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不断优化 实现铸机结晶器液位精确控制

结晶器液位检测、控制是连铸过程控制的核心环节之一,可减少漏钢、溢钢次数,稳定生产操作;防止浮在结晶器液面上的夹杂物卷入铸坯,避免在铸坯表面和内部产生夹渣缺陷(实践证明,结晶器液面波动在±10毫米以内,可消除皮下夹渣;液面波动>10毫米,不仅会产生夹渣,还会使夹渣深度增加,而且铸坯表面纵裂纹发生几率会提高30%);防止结晶器保护渣不均匀流入,避免产生裂纹、炉渣条痕等表面缺陷;保持铸坯初期稳定凝固,为结晶器内部产生均匀凝固壳创造条件(如果结晶器液面波动从±5毫米增加至±20毫米,板坯纵裂纹指数会由0提高至2.0);降低操作人员劳动强度(通常人工控制液面的精度为±30毫米,控制精度较低,会对铸坯质量产生影响)。 $$ 攀钢炼钢厂方坯连铸液位控制系统采用专用软件包,可根据结晶器液面面积、中间包塞棒特性、PID参数自动计算,无须专家进行PID控制器参数优化计算,灵活性强。唐钢热轧薄板厂连铸机结晶器液位控制系统采用同位素检测,采用2级串联...  (本文共3页) 阅读全文>>

东北大学
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不锈钢板坯连铸机结晶器液位控制系统的研究与应用

钢铁行业的的迅猛发展离不开连铸机过程控制技术的快速发展。结晶器液位控制技术是衡量连铸过程控制水平的一个重要工艺指标。结晶器液位波动是铸坯产生质量问题的重要因素之一,提高结晶器液位控制精度,对于提高板坯质量有重要的意义。基于不锈钢产品的特性,对板坯表面质量要求较高,结晶器液位控制精度高于普碳钢。通过液位控制系统的研究和设计,提高不锈钢结晶器液位控制精度,对提高不锈钢板坯表面质量具有重要作用。目前,连铸机结晶器液位控制采用常规PID控制,对结晶器液位控制过程中的非线性、时变等干扰因素的鲁棒性比较弱,液位不稳定,一般波动在±8mm左右,易造成不锈钢板坯表面质量缺陷,缺陷板坯需要进行二次处理,进行表面修磨。表面修磨不仅造成不锈钢本身的损耗,而且消耗电能和损耗修磨砂轮,增加了生产成本。本文首先研究和分析现有结晶器液位控制系统存在问题;其次,分别对结晶器液位模糊控制和PID控制方法进行研究,综合了模糊控制和PID控制的优势进行控制系统设计;...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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连铸机结晶器液位控制系统的设计与应用研究

结晶器液位自动控制已经成功应用在铸坯截面为150 mm×150 mm以上的板坯连铸机上,而在小方坯连铸机(铸坯截面为130mm×130 mm)上的应用效果不佳。虽然首钢是国内领先的连铸大企业,但小方坯铸机还都是手动开浇,人工控制结晶器液面高度,自动控制技术远远落后于发达国家,钢坯质量很难得到改善。为了进一步提高小方坯的质量,同时也为了积累连铸机自动化改造经验,在消化吸收国内外其他钢铁厂连铸机结晶器液位控制理念的基础上,设计了适用于小方坯连铸机的结晶器液位自动控制系统。本文首先根据液位控制的机理建立了各个环节的数学模型。并分析了模糊控制方法和PID控制方法各自的特点,将模糊控制和PID控制有机结合起来,设计了Fuzzy-PID复合控制器。该控制器综合了模糊和PID两种控制方式的优点,既具有模糊控制对非线性系统控制的有效性,又具有PID控制的精确性。在系统建模和控制器设计的基础上,采用Matlab仿真软件对PID控制和Fuzzy-P...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

薄板连铸结晶器液位控制系统设计及优化

钢铁冶金连铸过程是钢铁企业的重要工序之一,具有多变量、非线性、不确定性的特点。连铸结晶器钢水液面的稳定,对于提高钢铁质量、减少生产事故、保证生产产量具有重要意义。在考虑生产过程不确定因素的影响下,如何保证结晶器内钢水液面的稳定是亟待解决的关键问题之一。本文在分析涟钢薄板坯连铸机生产工艺的基础上,定性分析影响结晶器液位波动的众多不确定性因素,如塞棒特性、铸坯宽度与厚度改变、塞棒与水口的材质、拉速、中间包钢水重量、结瘤阻塞/解阻塞、水口熔蚀掉块等。研究了CSP薄板连铸机液位控制系统的设备组成、控制策略,并指出目前采用的带前馈补偿PID控制策略存在的局限性。针对结晶器液位过程控制中存在的问题,本文在建立结晶器液位系统模型的基础上,提出一种基于前馈补偿与模糊PID控制相结合的复合控制方法,通过调节塞棒的高低,实现结晶器液位的智能控制。基于涟钢一炼轧厂现有控制系统软硬件平台,开发相应的模糊PID控制模块,并运用HMI软件设计控制参数设置界...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

《安徽冶金科技职业学院学报》2015年01期
安徽冶金科技职业学院学报

马钢四钢轧总厂结晶器液位检测系统的设计与应用

1结晶器液位控制系统在连铸的生产过程中,通常使用塞棒来控制进结晶器的液位,但是塞棒经过钢水的腐蚀和冲刷,头部逐渐变形,因此塞棒位置与钢水流量的特性也在这个过程中产生不断的变化,这种变化通常是非线性的,因此无法用常规PID控制的方法来进行有效调节。针对以上情况,SMS-DEMAG公司运用现代智能控制技术模糊控制和运动控制的思想,通过控制软件控制塞棒开度达到控制液位的目的。图1塞棒位置与钢水流量的特性关系通过结晶器液位控制系统,在自动开浇和在浇铸时可以保持铸机结晶器内的钢水液面在一个预定的恒定液位值。如果反馈值与设定液面值有偏差,通过调节中包塞棒位置来改变从中包进入结晶器的钢水流量来补偿这个偏差使液位保持平稳。结晶器液位控制系统包括:-Measurement(level gauge)测量单元(VUHZ液位计)-Control system控制系统-Stopper rod actuating system塞棒执行系统图2 VUHZ液位...  (本文共3页) 阅读全文>>

《冶金自动化》1998年02期
冶金自动化

结晶器液位检测及控制的现状和发展方向

0 引 言结晶器液位的检测与控制是连铸过程控制的核心环节之一,液位的波动可能使结晶器保护渣和杂质大量卷入钢水,不但严重影响铸坯的质量,甚至导致浇铸过程中的溢钢和漏钢事故。由于液位系统有许多随机干扰和非线性时变特性,且系统开环增益较大,所以目前常用的PI控制系统的鲁棒性较差,无法满足越来越高的自动化生产和质量要求。近年来国外有关结晶器液位检测与控制的新方法不断涌现,其中许多已在实际连铸生产线中得到应用,并取得了较好的效果。本文主要论述了结晶器液位检测及控制方法的理论研究和应用现状、存在的问题及其发展方向。1 结晶器液位检测结晶器液位的检测是制约我国连铸过程控制和生产自动化的瓶颈之一。目前常用的结晶器液位检测方法主要有:放射性同位素法,热电偶法,涡流法以及超声波法等。目前,日本新日铁公司、武钢第三炼钢厂以及陕钢第二炼钢厂的部分连铸机采用涡流法,德国阿尔贝德萨尔公司伏克林斯厂及陕西钢厂采用放射性同位素法,日本新日铁公司君津4#板坯连铸...  (本文共5页) 阅读全文>>

《有色设备》1998年04期
有色设备

一种气动装置在铸轧结晶器液位控制中的应用

双辊式铝带坯铸轧机中的结晶器液面控制,是保证铸轧机“立板”成功、提高铸轧坯质量、产量以及减少跑铝、漏铝的重要环节之一。有的厂家甚至花巨资从国外引进该项技术,但往往由于难调试、维护困难且备品备件不易保证等原因,造成工作不理想或报废,成为生产中的卡脖子问题。下面介绍一种气动系统在结晶器液面控制中的应用实践。1系统工作原理我厂引进美国亨特公司双辊式连铸轧机,其液位控制部分经过改进和完善,现已完全满足要求。工作原理如图l所示。它主要由气动回路、浮标、传动支架、计量杆等组成。在铸轧时,浮标放在流槽中,根据铸轧不同的铝带坯品种及规格设置于不同的液位高度(流槽和前箱处在同一水平高度)。它随流槽中液位的升高(降低)而同步升高(降低)。计量杆根据浮标的反馈信号控制保温炉的流日开口度,使流口流量增大或减少。当液位厂降时,浮标随着下降,通过杠杆传动,使机控阀换向,压缩空气进入膜片气缸,由膜片缸杆带动传动支架,使计量杆后移,流口...  (本文共2页) 阅读全文>>