一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统及方法技术方案

技术编号:22966415 阅读:28 留言:0更新日期:2019-12-31 20:20
本发明专利技术提供了一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统及方法,涉及钢铁冶金技术领域,能够实现对铸坯纯净度、均质度和致密度的精准控制,提高和强化电磁搅拌的冶金效果;该系统包括:数据读取模块用于读取工况数据和凝固特性参数;数据求解模块用于离线建模以及根据实时工况数据和凝固控制方程组在线求解该时刻对应钢种和工况数据下的热状态信息、流动状态信息和溶质状态信息;数据运算与输出模块,将在线求解的数据与目标数据库中数据作对比,根据差异对电磁搅拌参数进行调整;数据分析与存储模块,用于记录和存储运算数据,并将筛选的新数据定期更新到目标数据库中。本发明专利技术提供的技术方案适用于钢铁冶金的连铸过程中。

An intelligent on-line control system and method of electromagnetic stirring for continuous casting

【技术实现步骤摘要】
一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统及方法
本专利技术涉及钢铁冶金
,尤其涉及一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统及方法。
技术介绍
连铸是钢铁冶金中承上启下的关键流程。连铸坯常见的缺陷如纯净度、表面质量、内部质量等均与凝固传输过程有关。目前,电磁搅拌已成为最常用的铸坯质量调控手段,对提升铸坯品质起到非常重要的作用。传统连铸电磁搅拌普遍采用静态搅拌模式,其位置和功率一般不随现场拉速、过热度和冷却参数的变化而调整。实际上,同一钢种不同工况参数下凝固特征不同。例如,同一结晶器搅拌参数下,高拉速时可能出现液面卷渣,而低拉速下可能导致化渣不良;对于固定的二冷搅拌或末端搅拌,高速拉下坯壳较薄、钢水温度高且流动性好,可导致白亮带缺陷,相反,低拉速下搅拌不足,铸坯等轴晶率低、中心偏析和缩孔严重。此外,传统连铸搅拌器对多钢种情况的适应性也比较有限,难以在不同钢种时均发挥出最佳冶金效果,生产中常出现钢种之间铸坯质量难以调和。低碳钢固液两相区窄、液芯长度小,高碳钢两相区宽、液芯长度比较大,对于低碳钢合适的搅拌位置和功率,则在高碳钢上可能出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述系统包括:/n数据读取模块,用于读取工况数据和钢种凝固特性参数;/n数据求解模块,用于建模和求解;所述建模具体为根据读取的数据和/或历史数据离线求解凝固控制方程组;所述求解具体为根据读取的实时数据和凝固控制方程组在线求解该时刻对应钢种和工况数据下的热状态信息、流动状态信息和/或溶质状态信息;/n数据运算与输出模块,将数据求解模块求解的热状态信息、流动状态信息和/或溶质状态信息与目标数据库中对应铸坯质量要求下的热状态信息、流动状态信息和溶质状态信息作对比,根据差异情况对电磁搅拌参数进行调整;/n以及数据分析与存储模块,能够记录和存储运算数据...

【技术特征摘要】
1.一种智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述系统包括:
数据读取模块,用于读取工况数据和钢种凝固特性参数;
数据求解模块,用于建模和求解;所述建模具体为根据读取的数据和/或历史数据离线求解凝固控制方程组;所述求解具体为根据读取的实时数据和凝固控制方程组在线求解该时刻对应钢种和工况数据下的热状态信息、流动状态信息和/或溶质状态信息;
数据运算与输出模块,将数据求解模块求解的热状态信息、流动状态信息和/或溶质状态信息与目标数据库中对应铸坯质量要求下的热状态信息、流动状态信息和溶质状态信息作对比,根据差异情况对电磁搅拌参数进行调整;
以及数据分析与存储模块,能够记录和存储运算数据,并将筛选的新数据定期更新到目标数据库中。


2.根据权利要求1所述的智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述目标数据库为包括不同钢种、不同工况条件下电磁搅拌参数与铸坯质量之间对应关系的数据库。


3.根据权利要求1所述的智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述凝固控制方程组包括热量传输方程、动量传输方程、质量传输方程、连续性方程、电磁场方程和凝固分率方程中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述热量传输方程具体为:其中,t为时间、T为温度、α为热扩散系数。


5.根据权利要求3所述的智能型连铸电磁搅拌在线控制系统,其特征在于,所述动量传输方程具体为:其中,t为时间、为速度矢量、p为压力、ν为粘度系数、F为体积力、ρ为密度。

【专利技术属性】
技术研发人员:兰鹏张家泉
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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