[发明专利]大方坯连铸轻压下压力的控制方法及系统

说明书

本发明提供一种大方坯连铸压力的控制方法及系统，其方法包括通过铸坯热跟踪模型实时获取铸坯表面温度集合和相对压下量集合；分别对获取的铸坯表面温度集合和相对压下量集合进行模糊化处理，获取表面温度模糊集合和相对压下量模糊集合；根据铸坯表面温度模糊集合和相对压下量模糊集合，获取大方坯连铸轻压下的压力值；根据模糊控制规则，确定与压力值相对应的预先获取的压力模糊集合；对压力模糊集合进行反模糊化处理，并通过压力控制器对反模糊化处理的数据进行处理，确定压下辊的位移，以实现大方坯连铸轻压下压力的控制。利用本发明，能够解决目前无法在常规情况下实现大方坯连铸轻压下智能压力控制的问题。

技术领域

本发明涉及冶金连续铸钢技术领域，更为具体地，涉及一种大方坯连铸压力的控制方法及系统。

背景技术

大方坯连铸坯主要用于机械类零件的深加工产品，对组织的均匀性要求高。如轴承钢、齿轮钢、轴类等的后续处理工艺中，由于中心偏析成分不均匀产生的芯部和基体的性能不一致，硬度不均匀等问题会影响产品质量。其中，中心偏析和V型偏析即铸坯中心区域的成分不均匀是连铸凝固过程的必然产物，是造成大方坯连铸内部质量问题的主要缺陷。

大方坯连铸机轻压下技术即在铸坯凝固末端区域，采用单对辊或多对辊对铸坯实施压下是改善和解决大方坯连铸中心质量问题的有效方法；轻压下能否取得有效的冶金效果，压下位置、有效的压下量，即铸坯得到有效的变形是技术的核心，而压下辊的有效控制是轻压下能否实施有效压下的关键。

其中，轻压下压下辊的控制是通过上辊的液压缸来实现的，在液压缸上部装有位移传感器，记录和控制位移传感器的行程实现辊缝及辊子开口度的控制，实现压下量控制。这种控制方法是目前常规的位移控制法。

其中，位移控制的输入量是位移传感器的行程，输出量是上压辊的位移；输入量与输出量的传递函数不是简单线性的关系，受设备间隙、设备变形、辊子精度、辊子磨损程度等因素影响很大，很难保证实际辊缝按设计的辊缝实施。当实际辊缝小于设计辊缝，特别是设计辊缝很小时，会出现铸坯打滑，严重时出现铸坯下滑，滞坯；而实际辊缝大于设计辊缝时，增加辊子负荷，严重时出现轴承破损，甚至断辊等；铸坯轻压下的冶金效果会出现波动，影响生产的稳定性。

为了保证压下量在允许的精度范围内，必须对辊缝开度和传感器的对应关系进行严格的标定，同时还必须增加偏差的补偿算法并在实施中不断改进。辊缝开度和传感器进行严格的标定增加了工作量，在生产过程中受生产节奏，设备空间限制，实施难度很大。为了解决上述问题，连铸技术人员在标定和辊缝控制技术进行不断的改进，但都限于位置控制模式。

此外，轻压下压下辊的另一种模式是压力控制模式，即用压力驱动油缸带动压下辊压实铸坯，由连铸坯坯壳反力与压辊建立平衡。在已经公开的专利CN110594210A和CN104550801A中，在轻压下时压力控制是位置控制的辅助方式。

上述压下控制模式，无法在常规情况下实现大方坯连铸轻压下智能压力控制。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种大方坯连铸压力的控制方法及系统，以解决目前无法在常规情况下实现大方坯连铸轻压下智能压力控制的问题。

本发明提供一种大方坯连铸轻压下压力的控制方法，包括：

通过铸坯热跟踪模型实时获取铸坯凝固特征，其中，所述铸坯凝固特征包括铸坯表面温度集合和相对压下量集合；

分别对获取的铸坯表面温度集合和相对压下量集合进行模糊化处理，获取铸坯表面温度模糊集合和相对压下量模糊集合；

根据所述铸坯表面温度模糊集合和所述相对压下量模糊集合，获取大方坯连铸轻压下的压力值；

根据模糊控制规则，确定与所述压力值相对应的预先获取的压力模糊集合；