一種連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)及工藝控制方法
【專利摘要】一種連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)及工藝控制方法，屬連鑄機裝備和工藝控制領(lǐng)域。其設(shè)置一個與自動終澆計算控制單元連接的終澆方式選擇模塊，在自動終澆計算控制單元與中間包稱量信息單元之間增設(shè)一個中間包噸位修改設(shè)定模塊，通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，使連鑄自動終澆系統(tǒng)適用于中間包更換、異鋼種插鐵板和終澆三種工況，減少了操作人員的人工介入，提高了自動化澆注的程度，提高了終澆過程中尾坯質(zhì)量控制能力；將連鑄終澆過程與生產(chǎn)工藝、操控、質(zhì)量控制、事故預(yù)防全面結(jié)合，可大大提高自動終澆系統(tǒng)的投用率，改善了各種終澆過程中鑄坯的質(zhì)量和異常防控能力?？蓮V泛用于連鑄機裝備的設(shè)計、制造以及生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。
【專利說明】
一種連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)及工藝控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于連鑄機裝備和工藝控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于實現(xiàn)連鑄生產(chǎn)過程中的中間包自動終澆控制設(shè)備和生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)、外很多先進的連鑄機都配有自動終澆系統(tǒng)和相應(yīng)的控制功能，這些功能都是從國外一些著名的連鑄設(shè)計公司引進的，但這些自動終澆系統(tǒng)存在很多不足，導(dǎo)致自動終澆系統(tǒng)應(yīng)用率很低，而人工手動操作既增加了操作工的勞動強度、無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，又容易導(dǎo)致各種各樣的操作失誤，導(dǎo)致鑄坯夾渣、夾雜等質(zhì)量問題甚至引發(fā)冒漲等操作事故。
[0003]一般手動終澆的控制步驟如下:
[0004]①大包終澆后，由中控人員根據(jù)當前的澆注速度、澆注斷面計算降速開始時中間包噸位，并通知結(jié)晶器側(cè)的澆鋼工；
[0005]②當中間包噸位下降到目標值時，操作工開始降速，一邊在調(diào)節(jié)氬氣；
[0006]③當拉速下降到一定位置后，結(jié)晶器液面控制方式改手動，并繼續(xù)根據(jù)中間包實際噸位手動降速；
[0007]④當拉速達到目標降速位置后，讀秒、低拉速保持一定時間，控制鑄坯尾部的縮孔深度；
[0008]⑤關(guān)閉塞棒或滑板(斷流)并選擇引拔方式；
[0009]⑥進行手動升速到目標拉速，直至鑄坯尾部出鑄機。
[0010]而自動終澆程序一般為:
[0011]⑴當大包澆注結(jié)束后選擇自動終澆模式；
[0012]⑵根據(jù)當前拉速和斷面自動計算降速開始的中間包噸位；
[0013]⑶當中間包噸位到達目標值后開始自動降速；
[0014]⑷當拉速降低到目標拉速后，自動終澆程序結(jié)束；
[0015](5)后續(xù)操作如同手動終澆。
[0016]故現(xiàn)有的“自動終澆”程序僅僅是降速開始點的自動計算和自動降速過程，其存在的缺點主要有如下四個方面:
[0017]首先，在連鑄實際生產(chǎn)過程中，“終澆”的概念包括一個鋼種的終澆、一個中間包的終澆和一個澆次的終澆三種情況，目前所有的連鑄終澆系統(tǒng)只針對一個澆次的終澆，而在高效、多鋼種、多爐次連澆的鑄機上，這種自動開澆系統(tǒng)的使用頻率并不高，例如，
【申請人】所在企業(yè)某鑄機一個澆次最多可澆160爐以上，每6爐需要更換一次中間包、平均每4爐要有一次插鐵板異鋼種連澆，在這些操作中都要根據(jù)中間包內(nèi)的殘鋼量、澆注的當前拉速和斷面計算降速開始時間并逐漸將拉速降低到一個特定位置，并使中間包內(nèi)的殘鋼比較精確地控制到目標噸位，以提高鋼水收得率、防止將爐渣澆注到結(jié)晶器內(nèi)引發(fā)冒漲等事故。但實際上能夠使用自動終澆系統(tǒng)的只有一次；
[0018]其次，現(xiàn)有的自動終澆系統(tǒng)僅根據(jù)當前的拉速、斷面計算終澆開始點，并執(zhí)行自動降速，不支持中間實際噸位的突變問題的解決。實際上在終澆過程中，往往由于澆注末期鋼水的過熱度降低后，中間包內(nèi)部鋼水也會發(fā)生不同程度的凝固，并造成稱量系統(tǒng)顯示的中間包殘鋼噸位與實際熔鋼噸位發(fā)生較大的偏差，操作工常常因突發(fā)變化無法變更系統(tǒng)而采取手動急降速的方法，導(dǎo)致系統(tǒng)的失效，嚴重時引發(fā)“下渣”事故；
[0019]第三，雖然這些名義上稱為“自動終澆”的系統(tǒng)，許多輔助性的操作還是要人為在現(xiàn)場控制，例如氬氣需要人工適時調(diào)整、終澆前的保持時間需要人工控制，終澆引拔操作需要人工操作，終澆后的升速操作需要人工操控等等，故系統(tǒng)使用仍然離不開人，無法真正實現(xiàn)自動化、無人化澆注；
[0020]第四，隨著連鑄裝備技術(shù)和工藝技術(shù)的發(fā)展，很多與終澆相關(guān)的控制技術(shù)并沒有融入到自動終澆系統(tǒng)中，而在實際控制中諸如氬氣控制模型、結(jié)晶器冷卻模型、多速率降速控制等，這些工藝模型已經(jīng)證明對連鑄終澆操作中的質(zhì)量控制和事故預(yù)防關(guān)系甚大，如果這些模型不能與自動終澆系統(tǒng)相關(guān)節(jié)點連鎖，必然需要人工參與操作，也必然會導(dǎo)致人工操控的失誤和遺漏。
[0021]上述問題導(dǎo)致了現(xiàn)有的自動終澆系統(tǒng)的不適應(yīng)性和低投用率，如何提高自動終澆系統(tǒng)的投用率，盡可能地減少人工參與的程度，使其真正實現(xiàn)自動終澆，是實際生產(chǎn)控制過程中急待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)及工藝控制方法。其用于實現(xiàn)連鑄生產(chǎn)過程中的中間包自動終澆控制，通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，可減少連鑄各種終澆過程中的手動操控，使連鑄自動終澆系統(tǒng)適用于中間包更換、異鋼種插鐵板和終澆三種工況，同時通過引入相關(guān)自動控制的連鎖功能，減少操作人員的人工介入，提高自動化澆注的程度，提高終澆過程中尾坯質(zhì)量控制能力；另外，通過增加中間包殘鋼噸位的修正窗口，防止中間包實際殘鋼噸位在終澆過程中的突變對自動終饒系統(tǒng)正常運行的影響。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的自動終澆計算控制單元，所述的自動終澆計算控制單元通過對應(yīng)的流主干控制單元、氬氣控制單元，分別與控流執(zhí)行機構(gòu)、氬氣執(zhí)行單元對應(yīng)連接，同時所述的自動終饒計算控制單元具備相關(guān)的信息提示和報警信息的輸出功能，對自動終澆過程中的各個重要節(jié)點和異常進行輸出，提示操作人員，防止異常出錯；其特征是:
[0024]設(shè)置一個與所述自動終澆計算控制單元連接的終澆方式選擇模塊，用于在數(shù)種終澆方式中，選擇一種確定的終澆方式；
[0025]在所述自動終澆計算控制單元與中間包稱量信息單元之間，增設(shè)一個中間包噸位修改設(shè)定模塊，以便隨時根據(jù)生產(chǎn)的實際進行情況，修改中間包實際噸位信息，防止降速過程中中間包噸位因鋼水凝固造成的顯示噸位與實際熔鋼量不符，使所述的自動終澆計算控制單元能及時調(diào)整各個降速的時間點或發(fā)出異常報警信息；
[0026]所述的自動終澆計算控制單元，用于設(shè)定各種終澆的參數(shù)，收集自動終澆必要的中間包噸位信息、結(jié)晶器寬度信息及澆注速度信息，用于計算自動終澆的控制參數(shù)，并向流主干控制單元、氬氣控制單元發(fā)送控制指令，激活結(jié)晶器弱冷控制模型；
[0027]所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，使連鑄自動終澆系統(tǒng)適用于中間包更換、異鋼種插鐵板和終澆三種工況，減少操作人員的人工介入，提高自動化澆注的程度，提高終澆過程中尾坯質(zhì)量控制能力；
[0028]所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，通過增加中間包殘鋼噸位的修正窗口，防止中間包實際殘鋼噸位在終澆過程中的突變對自動終澆系統(tǒng)正常運行的影響。
[0029]進一步的，所述的自動終澆計算控制單元，根據(jù)連鑄生產(chǎn)計劃的終澆要求，收集鑄機當前各流的拉速信息、中間包噸位信息、澆注斷面信息，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速速率a、目標拉速V、目標終澆中間包殘鋼控制量、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間等計算并輸出在當前澆注狀態(tài)下，自動終澆的開始降速點，提示操作人員注意系統(tǒng)執(zhí)行是否正常。
[0030]具體的，所述的終澆方式包括一個澆次的終澆、中間包更換終澆和異鋼種插鐵板終澆。
[0031]其所述的流主干控制單元、氬氣控制單元及中間包稱量信息單元，為現(xiàn)有的流主干控制單元、氬氣控制單元及中間包稱量信息單元。
[0032]其所述的中間包噸位信息、結(jié)晶器寬度信息及澆注速度信息，通過現(xiàn)有的中間包稱量信息單元、結(jié)晶器控制單元及澆注速度檢測單元分別對應(yīng)獲得。
[0033]本發(fā)明的技術(shù)方案，還提供了一種上述連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)的工藝控制方法，包括根據(jù)連鑄生產(chǎn)計劃的終澆要求，根據(jù)當前各流的拉速信息和澆注斷面信息，自動計算降速開始的中間包噸位，當中間包噸位到達目標值后開始自動降低各流的拉速；其特征是:
[0034]I)在正常的澆注過程中，如中控人員選擇自動終澆系統(tǒng)，則所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)啟動，否則為手動終澆控制；
[0035]2)所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)啟動后，其中的自動終澆計算控制單元開始收集鑄機當前各流的拉速信息、中間包噸位信息、澆注斷面信息，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速速率a、目標拉速V、目標終澆中間包中殘鋼鋼水控制量W、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間T等生產(chǎn)運行控制參數(shù)，計算并輸出在當前澆注狀態(tài)下，自動終澆的開始降速點，提示操作人員注意系統(tǒng)執(zhí)行是否正常；
[0036]3)當中間包中的殘鋼鋼水噸位W下降到自動終澆系統(tǒng)計算的第一降速開始噸位W1，且當前的拉速大于儲存在自動終澆計算控制單元中的第一目標降速位置Vl時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)控制所述的拉速以第一速率al降速到第一目標降速位置Vl ;
[0037]4)所述的自動終澆系統(tǒng)通過中間包稱量信息單元，根據(jù)中間包的殘鋼鋼水高度測定值，修正中間包當前噸位，用于后續(xù)的第一目標降速位置Vl拉速保持時間控制及終澆控制操作；
[0038]5)當中間包當前的殘鋼鋼水噸位等于第二次降速開始噸位W2時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)控制所述的拉速以第二速率a2降速到第二目標降速位置V2并保持拉速；此時可通過所述的中間包噸位修改設(shè)定模塊，再次對中間包噸位殘鋼進行第一次修正；
[0039]6)對中間包噸位殘鋼進行第一次修正后，如果當前中間包中的殘鋼鋼水噸位小于第三降速開始噸位W3但大于低拉速V3保持前的計算噸位，則以第三速率a3的速率繼續(xù)降速到低拉速V3 ;否則，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)進一步進行判斷，如當前中間包的殘鋼鋼水噸位小于目標終澆殘鋼控制量W4，則說明中間包內(nèi)凝固速度很快，系統(tǒng)輸出報警，操作工要緊急降速、引拔并做好防冒漲等后續(xù)工作，否則系統(tǒng)繼續(xù)以第二目標降速位置V2的拉速保持；
[0040]7)當拉速降到低拉速V3時，激發(fā)所述自動終饒計算控制單元中的計時器進入計時狀態(tài)，所述自動終澆計算控制單元控制結(jié)晶器銅板進入弱冷模式；同時由中控人員根據(jù)澆注計劃對后續(xù)操作進行終澆模式選擇；
[0041]8)所述的終澆模式包括一個澆次的終澆、中間包更換終澆和異鋼種插鐵板終澆；
[0042]9)當所述的終饒模式選定后，所述的自動終饒計算控制單元在對應(yīng)的計時延時時間后，分別執(zhí)行對應(yīng)的自動操作步驟，直至將鑄坯尾部拉出鑄機后，自動引拔過程控制結(jié)束。
[0043]其所述的結(jié)晶器銅板采用弱冷模式，以防止坯殼收縮過大，影響后續(xù)的引拔冒漲控制及中間包更換、異鋼種插鐵板時坯殼收縮嚴重后的事故控制。
[0044]具體的，當所述的終澆模式選擇了異鋼種插鐵板模式后，且在所述計時器的計時達到第一延時時間Tl后，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)關(guān)閉塞棒或滑板，鑄流拉速停止，并根據(jù)斷流點的系統(tǒng)設(shè)備配置選擇對應(yīng)的氬氣吹掃模式，防止斷流點以上澆注通道內(nèi)的鋼水凝固，同時清理電流電附近的上水口、滑板、塞棒頭上的三氧化二鋁結(jié)瘤，確保后續(xù)澆注的穩(wěn)定，然后進行插鐵板及再開澆操作。
[0045]具體的，當所述的終澆模式選擇了中間包更換模式后，則在所述計時器的計時達到第二延時時間T2時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)關(guān)閉塞棒或滑板，停止拉速，進行中間包更換作業(yè)。
[0046]具體的，當所述的終澆模式選擇了終澆模式后，則在所述計時器的計時達到第三延時時間T3后，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)自動調(diào)用主干控制系統(tǒng)的引拔模式，并關(guān)閉塞棒或滑板，而鑄流的拉速開始以第四速率a4上升到設(shè)置在自動終澆計算控制單元中的特定引拔拉速V4，并保持拉速直到將鑄坯尾部拉出鑄機后，整個自動引拔過程控制結(jié)束。
[0047]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0048]1.通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，使連鑄自動終澆系統(tǒng)適用于中間包更換、異鋼種插鐵板和終澆三種工況，同時通過引入相關(guān)自動控制的連鎖功能，減少操作人員的人工介入，提高自動化澆注的程度，提高終澆過程中尾坯質(zhì)量控制能力；
[0049]2.通過增加中間包殘鋼噸位的修正窗口，可防止中間包實際殘鋼噸位在終澆過程中的突變對自動終澆系統(tǒng)正常運行的影響；
[0050]3.將連鑄終澆過程與生產(chǎn)工藝、操控、質(zhì)量控制、事故預(yù)防全面結(jié)合，可大大提高自動終澆系統(tǒng)的投用率，減輕操作工人的勞動強度，提升連鑄自動化澆注水平，同時更有效地控制了手動終澆和原有的自動終澆系統(tǒng)執(zhí)行過程中存在的問題以及這些問題對鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量和在開澆過程中容易發(fā)生的各類事故的影響，從而改善了各種終澆過程中鑄坯的質(zhì)量和異常防控能力，為真正實現(xiàn)連鑄機的全自動澆注打下了良好的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0051]圖1是本發(fā)明自動終澆系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖2是本發(fā)明自動終澆系統(tǒng)的工藝控制流程方框圖。
【具體實施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0054]圖1中，根據(jù)連鑄各種生產(chǎn)計劃的終澆要求，以及終澆過程中常見的操作和異常情況，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0055]設(shè)置自動終澆計算控制單元，用于設(shè)定各種終澆的參數(shù)，收集自動終澆必要的中間包噸位信息、結(jié)晶器寬度信息、澆注速度信息等，用于計算自動終澆的控制參數(shù)，并向流主干控制、氬氣控制單元等發(fā)送指令，激活結(jié)晶器弱冷控制模型等；同時系統(tǒng)具備相關(guān)提示和報警信息的輸出功能，對自動終澆過程中的各個重要節(jié)點和異常進行輸出，提示操作人員，防止異常出錯；
[0056]為達到各種場合的自動終澆控制需要，本發(fā)明的技術(shù)方案增加了終澆方式選擇模塊，用于選擇一個澆次的終澆或中間包更換終澆或異鋼種插鐵板終澆，每種終澆模式又有各自的控制參數(shù)和控制要求。
[0057]為防止降速過程中中間包噸位因鋼水凝固造成的顯示噸位與實際熔鋼量不符，本發(fā)明的技術(shù)方案在自動終澆系統(tǒng)與中間包稱量信息之間，增設(shè)一個中間包噸位修改設(shè)定模式，可隨時修改中間包實際噸位信息，是自動終澆計算控制單元能及時調(diào)整各個降速的時間點或發(fā)出異常報警信息。
[0058]圖2中，本發(fā)明技術(shù)方案的自動終澆工藝控制流程如下:
[0059]I)在正常的澆注過程中，如選擇自動終澆系統(tǒng)，則系統(tǒng)啟動，否則為手動終澆控制;
[0060]2)自動終澆系統(tǒng)啟動后，自動終澆計算控制單元開始收集鑄機當前各流的拉速信息、中間包噸位信息、澆注斷面信息，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速速率a、目標拉速V、目標終澆中間包殘鋼控制量、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間等計算并輸出在當前澆注狀態(tài)下，自動終澆的開始降速點，提示操作人員注意系統(tǒng)執(zhí)行是否正常；
[0061]3)當中間包噸位下降到系統(tǒng)計算的降速開始噸位W1，且當前拉速大于目標降速位置Vl時，以al速率降速到Vl ；
[0062]4)可根據(jù)殘鋼高度測定值修正中間包當前噸位，用于后續(xù)的Vl拉速保持時間控制等終澆控制操作；
[0063]5)當中間包當前的噸位等于第二次降速開始點W2時，系統(tǒng)以a2速率降速到V2并保持拉速；此時可再次對中間包噸位殘鋼進行修正；
[0064]6)修正后如果當前中間包噸位小于W3但大于低拉速V3保持前的計算噸位，則以a3的速率繼續(xù)降速到V3，否則系統(tǒng)進一步判斷，如當前中間包噸位小于W4，則說明中間包內(nèi)凝固速度很快，系統(tǒng)輸出報警，操作工要緊急降速、引拔并做好防冒漲等后續(xù)工作，否則系統(tǒng)繼續(xù)以V2的拉速保持；
[0065]7)當拉速降到目標拉速V3時，激發(fā)自動終澆計算控制單元中的計時器和結(jié)晶器弱冷模式，結(jié)晶器銅板采用弱冷模式，防止坯殼收縮過大，影響后續(xù)的引拔冒漲控制及中間包更換、異鋼種插鐵板時坯殼收縮嚴重后的事故控制；同時由中控根據(jù)澆注計劃對后續(xù)操作進行模式選擇；
[0066]8)選擇異鋼種插鐵板模式，且當計時器計時達到Tl后，系統(tǒng)自動關(guān)閉塞棒或滑板，鑄流拉速停止，并根據(jù)斷流點的系統(tǒng)設(shè)備配置選擇相應(yīng)的氬氣吹掃模式，防止斷流點以上澆注通道內(nèi)的鋼水凝固，同時清理電流電附近的上水口、滑板、塞棒頭等功能耐材的三氧化二鋁結(jié)瘤，確保后續(xù)澆注的穩(wěn)定(其氬氣控制模型除控制結(jié)瘤和凝固外，還要考慮防止結(jié)晶器內(nèi)鋼水飛濺，要求特殊，非屬本申請內(nèi)容)，然后進行插鐵板及再開澆操作；如果是選擇了中間包更換模式，則在計時器達到T2時，關(guān)閉塞棒或滑板，停止拉速，進行中間包更換作業(yè)；如果選擇了終澆模式，則在計時器達到T3后自動調(diào)用主干控制系統(tǒng)的引拔模式，并關(guān)閉塞棒或滑板，而鑄流的拉速開始以a4速率上升到設(shè)置在自動終澆計算控制單元的特定引拔拉速V4，并保持拉速直到將鑄坯尾部拉出鑄機后，整個引拔過程結(jié)束。
[0067]上述控制過程中的各種降速速率&1、目標拉速N1'目標終澆中間包殘鋼鋼水控制量W1、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間T1等控制參數(shù)以及結(jié)晶器的弱冷控制模型，由工藝技術(shù)人員根據(jù)連鑄生產(chǎn)計劃的終澆要求和具體鋼種的性能參數(shù)來確定，在此不再敘述。
[0068]本發(fā)明的技術(shù)方案，針對不同的鑄機控流系統(tǒng)，如塞棒控流、滑板控流或塞棒、滑板雙控流系統(tǒng)，其所設(shè)置的氬氣清掃模式可以是不同的，主要是為了防止再開澆時的結(jié)堵和內(nèi)部結(jié)瘤物的清掃；其降速速率％、保持時間T1、各個階段的拉速V1設(shè)定，也根據(jù)不同鑄機的特性和相關(guān)質(zhì)量控制要求而各有差異，有些鑄機的％或T 1可以一樣，有些鑄機則為防止冒漲、頭部縮孔等異常需要分別設(shè)置；對其中的降速停頓和中間包噸位修正的插入次數(shù)也可以根據(jù)實際的設(shè)備運行情況予以調(diào)整。
[0069]本發(fā)明的技術(shù)方案，通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，克服了手動終澆和原有自動終澆方式在利用率、操控可靠性、鑄坯質(zhì)量控制方面的不足，使連鑄自動終澆系統(tǒng)能應(yīng)用于中間包更換、異鋼種插鐵板連澆和正常終澆過程，同時針對各種終澆過程和終澆中常見異常的融入了相關(guān)的控制方法和自動連鎖功能，保證自動終澆投用的成功率和穩(wěn)定性，以此提高終澆過程中鑄坯的質(zhì)量，防止冒漲等終澆事故的發(fā)生。本發(fā)明所采用的設(shè)備、工藝技術(shù)成熟，可在國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)推廣使用，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0070]本發(fā)明可廣泛用于連鑄機裝備的設(shè)計、制造以及生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。
【主權(quán)項】
1.一種連鑄機多功能自動終饒系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的自動終饒計算控制單元，所述的自動終饒計算控制單元通過對應(yīng)的流主干控制單元、氬氣控制單元，分別與控流執(zhí)行機構(gòu)、氬氣執(zhí)行單元對應(yīng)連接，同時所述的自動終澆計算控制單元具備相關(guān)的信息提示和報警信息的輸出功能，對自動終澆過程中的各個重要節(jié)點和異常進行輸出，提示操作人員，防止異常出錯；其特征是: 設(shè)置一個與所述自動終澆計算控制單元連接的終澆方式選擇模塊，用于在數(shù)種終澆方式中，選擇一種確定的終饒方式； 在所述自動終澆計算控制單元與中間包稱量信息單元之間，增設(shè)一個中間包噸位修改設(shè)定模塊，以便隨時根據(jù)生產(chǎn)的實際進行情況，修改中間包實際噸位信息，防止降速過程中中間包噸位因鋼水凝固造成的顯示噸位與實際熔鋼量不符，使所述的自動終澆計算控制單元能及時調(diào)整各個降速的時間點或發(fā)出異常報警信息； 所述的自動終澆計算控制單元，用于設(shè)定各種終澆的參數(shù)，收集自動終澆必要的中間包噸位信息、結(jié)晶器寬度信息及澆注速度信息，用于計算自動終澆的控制參數(shù)，并向流主干控制單元、氬氣控制單元發(fā)送控制指令，激活結(jié)晶器弱冷控制模型； 所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，通過相關(guān)設(shè)備的配置和工藝控制方法的調(diào)整，使連鑄自動終澆系統(tǒng)適用于中間包更換、異鋼種插鐵板和終澆三種工況，減少操作人員的人工介入，提高自動化澆注的程度，提高終澆過程中尾坯質(zhì)量控制能力； 所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，通過增加中間包殘鋼噸位的修正窗口，防止中間包實際殘鋼噸位在終澆過程中的突變對自動終澆系統(tǒng)正常運行的影響。2.按照權(quán)利要求1所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，其特征是所述的自動終澆計算控制單元，根據(jù)連鑄生產(chǎn)計劃的終澆要求，收集鑄機當前各流的拉速信息、中間包噸位信息、澆注斷面信息，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速速率a、目標拉速V、目標終澆中間包殘鋼控制量、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間等計算并輸出在當前澆注狀態(tài)下，自動終澆的開始降速點，提示操作人員注意系統(tǒng)執(zhí)行是否正常。3.按照權(quán)利要求1所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，其特征是所述的終澆方式包括一個澆次的終澆、中間包更換終澆和異鋼種插鐵板終澆。4.按照權(quán)利要求1所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，其特征是所述的流主干控制單元、氬氣控制單元及中間包稱量信息單元，為現(xiàn)有的流主干控制單元、氬氣控制單元及中間包稱量信息單元。5.按照權(quán)利要求1所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)，其特征是所述的中間包噸位信息、結(jié)晶器寬度信息及澆注速度信息，通過現(xiàn)有的中間包稱量信息單元、結(jié)晶器控制單元及澆注速度檢測單元分別對應(yīng)獲得。6.一種如權(quán)利要求1所述連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)的工藝控制方法，包括根據(jù)連鑄生產(chǎn)計劃的終澆要求，根據(jù)當前各流的拉速信息和澆注斷面信息，自動計算降速開始的中間包噸位，當中間包噸位到達目標值后開始自動降低各流的拉速；其特征是: 1)在正常的澆注過程中，如中控人員選擇自動終澆系統(tǒng)，則所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)啟動，否則為手動終澆控制； 2)所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)啟動后，其中的自動終澆計算控制單元開始收集鑄機當前各流的拉速信息、中間包噸位信息、澆注斷面信息，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的降速速率a、目標拉速V、目標終澆中間包中殘鋼鋼水控制量W、正常狀態(tài)的中間降速停頓位置保持時間T等生產(chǎn)運行控制參數(shù)，計算并輸出在當前澆注狀態(tài)下，自動終澆的開始降速點，提示操作人員注意系統(tǒng)執(zhí)行是否正常； 3)當中間包中的殘鋼鋼水噸位W下降到自動終澆系統(tǒng)計算的第一降速開始噸位Wl，且當前的拉速大于儲存在自動終澆計算控制單元中的第一目標降速位置Vl時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)控制所述的拉速以第一速率al降速到第一目標降速位置Vl ; 4)所述的自動終澆系統(tǒng)通過中間包稱量信息單元，根據(jù)中間包的殘鋼鋼水高度測定值，修正中間包當前噸位，用于后續(xù)的第一目標降速位置Vl拉速保持時間控制及終澆控制操作； 5)當中間包當前的殘鋼鋼水噸位等于第二次降速開始噸位W2時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)控制所述的拉速以第二速率a2降速到第二目標降速位置V2并保持拉速；此時可通過所述的中間包噸位修改設(shè)定模塊，再次對中間包噸位殘鋼進行第一次修正； 6)對中間包噸位殘鋼進行第一次修正后，如果當前中間包中的殘鋼鋼水噸位小于第三降速開始噸位W3但大于低拉速V3保持前的計算噸位，則以第三速率a3的速率繼續(xù)降速到低拉速V3 ;否則，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)進一步進行判斷，如當前中間包的殘鋼鋼水噸位小于目標終澆殘鋼控制量W4，則說明中間包內(nèi)凝固速度很快，系統(tǒng)輸出報警，操作工要緊急降速、引拔并做好防冒漲等后續(xù)工作，否則系統(tǒng)繼續(xù)以第二目標降速位置V2的拉速保持； 7)當拉速降到低拉速V3時，激發(fā)所述自動終饒計算控制單元中的計時器進入計時狀態(tài)，所述自動終澆計算控制單元控制結(jié)晶器銅板進入弱冷模式；同時由中控人員根據(jù)澆注計劃對后續(xù)操作進行終澆模式選擇； 8)所述的終澆模式包括一個澆次的終澆、中間包更換終澆和異鋼種插鐵板終澆； 9)當所述的終饒模式選定后，所述的自動終饒計算控制單元在對應(yīng)的計時延時時間后，分別執(zhí)行對應(yīng)的自動操作步驟，直至將鑄坯尾部拉出鑄機后，自動引拔過程控制結(jié)束。7.按照權(quán)利要求6所述的工藝控制方法，其特征是所述的結(jié)晶器銅板采用弱冷模式，以防止坯殼收縮過大，影響后續(xù)的引拔冒漲控制及中間包更換、異鋼種插鐵板時坯殼收縮嚴重后的事故控制。8.按照權(quán)利要求6所述的工藝控制方法，其特征是當所述的終澆模式選擇了異鋼種插鐵板模式后，且在所述計時器的計時達到第一延時時間Tl后，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)關(guān)閉塞棒或滑板，鑄流拉速停止，并根據(jù)斷流點的系統(tǒng)設(shè)備配置選擇對應(yīng)的氬氣吹掃模式，防止斷流點以上澆注通道內(nèi)的鋼水凝固，同時清理電流電附近的上水口、滑板、塞棒頭上的三氧化二鋁結(jié)瘤，確保后續(xù)澆注的穩(wěn)定，然后進行插鐵板及再開澆操作。9.按照權(quán)利要求6所述的工藝控制方法，其特征是當所述的終澆模式選擇了中間包更換模式后，則在所述計時器的計時達到第二延時時間T2時，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)關(guān)閉塞棒或滑板，停止拉速，進行中間包更換作業(yè)。10.按照權(quán)利要求6所述的工藝控制方法，其特征是當所述的終澆模式選擇了終澆模式后，則在所述計時器的計時達到第三延時時間T3后，所述的連鑄機多功能自動終澆系統(tǒng)自動調(diào)用主干控制系統(tǒng)的引拔模式，并關(guān)閉塞棒或滑板，而鑄流的拉速開始以第四速率a4上升到設(shè)置在自動終澆計算控制單元中的特定引拔拉速V4，并保持拉速直到將鑄坯尾部拉出鑄機后，整個自動引拔過程控制結(jié)束。
【文檔編號】B22D11/10GK105983675SQ201510093496
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月28日
【發(fā)明人】楊建華, 劉國強
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司