【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金生产，具体涉及一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法。
技术介绍
1、在连铸过程，从结晶器出口到铸机出口区间为二冷水控制区间。在二冷水控制区间，沿着铸造长度方向分为若干个冷却控制区，每个控制区都若干喷嘴组成。在连铸生产时，根据二冷水工艺、拉速以及测量温度等信息计算各个冷却区所需水量，实现水量设定控制。二冷水控制是连铸坯质量控制的重要工艺参数之一，它和连铸坯裂纹等缺陷的形成有紧密的关系。二冷水控制分为静态控制和动态控制两大类。静态控制是开环控制方式，一般根据实际拉速或模型计算拉速，利用静态水表直接计算二冷控制区的水量，进行水量设定。动态控制是闭环控制方式，根据反馈对象的不同，有多种不同的动态控制模式，最常见的是铸坯表面温度反馈控制；除此之外，基于坯壳厚度反馈控制、基于铸坯表面温度下降梯度反馈控制的模式，也有相关研究，但是在国内还没有成熟运用案例。
2、对于铸坯而言，角部温度过冷，容易导致角部裂纹；于此同时，现在钢铁厂都在积极推进连铸坯热送热装，边部或角部温度过低，也不利于铸坯余热的高效利用。因此，如何实现铸坯宽度方向温度的高精度控制，成为需要解决的技术问题。在已知专利文献中，主要涉及到连铸冷却水控制装备、基于产品特性的连铸冷却工艺控制以及基于铸坯在线测量测量温度、铸坯坯壳厚度等二冷水自动控制等方法等，这里涉及到的二冷水在线控制方法基本都是沿铸坯长度方向的分区控制。
3、申请号为：cn201110431125.6的专利技术申请，公开了“一种板坯连铸机二冷水幅切控制方法”，主要通过铸坯二冷区
技术实现思路
1、为解决以上问题，本专利技术提供了一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其技术方案具体如下：
2、一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
3、针对二冷控制区中设有自由幅切喷嘴的区段，建立各区段内周期性实时动态喷淋宽度的计算，并据此计算形成相应各区段内冷却喷嘴动态喷淋高度的控制。
4、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
5、通过线性转换完成喷淋宽度到喷淋高度的转换。
6、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
7、所述的线性转换，具体为：
8、
9、式中，
10、h：喷淋高度，单位：m；
11、hmin：喷嘴最小调节高度，单位：m；
12、hmax：喷嘴最大调节高度，单位：m；
13、wmax：与喷嘴最大调节高度对应的最大喷淋宽度，单位：m；
14、wmin：与喷嘴最小调节高度对应的最小喷淋宽度，单位：m；
15、w：当前计算的喷淋宽度，单位：m。
16、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
17、所述的建立各区段内周期性实时动态喷淋宽度的计算，具体为：
18、首先将铸坯沿长度方向进行切片划分，建立对各切片的实时位置跟踪；
19、然后在每一个周期时刻，确定出该时刻下距离各区段终点最近的切片；
20、最后计算各区段此切片的喷淋宽度，以计算结果表征相应区段的喷淋宽度。
21、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
22、距离各区段终点最近的切片的喷淋宽度，基于下式确定：
23、w＝2×(w1+p)，
24、其中，
25、w：喷淋宽度，单位：m；
26、w1：切片宽度方向的凝固位置距离切片中心的距离，单位：m；
27、p：切片宽度方向距离凝固终点的距离，由产品特性决定，单位：m。
28、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
29、对各切片的实时位置跟踪，按下式进行：
30、pik＝pik-1+v×t，
31、其中，
32、pik：切片i在k时刻位置，单位：m；
33、pik-1：切片i在k-1时刻的位置，单位：m；
34、t：跟踪周期，单位min；
35、v：跟踪踪周期t时段内的平均拉坯速度，单位m/min。
36、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
37、切片宽度方向的凝固位置距离切片中心的距离w1，具体根据如下步骤确定：
38、s1：基于有限元法对切片进行网格划分，形成厚度方向和宽度方向的各网格节点；
39、s2：根据二维热传导偏微分方程进行各节点温度的计算；
40、s3：通过判定宽度方向上的各节点的温度，确定出凝固位置所在的区间；
41、s4：根据所在区间的节点温度、位置坐标及固相线温度，插值法确定出凝固位置。
42、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
43、步骤s2中的二维热传导偏微分方程基于考虑了相变潜热的热能守恒建立，在实际计算时，对潜热通过等效比热法进行处理；所述二维为基于宽度方向与厚度方向的二维；
44、所述的各节点温度的计算，以中间包钢水温度作为初始条件，以边界条件为传热学第三类边界条件进行。
45、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
46、喷淋区的换热系数根据下式确定：
47、h＝a×fb+c，
48、对于铸坯上下表面没有进行喷淋冷却区域的换热系数，按下式确定换热系数：
49、h＝τ×a×fb+c；
50、对于铸坯侧面没有喷淋冷却的区域作换热系数取值75j/(m2.s.k)的处理；
51、式中，
52、h：换热系数，单位：j/(m2.s.k)；
53、f：喷嘴水流密度，单位：l/min·m2；
54、a、b、c：回归系数；
55、τ；调节系数。
56、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
57、调节系数τ的取值范围为[1/3，1/2]。
58、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
59、回归系数的确定可基于连铸生产历史数据的回归确定，或直接取喷嘴厂家提供的系数。
60、根据本专利技术的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
61、步骤s3具体根据下述判别式确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
11.根据权利要求9所述的一种铸坯连铸过程的二冷水动态喷淋控制方法，其特征在于：
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