数字技术与应用
矩型坏连铸机二冷水控制模型的研究与应用
高爱军同新宏雪金坤禁恒
（山东莱芜钢铁集团自动化部山东莱芜
271104)
·应用研究·
摘要；二次冷却是连缺生产中的重要控制部分，对锋还质量起看非常重要的作用，由此，二冷水拉制损型的研充与应周电显得尤为重要，本文主要计对策钢矩型题速锋机，对二净水控制模型遗行深入的分新与研究。
关键词；矩型还连锋机中图分类号：TG249
二次冷却拉制模型
文献标识码A
文章编号：1007-9416（2010）09-0102-01
enes oaoeaodganued'doe snenee [ee eod oaseageae eaee illet continuous casting machine,plays indepth analysis snd research on the secondary cooling control model,
Key Word;Bectangular billet centinuous casting machine secendary cooling control model
1概述
目前，国内钢厂的铸坏生产大多都采用立弯聚式连铸机，该类型的连铸机从浇注到成材需要经过两次水冷却，即一次冷却和二次冷却，一次冷却是由结品器来完成，钢水在这个阶段冻结成型，热后钢坏进入二冷区，二次冷在整个连铸生产申尤为重要，它的冷却效果直接影明着钢坏的质量。根据钢还的型号、大小的不同对二次冷却水的要求也是不一样的，下面将主要根据莱钢矩型坏连铸机对二冷水模型进行详细的说明。
2工艺简介
二冷水自动控制连铸机在开瓷浇、瓷等不同钢种以及扰速变化时需要及时对二冷水量进行适当调整。早期连铸采用手动调节阅门来改变二冷水量，人为因素影响很大，在改变拉速时往往来不及调整，造成快坏冷却不灼勾，二冷水的自动控制方法主要可分为静态控制法和动态控制法两类。
静态控制法一般是利用数学模型，根帮所浇转的断面、钢种，拉速、过热度等连铸工艺条件计算冷却水量，将计算的二冷水数据表存入计算机中.在生产工艺条件变化时计算机按存入的数指找出合适的二冷水控制量，调整二冷强度，静态控制法是目前广泛采用的二冷水控制方法，在稳定生产时基本能够满足要求。
根据二冷区铸坏的实际情况及时改变二冷水的控制方法为动志控制，目前能缺测得的铸坏温度仅为表面温度，如果能够准确测得铸坏的表面温度，则可根据表面温度对二冷水及时调整，但是，铸坏表面覆盖的一层氧化铁皮、水膜以及二冷区存在的大量水蒸气严重影响测量结果的准确性。因此，在实际生产中根据实测的铸坏表面温度进行动态控制的方法很少被采用。
比较可行的方法是进行温度推算控制法。湿度推算控制法的思路是将铸坏整个长度分成许多小段，根据铸还凝固传热数学模型每隔一定时间(例如20秒)计算出每一小段的温度，然后与预先设定的铸还所要求的最佳温度相比较，根据比较结果给
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数学技术与应用万方数据
出最合适的冷却水量，在二十世纪80年代中后期，歌洲、日本以及美国的些先进的连铸机已逐步采用二冷动态控制系统，我国现有的大部分铸机采用静态控制法控制二冷水量，引进的现代化板坏连铸机、薄板坏连铸机等一般采用湿度推算动态控制法进行二冷水的调节。
3控制思路
铸坏质量的好坏与冷却效果息息相关，一次冷却在结品器，其可控性较弱，二冷区无疑是进行连铸生产冷却控制的最佳区城。所以，二冷区配水数学模型的研究与应用由来已久。其主体方向与思路为；采用铸坏表面温度控制法实施冷却水量分布与动态控制，保证在任一浇注条件下，使冷却水量随挖速连续变化，且水量沿拉速方向按最佳状态分布，以控制铸坏表面温度符合目标温度。
根据不同的介质参数、各钢种的热物性参数及计算条件，设备及铸坏参数，可以得到各段的水流密度、表面温度、凝固壳厚度、液相穴深度和水量参数，根据铸坏表面目标温度分布和数学模型计算，在其他因素确定的条件下，二冷区各段冷卸水量Qi 与等坏控速V的关系为：
Qi=aiV2 + biV + Ci (i=1,*, 12),i—冷却回路序号
A
ai,bi,ci由钢种和铸坏断面尺寸等各项因素所确定的系数
二冷水数学模型的控制方式 4
连铸机二次冷却区，可分段进行冷却控制。一般足辑段与其后各段冷却方式有所不同。足辑段为全水冷，单一回路。其后各段为水汽喷雾结合冷却，做据内外强和亮难边而为不间回路。
二冷水水量控制使由结品器出来的液芯钢还在结晶器中进行初步氟固后，进入二冷区，某钢矩型环连铸机二冷区主要包括足辑、一段、二段，三段，调节方式分为手动和自动方式。其中自动方式时，在每流的一段，二段，三段根据拉矫机速度按配水数学模型公式由PLC计算出水盘来进行PID
控制，足辑水量不安装调节阀，按模型给出的设定值手动微调，手动方式输出MV值不经过PID运算，通过操作人员操作鼠标（或键盘)改变MV值，调节阀门开度，在计算机系统故障时也可用控制柜上的后备手操器实行人工手动调节，手/自动为无扰切换，
水量调节关系式为：
Q,=A,xV+B
当V<0.4m/min时,A,=0.Q,=B, 当V>0.4m/min时，B,=0.Q,=Aix
(1)(2)
(3)
式中Qi——二冷区各段水量，L/min， V—拉速，m/min;
Ai,Bi-—各段的配水参数，
拉速小于0.4m/min时，二冷水量Qi等于Bi，从Bi数值也可以看出；三个断面每段的宽、窄面水量比为1.50；1，
5结语
经过对矩型坏连铸机二冷水控制模型的深入研究，使其具有了很高的控制水平，控制功能丰富、完善，实用性增强，经过在生产中的应用与检验，对提高矩型坏连铸机博坏质量起到了很好的效果，取得了十分显著的经济效益，而且，本模型具有很强的实用性和可移植性，在本行业及其它相
关行业具有很高的推广价值，参考文献
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