攀钢2#连铸机中包混钢模型的研究.pdfVIP

攀钢2#连铸机 包混钢模型的研究 托日信息工程有限责任公司 [摘 要] 在连铸生产 ，异钢种连续浇时，中包内产生的混钢段对产品的质量起着重要的 影响作用。文章对攀钢 2#板坯连铸机 包混钢模型进行了研究，介绍了在线模型、离线模 型的计算原理及物理混钢、化学混钢的区别，对模型以后的应用及后续开发有一定参考价值。 [关键词] 包，混钢段，模型。 1 概述 在连铸生产工艺 ，使用中间包的 的是减少钢水的静压力，使钢流平稳，减少 钢流对结晶器内钢液的冲击和搅动，使非金属夹杂物有机会上浮。 在多炉连浇的情况下，在中间包内不可避免地出现两个炉次的钢水混合部分，如 果这混合部分的成分既不属于上炉也不属于下炉，那么，这部分就是混钢段，造成混钢段的 主要原因是异钢种连浇。中包混钢模型实时计算这混钢段的长度或重量，对于跟踪混钢段、 指导大包开浇及优化切割有着重要的作用。 包混钢模型的基本工作原理是根据物料平衡的原理，实时计算离开中间包进入 结晶器中钢水的化学成分，以确定混钢部分的分界点，最终得出混钢段的长度或重量。 攀钢2#板坯连铸机中包混钢模型由两部分组成：在线模型和离线模型。在线模型 用于在浇铸过程 实时计算中间包内两炉之间混钢段的长度，供切割优化模型和连铸过程跟 踪模型使用，其 的是将混钢段最终标注到生产的板坯上或作为影响质量的部分切 。离线 模型通过仿真某两炉两个钢种混钢段的不同情况，以决定大包开浇的最佳 间包重量并提供 给操作者，指导操作工在浇钢时的开浇操作，以保证连浇过程 混钢段最小，减少问题坯的 长度。 2 在线模型 在连铸连浇过程 ，中包中钢水可以分为：没有混钢段的产品、含有前一炉钢水 的混钢段产品及含有后一炉钢水的混钢段产品。中包混钢模型的在线模型部分在浇钢过程 中，实时地计算离开 间包进入结晶器内钢水的化学成分，决定上一炉和下一炉混钢段的分 界线，以便在每一炉钢水浇铸结束后由过程跟踪模型对混钢段进行跟踪，识别产品含有混钢 段的部分，即对混钢段进行定位。 2.1 计算原则和输入 包混钢模型在线部分的计算原则是基于中间包钢水的物料平衡。其输入值如下： 1) 从大包注入 间包的钢水实际流量，其计算是以大包钢水重量的变化量来完成 （在大 包称重不好使的情况下，使用数据库中的标准流量，该标准流量可以由操作工在操作员工作 站上修改）。 2) 从化学分析室获得的两炉钢水的实际化学成分，当化验结果有问题时，使用定义在数 据库中的标准的化学成分值。 3) 来自 间包称重传感器的 间包实际钢水重量，如果 间包称重有问题，该功能不能工 作。 4) 从中间包注入到结晶器的实际的钢水流量，该流量是根据所浇铸的流数、各流结晶器 的尺寸和拉速计算得到的。 该物料平衡是周期性的计算以便获得连续的混钢部分的化学成分的估算值，以此方 式来实时跟踪混钢段。 2.2 计算原理 (1) 一个元素的混钢段计算 在 包混钢模型 ，对于钢水化学分析值的每一个元素，模型要计算该元素在 间包中的新 浓度，其经验公式如下： C = ((W - W ) * C + W * C ) / ((W – W ) + W ) （1） t c 0 l l t c l 上式 ： C -某种元素的新浓度 C -某种元素在上一个迭代的浓度 （对第一炉是第一个迭代浓度） 0 C -某种元素在新开浇大包中的浓度 l W - 间包钢水重量 t W - 自从上一个迭代以来的浇铸重量 c W -来自大包的新的钢水重量 l (2) 多个元素的混钢段计算 在 包混钢模型中，对于两炉连浇时存在多个元素的混钢段情况下，模型作如下考 虑： 异钢种连浇时，根据实际元素值，首先判断可能参加混钢段的元素（即混钢的过 渡过程中，该元素混合的结果，可能有一段元素的浓度既不属于第一个钢种也不属于第二个 钢种的元素范围）。对于第一炉 (1) 和第二炉的任何一个超范围的元素，如果它对减少混钢量没有贡献，则不考虑该元素 参加混钢段的计算。如果第二炉有一个元素超范围( Max) 并且第一炉 该元素的含量 高，就不应该考虑该元素，因为所要求的含量将永远不可能达到。另一种情况是当第二炉的 一个元素有较低