莱钢异型坯连铸二级系统的研究和应用
连铸二级模型系统的设计
连铸二级模型系统的设计作者：孙竟先王丽来源：《电子技术与软件工程》2017年第12期摘要连铸二级模型系统实现连铸生产过程的自动生产、跟踪，通过计算得到更为精确、科学的数据指导生产，降低了劳动成本，提高生产效率，并将一级与三级有效的进行衔接，实现完整的信息化生产流程。
【关键词】连铸二级模型系统精确科学的生产实现完整信息化生产流程连铸是生产卷板的中间工序，生产工艺过程是将大包钢水浇注到中包车，在由中包车分别浇铸到两个结晶器中，钢水通过结晶器冷却形成坯壳，出结晶器后经过扇形段、二次冷却水将板坯矫直冷却，火焰切割机根据的生产要求将钢坯切割，再将切割好的钢坯喷号后，输送到轧钢车间。
生产需要严格的数据指导和一套自动化的生产流程，连铸二级模型系统通过严密算法精准的数据实现生产过程自动。
1 整体设计连铸二级分为两大部分，客户机及后台跟踪程序。
二级系统自三级系统读取连铸生产计划，根据生产计划对处在生产中的钢水进行跟踪，记录包括对大包浇注状态、包重、结晶器信息、拉速、水信息等，二级系统根据采集的钢包实时重量以及结合工艺参数等信息，通过二级程序设计的工艺算法计算后，为每个切割的板坯分配虚拟板坯编号，二级系统将此板坯号发送给一级PLC程序，PLC程序控制喷印设备将板坯号喷印到板坯上，二级程序通过此方式控制喷印设备自动喷印；喷印完成后通过程序处理，可自动跟踪板坯位置、板坯状态，当板坯通过横移台车送至称重辊道时程序做自动跟踪，将采集到的检斤数据匹配到相应的板坯上，同时将跟踪的检斤数据发送至三级所对应的相应板坯号上，实现下至一级上至三级的数据交互，最终实现连铸生产过程的自动控制。
2 详细设计后台跟踪程序设计：后台跟踪程序又分为两部分，浇铸与切割跟踪程序、出坯跟踪程序。
浇铸与切割跟踪程序：此模块读取三级炉次计划、一级实际参数，实参包括包重、包臂状态、结晶器信息等，根据计划与实参相关数据通过浇铸与切割跟踪模块设计的算法，判定生成预分配给切割后需喷印的板坯编号，再由浇铸与切割跟踪将喷印计划号发送至一级，控制喷印设备自动喷印，从而实现自浇铸至切割工序的自动分坯、喷印过程。
《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、引言在钢铁生产过程中，连铸是重要的工艺环节之一。
异形坯连铸作为连铸技术的一种，具有其独特的优势和挑战。
其中，二冷区动态配水控制是影响连铸过程稳定性和铸坯质量的关键因素之一。
本文旨在研究异形坯连铸二冷区动态配水控制技术，以提高连铸过程的稳定性和铸坯质量。
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铸技术。
与传统的矩形坯连铸相比，异形坯连铸具有更高的生产效率和更好的产品质量。
然而，由于异形坯的特殊形状和尺寸，其连铸过程中的热传导、凝固和热应力等问题更为复杂。
因此，对异形坯连铸的二冷区动态配水控制技术进行研究具有重要意义。
三、二冷区动态配水控制的重要性在连铸过程中，二冷区是指从结晶器出口到最后一根喷水嘴之间的区域。
这一区域的冷却条件对铸坯的质量具有重要影响。
而动态配水控制则是指在二冷区根据铸坯的实际情况实时调整喷水量，以实现最佳的冷却效果。
在异形坯连铸中，由于铸坯的形状和尺寸变化较大，因此需要更加精确的动态配水控制技术来保证铸坯的质量和稳定性。
四、动态配水控制技术研究（一）控制策略研究动态配水控制的策略包括传统的模型预测控制和智能控制方法等。
模型预测控制主要是根据工艺参数和模型预测的结果来调整喷水量，以达到最佳的冷却效果。
而智能控制方法则是通过学习算法对历史数据进行学习和分析，得出最优的喷水量调整策略。
在异形坯连铸中，需要根据实际情况选择合适的控制策略，并对其进行优化和调整。
（二）喷水系统设计喷水系统是动态配水控制的核心设备之一。
在异形坯连铸中，需要根据铸坯的形状和尺寸设计合适的喷水系统，以保证喷水的均匀性和准确性。
同时，还需要考虑喷水系统的可靠性和维护性等因素。
（三）控制系统实现控制系统是实现动态配水控制的关键。
在异形坯连铸中，需要采用高精度的传感器和控制器来实现对喷水量的实时监测和控制。
同时，还需要考虑控制系统的稳定性和可靠性等因素。
五、实验研究与分析为了验证所提出的动态配水控制技术的有效性和可行性，我们进行了实验研究和分析。
33近终型异型坯连铸机控制技术研究8-27
33近终型异型坯连铸机控制技术研究8-27吴晓峰潘恒龙英（莱芜钢铁集团有限公司自动化部山东莱芜271104）摘要：本文对近终型异型坯连铸机自动操纵进行了研究，采纳先进的操纵方法，实现了拉矫机负载均衡、动态二冷水、铸坯切割优化等功能，降低了系统的故障率，提升了操纵的精度，最终改善了铸坯的质量，达到了设计的要求。
关键词：异型坯；结晶器液位操纵；负载均衡；动态二冷水；切割优化The Research of Control Technology in Near-Net-Shape Beam Blank CasterWU Xiao-feng PAN Heng LONG Ying(Automation Department of LAIGANG Group, Shan Dong province, Lai Wu city, China,271104)Abstract: This article is to do research on the automatic control of n ear-net-shape beam blank caster. By using the advanced control method, it realizes the load sharing control of withdrawal, the dynamic secondary c ooling, the cutting optimization etc. It reduces the fault rate of system, an d it improves the control precision. At the end, it improves the quality of casting blank, and it achieves the goal of design.Key words: beam blank; mold level control, load sharing; dynamic se condary cooling; cutting optimization1 前言莱钢按照进展规划，为调整产品结构，习惯市场需求，提升公司经济效益，决定新建异型坯连铸机及其配套项目，为轧机生产H型钢提供合格的坯料。
莱钢炼钢厂新区2#板坯连铸车间高效工艺改造的研究与应用
莱钢炼钢厂新区2#板坯连铸车间高效工艺改造的研究与应用作者：宁伟陈亮陈永生来源：《中国新技术新产品》2011年第02期摘要：本文主要阐述了莱钢炼钢厂为适应后线宽带轧制产能需要，提升设备保障精度，与中冶连铸共同对新区2#板坯连铸车间进行了高效改造的设计和实施，通过对结晶器、二冷系统、振动台等方面的改造和改进，使单机年产量具备了200万吨钢的水平。
关键词：高效连铸；结晶器；振动台；二冷系统中图分类号：TF1文献标识码：B1、前言莱钢炼钢厂新区2#板坯连铸车间于2004年7月份建成投产，由于投资少、建设工期紧、设备装备水平差、产量压力大等多方面原因，自投产至2007年一直以来工艺事故、设备事故频出，造成产能受到极大限制，月平均产量在13万吨左右，远远低于后线轧机轧钢能力，极大影响了炼钢产能的提升，为此，莱钢炼钢厂经过系统研究，与中冶连铸公司于2007年9月底共同对新区2#板坯连铸车间(以下简称2#机)进行了高效改造的设计和实施。
2、2#板坯连铸机改造工艺及设备总说明本次改造项目，2#机的设备布置、工艺流程保持不变。
通过优化辊列设计，采用小辊径密排布置和连续弯曲技术，从而有效地降低初生坯壳的鼓肚变形和弯曲应变。
运用目前国际上先进的液压振动技术，提高铸坯的表面质量。
采用动态二冷水技术，严格控制铸坯表面的温度分布，得到良好的铸态组织，提高铸坯的内部质量。
中间罐、中间罐车、结晶器、结晶器液压振动、弯曲段、扇形段1～2段及对应的维修区设备进行重新设计。
另外增加结晶器液压振动动力站、液压管路及阀台。
3、2#板坯连铸机重点设备改造工艺3.1、结晶器3.1.1、结晶器用于铸坯的一次冷却。
液态金属通过铜板的冷却，以形成所要求的铸坯几何尺寸及适当厚度的凝固坯壳，为适应拉速提升的需要，本次改造将结晶器铜板长度由原有900mm增加到1000mm。
3.1.2、结晶器为带背板的直结晶器，由铜板、背板、支撑框架、内外弧水箱、夹紧机构、调宽机构、足辊、冷却水配管、液压及润滑配管等组成。
莱钢连铸机二次冷却水系统存在问题及改造
莱钢连铸机二次冷却水系统存在问题及改造马波【摘要】分析了莱钢炼钢厂1#连铸机二次冷却系统的现状,通过全面论证后,提出了分段控制二冷水、管路改造、增加水处理器、改造喷嘴等措施,使铸机二次冷却系统得到了提升,保障了品种钢的生产,取得了较好的效果.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P49-51)【关键词】二冷系统;喷嘴;气雾;改造【作者】马波【作者单位】山东钢铁集团莱芜分公司炼钢厂,山东莱芜 271104【正文语种】中文【中图分类】TQ085山钢集团莱芜分公司炼钢厂1#带钢坯连铸机原设计为三机三流带钢坯连铸机，2003年高效改造后提升为四机四流带钢坯连铸机。
该连铸机二冷水系统采用全水冷却，即在液态钢水通过结晶器外壳结晶后的的铸坯继续进行二次强化冷却，钢水流经结晶器后铸坯凝固成一个薄的固态外壳，而其中心仍为液态钢水，形成一个长方形液相穴。
为了使铸坯完全凝固，从结晶器出口到铸机最后一对夹持辊的长度内，工艺上必须设置一个二次喷水冷却区，即二次段冷却区。
伴随着T65Mn等新优质合金钢中的不断开发，对连铸机二冷段各分段区域的冷却效果要求越来越高，原二冷水系统不能满足优质合金钢生产的需要。
为了提高铸坯质量和适应优质合金钢种的生产需要，必须对连铸机二次冷却系统进行优化提升。
2.1 不能控制单流二冷水整套二冷系统的难点在于单流二冷系统为集中控制，当某一流需要分段调节冷却水的流量时，不能单独调节，只能采取通过调整单流调节阀的阀开来改变冷却强度。
由于生产的合金钢的钢种不同、拉速的控制范围等不同，需要的二次冷却分段区域强度也存在较大差异，所以导致铸坯出现纵裂、内裂及中心裂纹等各种质量问题。
2.2 喷水冷却存在问题二冷系统采用的锥型喷嘴喷水，在流量及强度无法有效调节的情况下，铸坯经过一段、二段时冷却强度偏大且在铸坯表面分部不均匀，二冷水在一段流量大时喷淋水覆盖部位铸坯表面冷却集中，易出现角裂漏钢、中心裂纹等连铸坯缺陷；而在二段流量小时，喷淋水又无法喷射在铸坯表面，宽面冷却效果差，易造成漏钢等事故。
莱钢炼钢厂型钢2#连铸车间更换水口操作对铸坯质量影响的研究与控制
图一
型钢２机１４ ＃ 月份更换水 口 质量缺 陷分布图
３ ％
从 班组分 析（ 图二 ） 甲班 出现几 率最高 如 ， 出现 １ 次 ， ２ 丙班最 少 ４次 ， 说明 甲班在操 作上 存在 问题 。 ３废品缺陷原因分析 、 ３ 粘结缺陷 ． １ 观察铸坯粘结情况 ，主要集 中在更换水 口 前 内弧 面， 更换水 口后无粘连 痕迹 ， 结合查看录 象分析 ， 以下几方 面原 因 ： 主要 ３ ．操作过程 中，提前将备用水 口放人结 ．１ １ 晶器 内后 ， 没有立 即进行更换水 口操作 ， 造成新 水 口影响钢水流场 ； ３ ．水 口放人结 晶器时动作太 大 ，造成结 ．２ １ 晶器 内液面波动大 ， 钢水直接 冲击结 晶器铜板 ， 造成保护渣润滑效 果差 ； ３ ．当流操作工配合不 当，动作连 贯性不 ．３ １ 强 ， 准化执行有偏差 。 标 ３ 凹坑 缺陷 ＿ ２ ３ ．保护渣质量差 ，在烧结层 面有结块现 ．１ ２ 象， 尤其 在液面波 动大时 ， 易烧结 成球 团 ， 容 造 成润滑效果差 ，被烧结 的球 团依 附在钢坯凝 固 壳表面冷却 后形成 凹坑 ； ３ ．更换水 口后 ，在没有捞尽渣 圈的情况 ．２ ２ 下 ，液面上涨太快 ，造成局部渣壳嵌 在钢坯表 面， 冷却后形成 凹坑 ； ３ ．更换水 口后 ，控棒人员开启 塞棒 力度 ．３ ２ 太大 ， 造成液面翻钢严重 ， 钢流直接 冲击 角部形 成卷渣 ， 造成 凹坑 ； ３ ． 【放入结 晶器 内时动作 太大 ，造成 ．４水 ＝ ２ ＿ ＿ ］ 液面卷渣。 ３ 纵裂缺陷 － ３ ３ ．主要是更换水 口时液 面波 动大 ，造成 ．１ ３ 保护渣渣况恶化 ，液渣流人 间隙少 ，润滑效果 差 ，铸坯在结晶器 内坯壳形成 的同时受拉坯应 力的影响形成纵 向裂纹源 ，出结 晶器后 随二次
异形坯连铸离线动态二冷控制模型的研究与开发
异形坯连铸离线动态二冷控制模型的研究与开发黄文;连天龙;张兴中;杨拉道;高琦【摘要】针对异型坯连铸二次冷却过程，基于凝固传热理论建立其二维凝固传热模型，采用非等间距网格离散空间区域，采用显式有限差分算法离散传热方程.以铸坯温度为控制目标建立了 PID反馈控制模型.应用Visual Basic 6．0程序设计语言，开发了连铸二冷区离线动态配水控制软件，在铸坯拉速、浇铸温度和钢种发生变化后，该配水控制软件能够对进入二冷区的铸坯信息实行全程跟踪、记录、显示并动态地分配二冷各区的水量，保持铸坯温度分布的稳定.该软件界面友好、通用性强，运行结果证明其控制效果良好，从而为异型坯二冷水量实时动态控制系统的开发奠定了基础.%A 2D solidification and heat transfer model for the secondary cooling process of beam blank continuous casting was established based on the solidification and heat transfer theory.The 2D space region of the beam blank section was discretized by using the non-equidistant grid,and the heat transfer equations was discretized based on the algorithm of explicit finite difference.The PID control model was established to control beam blank temperature.A dynamic distribution of water control software was developed for secondary cooling process in beam blank continuous casting with Visual Basic 6.0.When the casting speed,pouring temperature and casting steel grade changed,this software might track,record and display the informations of the beam blank in secondary cooling section and dynamically distribute water flow rate for different sections of secondary cooling to maintain the sta—bility of the temperature distribution of the casting blank.This software is of very user-friendly,ver—satile and the simulation results prove that the control effects are desirable.This software lays the foundations for the development of dynamic secondary cooling control system for beam blank.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)012【总页数】5页(P1643-1647)【关键词】异形坯;二次冷却;有限差分法;动态配水;PID控制技术【作者】黄文;连天龙;张兴中;杨拉道;高琦【作者单位】燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，秦皇岛，066004;中国重型机械研究院股份公司，西安，710032;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，秦皇岛，066004;中国重型机械研究院股份公司，西安，710032;中国重型机械研究院股份公司，西安，710032【正文语种】中文【中图分类】TF31H型钢作为一种经济断面型材，广泛应用于交通、建筑及重型设备制造等领域，市场需求量很大。
异钢种连铸坯柔性轧制技术的研究与应用
宽厚板WIDE AND HEAVY PLATE第25卷第4期-46 -2219 年 8 月Vol. 25,No.4August 2019异钢种连铸坯柔性轧制技术的研究与应用魏和平（山钢股份莱芜分公司宽厚板事业部）摘 要 通过制定异钢种混浇连铸坯的筛选流程、建立数字化柔性轧制工艺模型、开发专门的数据传输系统,异钢种连铸坯的轧制全部采用柔性轧制工艺,混浇坯生产组织得以正常运行，原料库存得到及时消化，同时异钢种混浇连铸坯的性能合格率由2218年第1季度的60.4%提高到2219年第2季度的9& 15%。
关键词异钢种连铸坯柔性轧制工艺Research and Application of Flexible Rolling Technique for Continuous Casting Slab frcm Differeni Steel GrcdeeWei Heping(The Heavy Plate Division of Shangang Co. ,Ltd. Laiwu Branch)AbstrcchFully flexiVle rolling process is applied for rolling continuous casting slabs of diWereat steal uades byestablishing seyctioo sepueace of coctWuocs casting slab from diWerepi etexi urades , setting up digitvi moopi of flexible rolling process , developing special data tracsmissioc system. As v result , tVe proCuctioc of mixel steel u ra be cast slab is properly oraanizea ,the raw material in stock is timety copspmea, while the properties quanficanop rate of slabs from mixed steel uabes is increasee from 60.4% in the lZquarter of 2218 te 98. 19% in the 2np quarter of 2019.Keywords 01X60x 1 steel urabe,CoptWuops casting slab,Fexible rolling processo 前言莱钢4 300 mm 宽厚板生产线具有先进的生产控制系统和较强的设备能力，功能齐全，综合利用控制轧制、大压下量轧制以及MULPID 多功能超快冷等技术,能够生产满足客户各种性能要求 的产品。
《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过程中的关键环节。
其中，二冷区作为连铸过程中的重要组成部分，其配水控制直接影响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，对于提高连铸工艺水平、优化生产过程、降低生产成本具有重要意义。
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，铸坯在结晶器冷却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，以使其达到所需的凝固状态。
由于异形坯的形状各异，二冷区的配水控制需要考虑到铸坯的形状、尺寸、化学成分以及浇注温度等多种因素。
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际需求，实时调整配水量的控制方法。
在异形坯连铸二冷区中，动态配水控制技术能够根据铸坯的实际情况，实时调整冷却水的流量、流速和分布，以达到最佳的冷却效果。
四、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实际生产数据相结合的方法，对异形坯连铸二冷区动态配水控制进行研究。
首先，通过理论分析，研究二冷区的配水原理和影响因素；其次，利用数值模拟软件，对不同配水方案下的铸坯温度场、应力场和凝固过程进行模拟分析；最后，将模拟结果与实际生产数据进行比较，验证配水控制方案的可行性。
五、研究结果与分析通过对不同配水方案的研究，我们发现动态配水控制能够有效提高铸坯的质量和生产效率。
具体表现为以下几个方面：1. 提高铸坯的表面质量。
通过合理的配水控制，能够使铸坯表面更加光滑，减少裂纹和缺陷的产生。
2. 优化铸坯的内部组织。
合理的配水控制能够使铸坯的晶粒更加均匀，提高其力学性能。
3. 提高生产效率。
通过动态配水控制，能够使铸坯的凝固时间更加合理，减少生产过程中的能耗和设备故障率。
六、结论与建议本研究表明，异形坯连铸二冷区动态配水控制对于提高铸坯质量和生产效率具有重要意义。
因此，建议在实际生产过程中，应加强对二冷区配水控制的重视程度，采用先进的动态配水控制技术，根据铸坯的实际情况实时调整配水量和分布。
《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生产工艺，其生产效率和产品质量直接关系到企业的竞争力。
在连铸过程中，二冷区动态配水控制是影响铸坯质量的关键因素之一。
因此，对异形坯连铸二冷区动态配水控制进行研究，对于提高铸坯质量、降低生产成本、优化生产过程具有重要意义。
二、异形坯连铸概述异形坯连铸是指采用特殊形状的结晶器，生产出具有特定断面形状的铸坯。
其生产过程中，二冷区的作用尤为重要。
二冷区是指结晶器后到铸坯完全凝固之前的冷却区域，其冷却效果直接影响到铸坯的质量。
三、二冷区动态配水控制的重要性二冷区动态配水控制是指根据铸坯的实际生产情况，实时调整冷却水的流量和分配，以达到最佳的冷却效果。
动态配水控制能够根据铸坯的形状、尺寸、冷却速度等参数，实时调整水的流速、流量和分配比例，使铸坯在最佳状态下完成凝固，从而提高铸坯的质量。
四、异形坯连铸二冷区动态配水控制的现状及挑战目前，异形坯连铸二冷区动态配水控制主要采用传统的人工调节和简单的自动控制系统。
然而，由于连铸过程的复杂性和多变性，传统的方法往往难以达到理想的控制效果。
同时，随着冶金工业的快速发展，对铸坯质量的要求越来越高，传统的配水控制方法已无法满足生产需求。
因此，研究更加智能、精确的二冷区动态配水控制方法成为当前的重要任务。
五、异形坯连铸二冷区动态配水控制的策略与方法针对异形坯连铸二冷区动态配水控制的问题，本文提出以下策略与方法：1. 建立精确的数学模型。
通过分析连铸过程的物理化学特性，建立描述二冷区冷却过程的数学模型，为动态配水控制提供理论依据。
2. 引入智能控制系统。
采用先进的控制算法和智能控制系统，实现对二冷区冷却水的实时监测和自动调节，提高配水控制的精确性和稳定性。
3. 优化配水策略。
根据铸坯的实际情况，制定合理的配水策略，包括流速、流量和分配比例等参数的优化。
同时，结合生产实际，对配水策略进行不断调整和优化。
异型坯连铸机全保护浇注工艺设计应用
严 重时 引起渣 漏事 故 ；④ 中问包 下部机 构 复杂 ，交
叉作 、 多 。 Ｉ
终 型异型坯 连铸 机 冶金功 能 和现场 应用 的全保 护 浇 注工 艺 ， 底解 决 了原 有 浇 注模 式 带 来 的 钢 水 二 次 彻 氧化 和流场 不合 理 的 问题 ， 一步 提 高 了连 铸坯 质 进
关键 词 ： 近终 型 异型坯 保 护 浇注 Ｈ型钢
Hale Waihona Puke － ０ 前 言 莱 钢异 型坯 连铸机 自２ ０ ０ ５年 投产 以来 ， 直采 一 用 双定 径水 口 ＋半 浸 入 式 水 口 的 敞开 浇 注 工 艺 生 产， 中间包应 用定 径水 口快换 技术 ， 过调 整定径 水 通
１０ ４ｍ × ９ ２ ｍ ３ ０ｍｍ× ０ｍｍ。 中间 包至结 晶 器的注 ９ 流设计 为定径 水 口半 敞开 浇 注 ， 图 １ ａ ， 浇 和 见 （）开 更换 水 口或意外 浇 注条件 下通 过事 故流槽 处理 。 该连铸 机 存 在 的 主 要 问题 ：① 腹 板 和翼 缘 太 窄 ，空 问 太小 ，容易 造成 水 口与初 生坯壳 粘连 引起
匀性 ，容易 产生 表面 裂纹 ；③水 Ｌ更换 频 繁 ，ｌ且 Ｊ 而
要 穿过 钢流 ，造成 液 面波 动较大 ，一 方面使 保护 渣
润 滑不 均引起 表 面质 量 问题 ，另一 方 面容 易 卷渣 ，
题造 成 的结 晶器 流 场 的恶 化 以及钢 水 的二次 氧化 问
题造 成 的钢水 污染 ， 是该 浇注模 式 无法解 决 的 、 约 制 产 品质量 的根 本性 问题 。 为此 ， 计 出一 套 满 足 近 设
莱钢 科技
２１ ０ ０年 １ ２月
异 型 坯 连 铸 机 全 保 护 浇 注 工 艺 设 计 应 用
莱钢连铸机铸坯表面质量在线自动检测系统的研究与应用
莱钢连铸机铸坯表面质量在线自动检测系统的研究与应用作者：鲍红宾吕晓茜任名国江楠来源：《数字技术与应用》2012年第02期摘要：利用光学成像原理，将需要检测的铸坯表面图像输入计算机，通过专用的图像处理软件对所得的图像进行处理，得出图像中是有否缺陷存在。
关键词：连铸 CCD图像传感器 DSP中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0059-021、前言目前铸坯质量在线检测通过人工近距离肉眼观察检查，温度高、劳动强度大，肉眼检测不准确，往往将存在质量问题的铸坯发到下道工序，对轧材质量造成影响，所以，有必要在1#、4#连铸机增设铸坯表面质量在线自动检测设备，提高检测效果。
2、方案确定本方案主要采用光学成像原理，利用CCD图像传感器，将需要检测的铸坯表面图像输入计算机，然后通过专用的图像处理软件对所得的图像进行处理，得出图像中是否有缺陷存在，在得出图像中的缺陷后，通过专用的自学习系统，对所得缺陷进行分类，最终达到计算机自动识别铸坯表面缺陷的要求。
2.1 表面质量检测的基本原理铸坯表面质量检测采用线阵CCD图像传感器，CCD列阵沿异型坯铸坯底面宽度方向放置，可以获得铸坯底面横向一个窄条的图像，铸坯在轨道上运动进行长度方向扫描，这样线阵CCD就可获得了运动的整幅图像（见图1）。
通过软件对该铸坯底面图像进行处理，自动判断高铸坯底面缺陷并计算缺陷的大小、范围和特征，根据铸坯运动速度计算缺陷所在位置，并与存储在计算机里的缺陷库进行比较，确定缺陷的类型，而后进行分类统计，并生成质量报表。
2.2 CCD的配置铸坯外形尺寸，根据不同的尺寸规格和实际精度要求选择不同的CCD。
2.3 检测方式采用C型架结构设计，放置于铸坯上面，1#机、4#机各采用2台摄像机，采用C型结构支撑，机械设计简单方便，施工量小。
2.4 照明光源采用先进的大功率LED管照明。
目前单只LED管功率可达5～10W，方案采用多只LED 排成阵列，并用柱透镜在一个方向上聚焦，形成一个相对窄的高亮度照明带照明检测面的一个窄条，线阵CCD即对这一被照明的窄带成像。
03莱钢近终型异形坯连铸机的生产与实践(中文)9-2
莱钢近终型异形坯连铸机的生产与实践吕铭1，王学新1，卢波1，单国新2，单兆光1张庆1，陈永生 1 （1.莱钢股份有限公司俩钢厂，山东莱芜 271104；2.西门子奥钢联，奥地利林茨）摘要：主要介绍世界上最大的近终型异形坯连铸机在莱钢的生产实践，本文从工艺、操作、质量改进等方面阐述近终型异形坯的生产实践过程，特别是在解决腹板裂纹和漏钢等问题方面，采取了优化配水模型、改进保护渣、提高钢水质量等措施，取得了较好的效果。
关键词：异形坯；生产工艺；铸坯质量；腹板裂纹；漏钢The Production and Practice of the Near Net Shape Beam Blank Caster in LaigangLV Ming1, WANG Xue-xin1, LU Bo1, G.X.Shan2SHAN Zhao-guang1, ZHANG Qing1,CHEN Yong-sheng1(1. Steel-making piant of LAIWU I&E Limited , LAIWU 271104, China ;2. Siemens VAI Linz,Austria )Abstract: The procuction and practice of the world’s largest near-net-shape beam blank caster in Laiwu Steel is introduced in process,operation and quality improvement. The optimization of water distribution model and the improvement of flux properties and steel quality achieved good result in the solution of web plate cracks and breakout.Key words: Beam Blank Caster; production technology; casting blank quality; web plate cracks ;break-out1 前言经过近几年的发展，2007年莱钢集团H 型钢总产量达到240万吨，涵盖小型、中型、大型等全部H型钢规格，成为中国境内最大的H型钢生产基地。
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。
板坯连铸二级自动化系统研究
板坯连铸二级自动化系统研究作者：刘奕来源：《山东工业技术》2015年第06期摘要：二级计算机系统是对炼钢板坯连铸机自动化进行生产过程管理，进行生产模型计算以及数据采集分析，是炼钢系统的中枢。
文章研究了板坯连铸机的二级计算机系统结构设计和基本功能，为炼钢企业自动化技术提供参考。
关键词：板坯连铸；PLC；服务器1 板坯连铸二级自动化系统作用板坯连铸二级自动化系统的作用主要有以下几项：一是冶炼过程优化。
为模型计算准备和收集相关数据，包括大/中包钢水、结晶器、二冷段、生产计划、冶炼标准等各类数据，二是建立数学模型，即动态冷却、切割长度优化铸坯质量判定、浇铸速度计算。
三是物料跟踪。
包括生产计划、过程监视、炉次、大/中包钢水数据、浇注长度、钢坯数等环节跟踪。
四是数据管理。
包括收集相关、钢水、钢坯、质量、钢包等各类数据长期存储、处理。
五是人机接口。
包括钢水数据、钢坯数据的管理、生产计划的输入、跟踪信息的监视和修改以及设定值显示。
六是数据通信。
包括与生产控制系统（3级）、与其它过程控制系统（2级机）、与基础自动化系统（1级）、与HMI等各类通信。
2 板坯连铸二级自动化系统通信板坯连铸二级自动化系统服务器相连的下列设备系统主要有电气室的基层自动化PLC、控制台上的OWS、工艺室的PWS、三级系统以及管理操作记录的辅助计算机。
2.1 板坯连铸二级自动化系统与PLC的通讯板坯连铸二级自动化系统计算机室服务器与电气室的PLC是一体的，服务器上运行PLC 的驱动程序。
二者的通讯是通过以太网完成的。
二级系统与PLC之间交互的复杂性和消息传递的庞杂。
2.2 板坯连铸二级自动化系统与OWS和PWS的通讯二级服务器与OWS和PWS的通讯的通讯是通过以太网完成的。
操作者和工艺师登录到二级系统以后，PC即和二级服务器建立通讯连接。
登出之后，连接才终止。
二级服务器的安全系统控制登录的过程。
详细的登录和登出过程见于操作手册。
二级服务器与OWS/PWS计算机之间交互的消息数量、频率和格式视使用情况不同而不同，只有OWS页面有内容更新的情况下，二级服务器才会向OWS PCSI 发送消息。
莱钢800mm圆坯连铸机全自动浇铸技术的研究与应用
１ 主要思 路及技 术路线
１ ． １ 工 艺 现 状
身伤 害事 故。为 了提 高该 系统 的安全性 ，开 发了故 障预 警系统 ，将
关键 设备报 警及 联锁信 息集 成到 监控界 面 ，采 用声 光报警 方式提 醒 国内的 多数连 铸机 还不 能实 现全 自动浇 铸 ，而 依靠 操作人 员进 操作人员进 行应急 响应 。 行 浇铸 的技 术存在 很 多弊端 ，其 中操作 不稳定 容易 引起 质量 缺陷就 ２ ． ３ 结晶器液面 自控 系统 是 一个 非常 严重 的 问题 ，为 了提 升产 品质量 ，结合 大 圆坯连 铸机 生 结 晶器 液面 自控 系统实现 了系统 自动开 浇 ， 结 晶器液面 自控的优 产 的实 际 ，开发 了全 自动浇 铸系 统 ，提 升产 品的 质量 ，提升 自动化 劣决定着 能否生 产质量 稳定 的连 铸坯 ， 也 能够提高 开浇成功率 ， 增加 水平 ，同 时减轻操作人 员的劳 动强度 。 连铸 比 ， 为多 炉连浇提供 条件 。
之 间采用 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ — Ｄ Ｐ通讯 方式 。
１ ． ３ 关 键 技 术
实现 自动送 引锭杆 功能 ， 该 功能开始后 ， 引锭 杆定位功 能启动 ， 测量 辊或拉 矫机 编码器 对 引锭杆 头部位 置进 行定位 ，引锭 杆头 部进
锭杆端 部距离 结 晶器 １ ． ５ ｍ 时 ，功 能停 止 ，转 为手动 送杆 ，以避免发
拉速 自动计算 ，根据 钢组 的凝 固特 性 自动计 算拉速 ，确 保钢水 数据量量 大 ， 该控制 系统集成 了多套子系统 ， 它们间互相通 讯、 控制 ， 安全 、高效 的拉 出 。 由于 自动化 程度 的提 高 ，现 场操 作人 员的劳 动强度 得到 大大 降低 ， 所需 要的操 作人 员数 量大 大减 少 ；由于设计 理念 的领先 性 ，现 场 出 现 的一些设 备故 障可 以在 出现前 得到 预警和 控制 ，从而 提升 了系统 的稳 定性 ；新增 加了故 障判 断系 统 ，一 些故 障可 以直接从 控制 系统 界面上获 取 ， 较多 的节省了故 障响应处理 的时间 ， 降低 了人力成本 ，
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切 割 优化包 括 尾坯 优 化和 切割 长度 优 化 。
尾 坯 优化 ：
铸 坯 的 正常 切割 是 由操 作人 员 输入 的切 割计 划 发 送 到火切机 ｐ Ｃ来执行 的 。当处于浇铸 结束 的时候 ， ｌ 如 果 操 作员 选 中 了尾坯 优 化则 二级 切 割 优化 系统 根据 此
的 数据 和 操作 信 息保 存 到数 据库 形 成历 史 数据 和 日志 文件 ， 可 以生成 历 史 曲线或导 出到分析 软 件 中分析 ， 并
给 工艺 人员提 供查 询故 障 ， 分析 工 的依据 和手段 。
⑥ 生产报表
在线质量 判定系统 是奥钢联根据质量 控制及组成 原
理和具 体连铸 机的 实际生产特 点开 发出来 的 ， 主要 由以
下部分组成 ： 冶金知识库（ 即质量 字典） 、生产 实际参数表 、 质量管理 、质量情 况浏览及有 关质量信息 的报表 。在生 产 中跟踪钢 包 、中间包 、结 晶器 及扇形段 内与质量有关 的工艺参数 ， 以工艺参 数为基础 ， 借助冶金 函数 ， 通过在线
ａ ｂ为从结 晶器液位循环检测的起点和结束点 ； 为 ， ｔ 浇 铸 时 间。此 模 型把 从结 晶器 到最 后 一段 扇 形段 的钢 水 划分为许 多 固定长度 的片段 ， 对每一 个 片段 根据 拉速 修 改或更 新配 水量 ， 现钢坯 冷却 成型 。 实 Ｓ Ｅ ＤＴＡＢ 配水模型是根据离 线创建 的速度 控制 Ｐ Ｅ 表来 实现 的。冶金 专家根 据不 同的拉速 ， 同的钢 种对 不 每 一路 进行 配 水 。特 别 是在 拉速 波 动 大 的情 况 下能够 保证 配水 水量 温和变 化 ， 而稳 定钢 坯 的质 量 。 从 ② 物料跟踪
场生 产设 备 的动 作 。 下 面对 二级 系统 的 主要 功 能做 详 细的 介绍
① 二冷动 态配水 二冷水系统基于所选 的冷却模型（ ＮＡＳ Ｅ Ｄ ＯＲ ＤＹ ＰＥ Ｓ Ｅ ＤＴ ＭＯＤ Ｌ 用不 同的计算方法循环计算冷却 Ｐ Ｅ ＡＢ Ｅ ） 设 定 点 并 对 现 场冷 却 的每 一 回路 指 定相 应 的配 水 量 。 ＤＹＮＡＳ Ｅ Ｄ 配水方 式是根据 平均 拉速 建立的一个微 Ｐ Ｅ 积分 数学 模型 ， 数学公 式如 下 ： 其
信息 ， 为铸坯 质量 判定 的依 据 。 作 板坯跟踪 ： 跟踪输 出区（ 从切割机 到板坯离开 输 出辊
道 时） 的板坯 位置 ， 收集每 块板坯 经过 的处理信 息 ， 同时 收 集上 线 板坯 的信 息 。 ③ 切割 优化
通过查看 、添加 、修改 、删 除等功能管理计 划。将重要
⑤ 生 产计划 制定 及信息查 询管理
根据 生产工 艺要 求 ， 生产 计划 要在 大包到 达 回转 台
之前 下达 ， 果大包 到达 回转 台后就不 能再做修 改 。接 如
整个 过程 中的生成信 息 ； 自动进 行炉次 接缝 跟踪和异 常 事件 响应 ， 系统将 整个 区域铸 坯分 成很 多逻 辑片段 ， 将 每个 事件 与每个分段 的具 体位 置联系 在一起 ， 跟踪 每个
冶金数据 库 中对设 定的工艺参数 和实 际的跟 踪参数的对 比， 提醒操作 人员在操作方面是否有不符 合要 求的地 方 ， 经质量判定确定质量结 果 ， 从来确 定铸 坯是否 热送 【 。 ２ １
二级系统对钢水从到达大包回转 台开始跟踪 ， 直到切 割完成 ， 计算机记录各钢包在连铸过程中的的状态和历 史信
时铸 流 中的铸坯 长度给 流发送 关闭命 令 ， 根据 铸流 中每
个流 的剩余长度 、计划切割Hale Waihona Puke 的长度 、最 小定尺 、最大 定
尺计 算 出最佳 切割 组合 ， 证铸 坯最 大的 利于率 。 保
长度 优 化 ：
在生产 中 ， 系统会在铸坯 中检 测到冷却不好 ， 质量差
的 区域 。此 时系统需要通过 优化使切割 的 目标长度铸坯 是完 整的质量 好 的 ， 使废 坯最大 可能 的集 中切 割 。实 现 方法是根 据二级 系统 生成 的优化 点表确定优化 区域分界
经 马 交 ：Ｉ 佥 ｚＬ 右 Ｊ
自动化技术与应用 ０ 年第２ 卷 期 ２ ｉ ０ ９ 第４
４ 二级 系统 的主 要功 能
二级 过程 控制 系统 建立在 一级 设备 控 制系统 之上 ，
通过 ＴＣ Ｉ Ｐ／ Ｐ协议接收一级 数据 ， 对生产数 据进行实 时 监控 ， 并且根 据控制模型 的设置通 过 Ｐ ＬＣ的输出控制现
息。物料 跟踪主要包括炉次跟踪、铸流跟踪、出坯区跟踪 。 炉 次跟 踪 ： 括每一 包 钢水 信息 （ 次 、炉 次 、成 包 浇 分 、钢种等） 收集 从坐包到 离开的信 息（ 到达 、离开 的时 间、重量 、温度等 ） 。这些数 据都保存在数 据库 中 ， 用于 操作 员查 询 、分析 和报 表 生成 。 铸流 跟踪 ： 中包 、结 晶器 、铸流 本体 到板坯 切割 从
分段 的过程 信息和事 件 ， 收集 到的每分 段铸 坯 的历 史 将
收 并保 存从 生产制 造执行 系统 发送 的计 划数据 ： 生产计 划 、炉 次计划 、切 割长度 、钢 种传送给 二级 系统 。由于
莱钢未上 生产 制造执行系统 ， 以 目前 只能通过 ＨＭＩ 所 手 动输入 生产 计划和 每炉钢 的化学 成分 ， 同时操 作工 可以
点， 当铸坯进入 优化 区域 ， 系统装载查 找表 ， 然后分析优 化 长度范 围表 ， 计算 出的最 优化执行 程序传 送给火焰 将 切割机 。 同时操作 工可 以通过 人机画面离 线编辑切割优 化表 ， 且在 生产 中根据 实 际情 况进行人 工干预… 。 ④ 在线质量判 定
ａ Ｃ （ ｔ （＋ ）２×（－ ） （ ｔ ｘ ｖ Ｓ ｉ， ＝ ａ ｂ／ ） ｂ ａ ，ｔ ） ｘ， ｄ