连铸机二冷配水的实践

1、连铸机二冷配水的实践摘要：介绍一种连铸机二冷室动态冷却系统、配水模型、 控制原理和应用效果。关键词：连铸机；冷却水；PID控制宣钢原2号连铸机二冷室冷却，采用固定配水表和比水 量 （视钢种、钢坯截面和铸坯速度预先设定）配水方式。由于生产 过程中钢水温度、操作状态等不断变化，采用这种控制的配水模 型无法根据生产状态的改变实时调整水量，从而无法保证铸坯的 冷却效果。常见的铸坯内裂、角裂等质量缺 陷与二冷室冷却效果 有关，采用动态配水有利于提升和稳定产品质量。改进后的二冷配水是利用数学模型，根据所浇铸的断面、钢 种、拉速、过热度等连铸工艺条件计算冷却水量，在开浇、浇铸 不同钢种以及拉速变化时及时对二

2、冷水量进行适当调整，将计算 的二冷水数据表存入计算机中，在生产工艺条件变化时计算机按 存入的数据找出合适的二冷水控制量，调整二冷强度。在稳定生 产时基本能够满足要求。一、系统构成配水系统采用串行PID控制方式，由参数检测、配水模型、系统控制等组成下图lo配水控制原理 在开机、改换钢种或（和）铸坯尺寸前，先由 操作人员设定浇铸钢种、铸坯断面尺寸和钢水温度。二冷室各段 冷却 水量、铸坯速度、调节阀阀位、中间包钢水温度和拉矫机机 前钢坯温度等参数，通过对应的变送装置引入PLC,以实现参数的实时采集与处理。通过组态软件实现二冷各段系数录入：系统通过比较钢水、铸坯温度设定值和实际值计算出偏 差， 再送入

3、动态配水模型并发出调节指令。输出信号经PID优化，用来控制调节阀的开度。为确保冷却水量准确，设置实际 流量反馈环节，以与模型输出值比较并进行修正。PLC编程实现PID如下图3O系统控制目标是使铸坯达到拉矫机机前需要的温度，满足工 艺要求和保持稳定，从而提升和稳定产品质量。因此，还对如何 使二冷室各段冷却水量分配比例保持恒定等，进行了考虑。二、配水模型（一）一般，二冷室各段冷却水流量控制值Q可由（1） 式确定：Q= a （Av² +Bv+C）（1）式中一一铸坯速度（拉速）A、B、C组与设定钢种、铸坯截面和钢水温度有关的常数显然，Q只与拉速v有关。a 通过试验确定的系数 不同的二冷段，有

4、不同的系数。(二)拉速动态配水在拉速低于某一直或高于某一直时不作修 正。三、改进及应用效果该系统投入运行后，稳定可靠，有效提 升和稳定了钢坯质量，产品质量异议明显减少，取得明显效益。 动态配水是在静态配水基础上的改进，主要增加了自编的组态画 面及PLC控制软件程序并有机集成，使连铸机的冷却配水得以优 化，具有改造方便、投资少、收益大的特点。四、结语要实现真正的动态配水，需要在传热数学模型上，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。不 断完善数据库，还需我们做大量的工作。参考文献：1张洪英，杜光辉，田盛林.优化连铸机二冷室冷却配 水.设备管理与维修，2007, (10)2邯钢小方坯连铸机力能参数的研究.北京科技大学学 报，1987, (S3)3邵天骏.沪东造船厂获得修理R8米连铸机合同.上海 造 船，1996, (01)4鞍钢厚板坯连铸机顺利投产.重