[发明专利]一种冶金连铸冷却水的智能控制方法

说明书

本发明公开了一种冶金连铸冷却水的智能控制方法，根据生产经验数据库的初始参数通过温度场计算模型进行一冷水量和二冷水量的计算控制可以保证初始投产的顺利进行；然后在生产过程中采集长期的铸机监控数据，通过温度场计算模型的反算功能对各项计算参数进行学习优化，一方面可以使该铸机的模型计算精度提高，水量控制更加合理，随着生产的进行不断提高铸坯质量，另一方面可以反向优化生产经验数据库，使初始参数更趋于优化。

技术领域

本发明涉及一种冶金连铸冷却水的智能控制方法。

背景技术

在现代连铸机的生产过程中，钢水需要经过结晶器一次冷却、二冷区二次喷水冷却，最终凝固成连铸坯。在一次冷却中，需要在结晶器内通入适当流量的一次冷却水，保证钢水在结晶器内迅速凝固形成足够厚度的初生坯壳，同时要避免冷却强度过大导致表面裂纹的产生。在二次喷水冷却过程中，需要在各冷却段向铸坯表面喷适量的冷却水，保证在坯壳厚度增长的同时，坯壳的表面温度不出现过快的下降和回升，以防止表面和内部缺陷的产生。

目前连铸机的一冷水量，一般是采用完全固定水量或按钢种确定水量；对一冷水量的动态调节仅是通过入水和出水温度差和结晶器热流计算一冷水量目标值；这种控制方式，所采用的结晶器热流是通过钢种、铜板厚度等参数通过固定系数的经验公式计算得到；无法考虑不同的结晶器设备状态和缺乏实践生产经验的钢种；由于存在较大的漏钢风险，一冷水量的优化无法达到最佳效果。

目前连铸机的动态二冷控制，是以铸坯坯壳目标表面温度为控制目标，根据温度场计算程序的反算结果，计算各二冷分区内的二冷水量目标值；这种控制方式，由于温度场计算程序无法考虑铸机的设备状态和介质、自然条件等复杂因素对计算结果的影响，对铸坯坯壳表面的温度控制精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种冶金连铸冷却水的智能控制方法，能够根据现场仪表监控数据指导温度场计算模型进行自适应，调节模型参数，逐步优化一冷水量和二冷水量的动态控制模型，能够有效保证连铸坯的表面质量和内部质量。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种冶金连铸冷却水的智能控制方法，包括以下步骤：

(a)建立用于计算一冷铸坯表面计算温度和二冷铸坯表面计算温度的温度场计算模型；

所述温度场计算模型包括用于计算铸坯温度分布的能量守恒控制方程：

其中：ρc_P＝ερ_sc_Ps+(1-ε)ρ_lc_Pl (2)

k_eff＝[εk_s+(1-ε)k_l][1+β(1-ε)²] (3)