一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法技术

本发明专利技术公开了一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法,通过凝固传热二级模型计算铸坯各扇形段内凝固坯壳厚度，根据不同的凝固坯壳厚度动态平稳调整红坯压力，实现不同浇注条件下驱动力自适应平稳过渡。它可以自适应的设定红坯压力值；开浇阶段自动实现冷坯到热坯压力转化，工艺波动阶段根据凝固过程自动更新红坯压力设定值，并且设定红坯压力变化阈值可避免压力频繁波动。本发明专利技术保证了各驱动辊红坯压力的自适应平稳调节，降低了驱动力不足造成滞坯风险，减少压力过大造成的设备损害、铸坯质量缺陷。

A method for dynamically adjusting slab pressure in Slab Caster

The invention discloses a method to dynamically adjust the red billet pressure of the slab caster, and calculates the thickness of the solidified shell in each sector section of the slab by two stage solidification heat transfer model, and adjusts the red blank pressure dynamically according to the thickness of the different solidified shell and realizes the adaptive and smooth transition of the driving force under different pouring conditions. It can automatically set the pressure value of the red billet, automatically realize the pressure transformation of the cold billet to the hot billet during the opening stage, and automatically update the set value of the red billet according to the solidification process, and set the threshold of the red billet pressure change to avoid the frequent fluctuation of the pressure. The invention ensures the adaptive smooth adjustment of the red billet pressure of each drive roller, reduces the lack of driving force and causes the risk of stagnation, reduces the equipment damage and the quality defects of the casting billet caused by excessive pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法
本专利技术涉及一种调整板坯连铸机红坯压力的方法，尤其涉及一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，属于连铸生产工艺

技术介绍
目前国内大部分板材生产原料全部由板坯连铸机生产，板坯连铸机冶金长度较长，大多数连铸机正常工艺生产过程中，凝固末端位于矫直区后。板坯从结晶器出来，在扇形段内具有一定厚度坯壳的板坯依靠驱动辊提供驱动力沿导向拉出，因此驱动辊的压力设置对于驱动力起着决定性的作用。板坯连铸机扇形段驱动辊传递扭矩较大，在输送过程中要抵抗不同程度的鼓肚力和铸坯矫直产生的反作用力。因此在不同的扇形段位置要克服的力也有所不同，因此生产过程中一般对不同区域的扇形段驱动辊施加不同的红坯压力值，一方面保证驱动辊对铸坯输送提供足够的驱动力，另一方面保证压力不会造成带液芯铸坯产生中间裂纹，同时要防止压力过大对设备负荷偏大造成驱动辊抱死或轴承失效等后果。传统的红坯压力控制方案是将连铸机扇形段整体分为3-4个区间，根据正常工艺条件下的冶金长度，在每个区间内设置分别设置不同的值，在浇铸过程中这个值维持恒定，因此在开浇、拉尾坯、变拉速（漏钢预警、换水口等）过程中，经常发生驱动力不足造成的滞坯事故，但设定红坯压力值偏大又造成轴承寿命下降、铸坯中间裂纹等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，包括以下步骤：步骤1：设定连铸机浇注厚度W和扇形段数目；设定当前扇形段为1；步骤2：利用凝固传热模型计算出各扇形段入口的坯壳厚度d；步骤3：设定各扇形段的分驱动辊的最低红坯压力Pmin及最高红坯压力Pmax；最高红坯压力Pmax小于液压站系统压力；步骤4：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化阈值Pc；步骤5：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化速度Pv；步骤6：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力初始值化P0为Pmin；步骤7：判定当前模式是否处判定当前模式是否处于浇注模式或尾坯模式；如果是转向步骤9；否则，转向步骤8；步骤8：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤9：判断浇注长度是否超过当前扇形段末辊：如果是，转向步骤11；否则，转向步骤10；步骤10：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤11：当前扇形段分驱动辊的红坯压力更新为入口坯壳厚度d/W/2*Pmax与Pmin的较大值；步骤12：判断是否满足|P1-P0|>P；如果是，转向步骤13；否则，转向步骤16；步骤13：当前扇形段分驱动辊的红坯压力赋值给等待红坯压力Pm；；步骤14：判断是否满足|Pm-P0|≤0.1Mpa；如果是，转向步骤15；否则，转向步骤16；步骤15：更新P0=P0Pm；Pm-P0>0.1Mpa时为﹢，Pm-P0＜0.1Mpa时为﹣；步骤16：设定当前扇形段分驱动辊的红坯压力为P0，并传递至驱动辊压力设定值P待执行；步骤17：PLC通过PID调节驱动辊液压缸压力值，使压力传感器反馈的驱动辊实际压力值与设定压力值P在±0.05Mpa内。设定的驱动辊红坯压力变化阈值Pc为0.3-0.8Mpa；设定的驱动辊红坯压力变化速度Pv为0.5-1.5Mpa/min。所述步骤2中需连铸机配备凝固传热模型，如轻压下或动态配水等含传热模型模块的系统；所述步骤10需配备编码器或其它计长设备跟踪铸坯坯头。所述各扇形段红坯压力设定值P0为热坯压力控制模式下向PLC控制系统发送执行的压力。采用上述技术方案所取得的技术效果在于：提供一种在线动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，该方法通过凝固传热二级模型计算铸坯各扇形段内凝固坯壳厚度，根据不同的凝固坯壳厚度动态平稳调整红坯压力，实现不同浇注条件下驱动力自适应平稳过渡。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术对的流程图。具体实施方式实施例1：一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，包括以下步骤：步骤1：设定连铸机浇注厚度W和扇形段数目；设定当前扇形段为1；步骤2：利用凝固传热模型计算出各扇形段入口的坯壳厚度d；步骤3：设定各扇形段的分驱动辊的最低红坯压力Pmin及最高红坯压力Pmax；最高红坯压力Pmax小于液压站系统压力；步骤4：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化阈值Pc；步骤5：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化速度Pv；步骤6：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力初始值化P0为Pmin；步骤7：判定当前模式是否处判定当前模式是否处于浇注模式或尾坯模式；如果是转向步骤9；否则，转向步骤8；步骤8：扇形段驱动辊压力为冷坯压力控制模式，冷坯压力设定值传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；冷坯压力设定值为一般为液压站系统压力；步骤9：判断浇注长度是否超过当前扇形段末辊：如果是，转向步骤11；否则，转向步骤10；步骤10：扇形段驱动辊压力为冷坯压力控制模式，冷坯压力设定值传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；冷坯压力设定值为一般为液压站系统压力；步骤11：当前扇形段分驱动辊的红坯压力更新为P1=max(入口坯壳厚度d/W/2*Pmax,Pmin)；即（入口坯壳厚度d/W/2*Pmax）与Pmin的较大值；步骤12：判断是否满足|P1-P0|>P；如果是，转向步骤13；否则，转向步骤16；步骤13：当前扇形段分驱动辊的红坯压力赋值给等待红坯压力Pm；步骤14：判断是否满足|Pm-P0|≤0.1Mpa；如果是，转向步骤15；否则，转向步骤16；步骤15：更新P0=P0Pm；Pm-P0>0.1Mpa时为﹢，Pm-P0＜0.1Mpa时为﹣；步骤16：设定当前扇形段分驱动辊的红坯压力为P0，并传递至驱动辊压力设定值P待执行；步骤17：PLC通过PID调节驱动辊液压缸压力值，使压力传感器反馈的驱动辊实际压力值与设定压力值P在±0.05Mpa内；设定的驱动辊红坯压力变化阈值Pc为0.3-0.8Mpa；设定的驱动辊红坯压力变化速度Pv为0.5-1.5Mpa/min。所述步骤2中需连铸机配备凝固传热模型，如轻压下或动态配水等含传热模型模块的系统；所述步骤10需配备编码器或其它计长设备跟踪铸坯坯头。所述各扇形段红坯压力设定值P0为热坯压力控制模式下向PLC控制系统发送执行的压力。本实施例中板坯连铸机断面厚度260mm，包含12个扇形段，目标拉速在0.8m/min-0.9m/min，配备动态轻压下模型，连铸机通过编码器计算拉坯长度。设定驱动辊最低红坯压力Pmin为3Mpa及最高红坯压力Pmax为10Mpa；设定驱动辊红坯压力变化阈值Pc为0.5Mpa；设定驱动辊红坯压力变化速度Pv为1Mpa/min；以浇注Q345D钢种拉速0.85m/min为例，某一时刻传热模型计算的坯壳厚度及对应的热坯压力设定值如表1所示。以6段变化过程为例，当坯头超过6段末辊后，热坯压力P0初始化为3Mpa，假如坯壳厚度为上述113.7mm，则热坯压力以1Mpa/min的速率均匀调整至8.5±0.1Mpa，保证热坯压力的平稳过渡；假如当6段坯壳厚度变化为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：设定连铸机浇注厚度W和扇形段数目；设定当前扇形段为1；步骤2：利用凝固传热模型计算出各扇形段入口的坯壳厚度d；步骤3：设定各扇形段的分驱动辊的最低红坯压力Pmin及最高红坯压力Pmax；最高红坯压力Pmax小于液压站系统压力；步骤4：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化阈值Pc；步骤5：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化速度Pv；步骤6：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力初始值化P0为Pmin；步骤7：判定当前模式是否处判定当前模式是否处于浇注模式或尾坯模式；如果是转向步骤9；否则，转向步骤8；步骤8：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤9：判断浇注长度是否超过当前扇形段末辊：如果是，转向步骤11；否则，转向步骤10；步骤10：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤11：当前扇形段分驱动辊的红坯压力更新为入口坯壳厚度d/W/2*Pmax与Pmin的较大值；步骤12：判断是否满足|P1‑P0|>P；如果是，转向步骤13；否则，转向步骤16；步骤13：当前扇形段分驱动辊的红坯压力赋值给等待红坯压力Pm；；步骤14：判断是否满足|Pm‑P0|≤0.1Mpa；如果是，转向步骤15；否则，转向步骤16；步骤15：更新P0=P0...

【技术特征摘要】
1.一种动态调整板坯连铸机红坯压力的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：设定连铸机浇注厚度W和扇形段数目；设定当前扇形段为1；步骤2：利用凝固传热模型计算出各扇形段入口的坯壳厚度d；步骤3：设定各扇形段的分驱动辊的最低红坯压力Pmin及最高红坯压力Pmax；最高红坯压力Pmax小于液压站系统压力；步骤4：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化阈值Pc；步骤5：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力变化速度Pv；步骤6：设定扇形段的分驱动辊的红坯压力初始值化P0为Pmin；步骤7：判定当前模式是否处判定当前模式是否处于浇注模式或尾坯模式；如果是转向步骤9；否则，转向步骤8；步骤8：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤9：判断浇注长度是否超过当前扇形段末辊：如果是，转向步骤11；否则，转向步骤10；步骤10：冷坯压力设定值为液压站系统压力，传递给驱动辊压力设定值P待执行，转向步骤17；步骤11：当...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱坦华，马静超，周素强，王要欣，马静波，王博利，许红玉，贾超，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13