| 作者： | 张琳 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 高宪文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 板坯连铸;二次冷却;动态配水;凝固传热;数学模型;铸坯质量;温度控制 |
| 摘要： | 连铸机的二次冷却对铸坯质量至关重要。其他工艺条件不变时，二冷强度增加及拉坯速度的提高，都可以提高铸机的生产率；但同时，二冷参数配置不当是导致铸坯产生各种质量缺陷的主要原因之一。二次冷却方法有静态控制和动态控制，其中动态控制能很好的适应变拉速的情况，将铸坯温度控制在合理范围内。随着计算机性能和自动化水平的日益提高，动态二冷配水已经广泛应用于连铸生产线，对于提高铸坯质量起到了巨大作用。 本课题以首钢二炼钢板坯连铸机为研发基础，通过对板坯连铸凝固传热数学模型的理论研究，先对其静态配水进行分析，并在此基础上设计了二冷水表和二冷动态配水软件，对其生产工艺参数进行优化。 在传热数学模型上，采用数值法对方程进行求解。模型根据数据库中存储的钢种的热物性参数、拉速、冷却水量、中间包温度计算铸坯温度与凝固状态。 动态配水模型以坯龄法为基础，坯龄法是将连铸坯分为众多单元切片，分别对各个切片进行跟踪，根据切片的生成时间进行配水的方法。根据模拟和现场实验证明，坯龄模型能较好地在变拉速条件下控制铸坯表面温度的波动。此外动态配水中还采用目标温度控制法对水量进行校正，进一步减小了铸坯表面温度波动。 在传热数学模型与坯龄模型的基础上，开发了动态配水软件。此软件包含离线模式与在线模式，利用离线模式设计了水表，并用于现场生产。在线模式将动态配水应用于生产。该软件不仅提供良好的用户界面和方便的数据库管理，还能详细记录生产过程中各类参数，有利于对铸机的生产运行状态进行分析和工艺优化。 结果表明离线模型所设计的水表能满足铸坯质量的要求，动态配水能较好适应变拉速的情况，使温度控制在合理范围内。这对于提高铸坯质量和新钢种的配水设计与评价都有其现实意义。 |