钢水过热度、拉速和二冷制度是影响铸坯内部质量的重要工艺参数。因此在基于中包连续测温和拉速前馈的二冷控制系统中,中包温度和拉速的测量可靠性以及配水的合理性显得尤为重要。本文结合生产实际,建立了中包温度预估补偿模型和有效拉速模型,在此基础上对基于中包钢水连续测温和拉速前馈的控制系统进行了改进。 本文以南京钢铁公司电炉厂的小方坯连铸机为研究对象,根据现场提供的实际浇铸参数对铸坯凝固传热数学模型进行计算仿真,得到不同工艺参数下的铸坯表面温度和坯壳厚度,分析验证拉速和过热度对于二冷配水的重要性。 首先,建立了中包温度预估补偿模型。针对南钢电炉的钢水温度波动较大、中间包无加热设备等状况,分析中包连续测温的可靠性,对异常工况作出特殊处理,并重点针对换包时刻可能产生的温度测量误差进行预估补偿。在这里采用了有限数据拟合的方式建立实时模型,使用遗传算法结合数据融合技术对模型参数进行实时优化。通过采用本文建立的智能预估补偿模型,将测量误差减小到5℃以内。 其次,提出一种新的有效拉速计算方式。在本文中采用的是相关拉速控制方式,因此拉速的波动和扰动将影响到配水计算,对铸坯表面温度和内部质量产生较大影响。本文通过对动态传热模型的分析,针对拉速出现大幅跳变或是扰动的情况,确定了一种有效拉速计算方式。采用有效拉速模型进行配水计算后,在实际拉速变化的情况下,能够使得铸坯表面温度变化更加合理。在有效拉速模型的建立上,本文首次提出采用一阶惯性环节方式,取代过去的平均拉速方式,并获得更良好的仿真结果。 仿真结果表明,使用修正过热度和有效拉速参与配水计算,对于提高二冷控制系统可靠性和配水的合理性都具有较大意义。