凝 固路径 【 ３ ；
Ｆ ＮＧ ’。 ＫＯＮＧ － ｎ・ Ｅ Ｋｅ，， Ｙｉ ｗｅ ’ ，ＣＡＯ ｉｎ ｆｎ ’２ Ｊａ —ｅ ｇ ， ＨＡＮ ｉ ｉ 。 Ｚｈ— ，ＷＡＮＧ ｈ ｉｇ ｎ ， ｗｅ ， Ｓ ｕ－ ｅ ’
（． ｔ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｅｒｈＣ ｍｅ ｒｒｎ＆ Ｓｅｌ ｋｎ ｌ ｔｍｅ ｔ ｎ ｈ ｎ ｑｎ ０ １ ２ ｈｎ ； １ Ｎａ ｏａ ｇｎ ｒ ｇＲ ｓａ ｅ ｒｏ ｏ ｉ Ｅ ｅｉ ｃ ｆ Ｉ ｔ ｍａｉｇＰａ ￣ａ ｏ ，Ｃ ｏ ｇ ｉｇ ４ １２ ，Ｃ ｉａ ｅ ｎＩ ｉ
时，考虑 到连铸过程包含着众 多复 杂物理现象 以及 在线
得 良好 的铸坯质量，必须保 证铸坯冷却 的均匀性及 温度 控 制的合理 性 。目前 ，钢厂 普遍 采用的二冷控 制方 法有 两种 ：二 冷水 表和动态二冷 配水模 型 。当采用传统 的二
冷水表控 制方 法时，若拉速 发生较大变化，则冷 却水量 随之按变化拉 速进行设置，使得铸 坯温度场发生较大 波 动，铸坯产 生明显的过冷或 过热现象，这样将容易导 致
相 、） ， 相和三 ） ； 相
工业加热》 Ｏ卷２ １ 年第 ６ 第４ ０１ 期
确定 的，其定义可充 分反映 出铸坯各切片 单元 的拉坯历 史 （ 从生成时刻开始算 ）及 其对铸机二冷 区传 热总量的 总体影 响效果，计算方法如下：
ｖｆ ｅ
，
产 ｅｉ ，
（） （ 一 ａ ｉ） ｆ＋ １ 瓶（）
Ｐａ ｔ ｎ ｄｈ ｓｏ ｔｉｅ ｏ ｄｍｅ ｌ ｒ ｉａ ｆｅ ｔ ｏ ｏ ｔｏ ｆ ｌｂｓ ｒａ ｅｉｔｒ ａ ｕ ｌ ．Ｓ ，ｉｈ ｓｇｅ ｔ ｎ ｕ ｔ ａ ｒｃ ｃ ｌ ａｕ ，ａ ｄ ｌ ，ａ ａ ｂ ｎ ｄｇ ｏ ｔ ｌ ｇｃ ｌ ｎ ａ ａ ｕ ｅ ｃｓｆｒ ｎ ｌ ａ ｕ ｆｃ ／ ｅｎ ｌ ａｉ ｃ ｒ ｏｓ ｎ ｑ ｔ ｏ ｔ ａ ｒａ ｄ ｓ ｉｌ ａ ｔ ａ ｌ ｅ ｎ ｙ ｉ ｒ ｐ ｉ ｖ
ｃ ｎｂ ｕ ｔ ｒ ｃ ｃ ｄ ｌ ． ａ ｅｐ ｔ ｎ ｏ ｐ ａ ｔ ｅｗｉ ｅｙ ｉ ｉ
Ｋｅ ｒ ： ｓａ ｏ ｉ ｕ ｕ ａ ｔ ｇ ｅ － ａ ｓ ｅ ｙｗｏ ｄｓ ｌｂ ｃ ｎ ｎ ｏ ｓ ｓｉ ；ｈ ａ ｔ ｎ ｆｒ＆ ｓ ｌ ｉ ｃ ｔｏ ；ｄ ｎ ｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｇ ｎ ｕ ｔ ａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｔｒ ｏ ｉ ｆ ａ ｉ ｎ ｙ ａ ｃｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｃ ｏｉ ；ｉ ｄ ｓｒ ｌ ｐ ｉ ｔ ｄｉ ｍ ｎ ｉ ａ ｃ ｏ
计算的实时性要求，很难在数学模型中引入所有的影响
因素，因此，针对研 究的主要 目标进行合理的简化处理， 内容如下： （）忽略拉坯方 向和铸坯宽度方 向上的传 热，仅考 １ 虑铸坯厚度 方 向上的传热 ，且 通过微观单元体 的总体热
裂纹缺陷的生成或扩大。而动态二冷配水模型则有着显 著的技术优势：①在拉速或浇铸温度发生变化时可以尽
结构 。在 实际生产 中的非恒 定的浇铸工艺条件下 ，为获
１ 数学模型简述
ＣＳ 板坯连铸动态二冷配水模型建立 的基本思路是 ＩＤＩ 基于有 限薄片层概念 ，即取铸 坯 中心纵 向断面为研究对 象 ，并 按一定 的规格将其离散成数 个具有有 限厚度 的薄 片层单元， 且认 为其沿铸机方 向以拉坯速度朝下移动 。 同
量保持铸坯 温度分布 的稳定性 ；② 通过对拉坯历 史的全 程跟踪可以充分抑制铸坯过冷／ 过热现象；③在 工艺操作
收稿 日期：２ １－６１；修回 日期 ：２ １．７１ ０ １ －４ ０ ０ １ －５ ０ 作者简介 ：冯 科 （９ ４ ，男，重庆人，博士，高级工程师，主 １７一）
量平衡关系推导获得一维形式的傅里叶传热方程［ ；
Ｉ ｄ ｓｒ ａ ｐ ｉ ａ ｏ ｆ ｈ ｎ ｍ ｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｌ ｂ Ｃｏ ｔｎ ｏ ｓＣａ ｔｎ ｎ ｕ ｔ ｉｌ Ａｐ ｌｃ ｔ ｎ ｏ ｅＤｙ ａ ｃＳ ｃ ｎ ａ ｙ Ｃｏ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒＳ ａ ｎ ｕ ｕ ｓ ｇ ｉ ｔ ｎ ｉ ｉ
（．国家钢铁 冶炼 装备 系统集成工程技术研究 中心，重庆 ４ １２； １ ０１２ ２ 中冶赛迪工程技术股份有限公司 连铸事业部 ，重庆 ４０ １） ． ００ ３ 摘要 ： 基于耦合 多元合金两相 区凝 固模型的板坯连铸凝 固传热数学模型和恒间距切片单元 跟踪方法 ， 开发 了板坯连铸动态二冷配水 软件平台 ， 中内嵌二冷分区有效拉速 和 目 其 标表面温度曲线两种控制模式 ， 前者充分考虑 了铸坯 的冷却历史 ， 后者则关 注对铸坯表 面温度沿铸流方向的合理控制 ， 在实际生产 中可 以方便灵活地加以选择 应用 。 该技术控制功能丰富、 安全机制完善 、 系统运行稳定 、 人机界面友好 ，具有较强的现场适应性 ，目前已成功应用于重钢长寿新区一号板坯连铸机 ，在板坯表面及 内部质量 的控制方 面取得 了 良好的冶金效果 ， 具备较好 的工业应用实用价值和推广前景 。 关键词 ：板坯连铸 ；凝 固传 热；动态二冷配水；工业应用 中图分类号 ：Ｔ ５ 。４ Ｇ１ ５ ３ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０—６ ９２ １）６０ ３—４ ０ ２１３ （０ １０ －０ ６０
ｅ ｈ ｓｓｏ ｅｒａ ｏ ａ ｌ ｏ ｔ ｌ ｆｓａ ｕ ｆｃ ｍｐ ｒｔｒ ｌｎ ａｔ ｇｄｒｃｉｎ ｏ ａ ｅｃ ｏ ｅ ｐ ｌ ｃｕ ｌ ａｔ ｇｐ ｏ ｅ ｓ ｍｐ ａｉ ｎｔ ｅ ｓ ｎ ｂｅｃ ｎｒ ｂｓ ｒａ ｅｔ ｈ ｏｏ ｌ ｅ ｅａｕ ｅａｏ ｇｃ ｓｉ ｉ ｔ ．ｂ ｔ ｃ ｎｂ ｈ ｓｎｔ ａ ｐｙｉ ａｔ ａ ｓ ｎ ｒｃ ｓ ｎ ｅ ｏ ｈ ｏ ｎ ｃ ｉ ｃ ｎ ｅ ｉｎｌ ｎ ｅ ｉｌ．Ｔ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓａ ｕ ｄ ｔｃ ｎ ｏ ｕ ｃｉｎ ｌ ａｏ ｎ ａｅｙ ｍｅ ｈ ｉｍ，ｓａ ｌ ｕ ｎｎ ｙ ｔｍ，ｆｉｎ ｌ ｏ ｖ ｎｅ ｔ ａ ｄ ｆ ｘｂｙ ｈ ｓｔｃ ｎ ｌｇ ａ ｂ ｎ ａ ｏ ｔ ｌｆ ｎ ｔ ，ａｌ ｒｕ ｄ ｓｆｔ ｃ ａ ｓ ｙ ｌ ｎ ｒ ｏ － ｎ ｔｂｅｒ ｎ ｉｇ ｓ ｓｅ ｒｅ ｄｙ
（） １
式 中： ｅ 沩 当前时刻二冷分 区相应的有效拉速， ｒｉ； ｖｆ ｆ ， ｍ／ ｎ ａ
Ｖａ 。 ｖ
，
ｉ 为当前 时刻二冷分 区ｉ 相应的总体平均拉速，ｍ ｍｉ； ／ ｎ
（ 为二冷分 Βιβλιοθήκη ｉ 应的调 和因子 ； 为当前时刻相应 ｉ ） ＊ ｌ
的实 际拉速 ，ｍ ｍｉ。 ／ ｎ
在计算 出二冷分 区的有 效拉速 后， 即可结合基 础二 冷水 表回归系数按 以下理论 计算公式对二冷 回路水 量进
２ Ｃ ｎｉ ｏ ｓ ａｔ ｇＳｃｉ ，Ｃ Ｓ Ｉ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏ ｔ． ｈ ｎ ｑｎ ００ ｈｎ ） ． ｏ ｔ ｕ ｕ ｓｎ ｅｔ ｎ ＩＤ ｇｎ ｅ ｎ ．Ｌｄ，Ｃ ｏ ｇ ｉｇ ４ ０ １，Ｃ ｉａ ｎ Ｃ ｉ ｏ Ｅ ｉ Ｃ ３
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅｓ ｌ ｉ ｃ ｔ ｎ＆ ｈ ａ－ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｔ ａ ｄ ｌ ｆ ｌｂ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ａ ｔ ｇ ｃ ｕ ｌｄｗｉ ｅｍｕ ｔ ａ ｌｙ ｍ ｉｒ ｓ ｇ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄｏ ｏ ｉ ｆ ａ ｉ ｈ ｄｉ ｏ ｅ ｔ ａ ｓｅ ｈ ｍａｉ ｌ ｔ ｍａ ｃ ｍｏ ｅ ａ ｏ ｔ ｏ ｓ ｓ ｎ ｏ ｐ ｅ ｔ ｔ ｌ － ｌ ｃ ｏ ｅ － ｏ ｓ ｎ ｃ ｉ ｈ ｈ ｉ ｏ ｒｇ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｎ ｅｔａ ｋ ｎ ￣ｏ ｔ ｌ ｅｅ ｅ ｎ ｓｉ ｏ ｓ ｎ ｔｒ ａ，ｔ ｅＣＩ ＤＩ ｙ ａ ｃｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｃ ｏｉ ｇ ｓ ｔ ｖ ｒ ｌｔｏ ｍ ａ ｅ ａ ｉ ｄ ｌ ｄ ｔ ｃ ｉ ｇ ｍｅ ｄ ｗｉ ｓｉ ｌ ｍｅ ｔ ｃ ｎ ｔ ｔ ｎ ｅ ｖ ｌ ｈ Ｓ ｎ ｍｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｈ ａ ｐ ａ ｆ ｒ ｈ ｓ ｏ ａ ｈ ｒ ｈ ｃ ｎ ａ ｉ ｄ ｎ ｅ ｂ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ，ｗｈ ｃ ｏ ｒｓ ｓ ｆ ｗｏｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓ ｉ ． ｈ ｆｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｇ ｓ ｅ ｄ ｏ ｓ ｃ ｎ ａｙ ｃ ｏ ｉ ｇｚ ｎ ｓ ｎ ｄｔ ｅｔｒ ｅ ｅ ｕ ｆ ｃ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｉｈ ｃ ｍｐ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ｉ ｏ ｍｏ ｅ ，ｖ ａ ，ｔ ｅｅ ｃ ｉ ｓ ｎ ｐ ｅ ｆ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｅ ，ａ ｇ ｔ ｄｓ ｒａ ｅ ｖ ｃ ｉ ｎ ｈ ａ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ａ Ｖ ｆｓａ ，ａ ｏ ｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ Ｃ ｌ ｅ ｏ ｌｂ ｓｆ ｒｔ ｍ，ｔ ｅ ｆ ｒ ｅ ｎ ｋ ｓｆ ｌ ｃ ｎ ｉ ｅ ａｉ ｎ ｂ ｕ ｅ ｃ ｏ ｉ ｇ ｈ ｓｏ ｙ ｏ ｌｂ ｎ ｈ ａｔ ｒｏ ｅ ｔｋ ｓ ｈ ｈ ｏ ｍ ｒｏ ｅ ｔ ｅ ｕ ｌ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｓａ ｏ ｔ ｏ ｌ ｉ ｒ ｆｓａ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｌ ｔ ｎ ａ ｅ ａ ｏ ｈ ｔ ｎ ｔ ｅ