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摘 要: 简要概述结晶器的结构,主要总结结晶器冷却系统原来存在问题以及建立结晶器冷却水控制曲线的编程调试过程。
关键词: 结晶器;结晶器冷却水;曲线优化
中图分类号:TF777.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0820136-01
1 概述
在csp连铸机上,结晶器是最关键的设备之一。在结晶器内,铸坯形成硬壳,被其它传动辊拉出,经过二冷水再次冷却形成连续的铸坯,达到连续生产的目的。结晶器的结构类似于一个长方体,它的四个面分为宽侧两个面、窄侧两个面,这四个立面都是中空的,都由纯铜制造(其外貌图如下)。
小小的结晶器却由四大电气控制系统对其进行控制,分别是:
1.1 结晶器四个面的调节系统
结晶器的宽侧两个面分别叫宽边固定侧、宽边活动侧;固定侧在生产时不能活动,活动侧在生产时为了调节锥度可以有液压上的压力轻微的减少;两个宽侧的打开、关闭都由西门子公司的传动PLC控制系统驱动液压系统动作;两个窄侧的调节运动由传动PLC控制系统和变频器整流逆变系统控制电机转速进行调节,从而实现宽度的调节。
1.2 结晶器液面控制系统
在连续生产过程中,中包内的钢水不断地流入结晶器,中包内钢水流入结晶器的速度、结晶器内的液位高低由西马克公司的专利产品结晶器液位控制系统进行控制。
1.3 结晶器震动控制系统
在连续生产过程中,结晶器同时在不停地震动,一方面防止铸坯粘结在结晶器表面,另一方面给铸坯向下运动的一个动力,结晶器震动的频率、速度、方向由西马克公司的专利产品结晶器结晶器震动控制系统进行控制。
1.4 结晶器冷却水控制系统
在连续生产过程中,四个中空的侧面内都充满了循环流动的冷却水,以达到对铜板和铸坯进行冷却形成铸坯硬壳的目的,水量大小直接决定着铸坯表面的坚硬程度和是否粘结在铜板表面,这直接影响着产品的质量和生产的连续正常运行,而对冷却水的控制则由西门子公司的仪表PLC控制系统专门对其控制。
这四大系统缺一不可,又互相独立运行,以便于能够高效地、优质地生产出用户满意的产品。
2 现有结晶器冷却水系统存在的问题
为了能安全高质量的生产不同厚度的铸坯产品,结晶器水的水量大小就必须根据实际需要进行调节。
现有结晶器冷却水系统的操作方式有自动和手动两种方式,其中自动方式下的调节阀设定点分为外部和内部设定点两种,内部设定点从Wincc画面上可以直接给定,外部设定点可以通过Wincc画面上的单独曲线设定点设定。原有宽侧冷却曲线数据库数据少,已经不能满足生产的实际需要,需要根据生产实际需求进行调整。对于窄侧没有曲线可以选择,只能靠操作人员每次根据实际需要手动输入,这样就存在因个人经验不同使用不同的冷却水量的结果,很容易引起冷却不完全招致漏钢严重生产事故,或者因冷却过度造成坯子过硬引起产品质量事故。因此针对此种现象我们做了进一步的改进。原有冷却原理示意图如下:
3 结晶器冷却水系统曲线的编辑与建立
首先,我们和工艺技术人员经过长时间的交流,分析收集到的不同宽度、厚度产品时需要的结晶器冷却水的水量,同时分析原有仪表PLC内冷却水控制程序原理及存在的缺陷,研究改进方法;然后在仪表PLC内建立新的数据库模型,重新定义与Wincc通讯的数据块,编写控制程序,在Wincc服务器操作画面上定义新标签、绘制新画面,最后输入工艺提供的参数,利用检修时间对程序进行调试。最后经过连续地跟踪生产中的冷却效果和产品质量,经过多次进一步地数据优化和程序优化,最终经过工艺人员认定在Wincc上运行的画面示意图如下:
4 运行效果
该程序经过试运行后,达到了根据不同的结晶器厚度选择不同的控制曲线的目的,实现了标准化操作,有效地降低了停浇事故和因冷却不好造成的质量事故,提高了连铸机的产品产量和质量,并且获得邯钢《连铸机结晶器冷却水曲线控制软件》计算机软件发明专利。
关键词: 结晶器;结晶器冷却水;曲线优化
中图分类号:TF777.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0820136-01
1 概述
在csp连铸机上,结晶器是最关键的设备之一。在结晶器内,铸坯形成硬壳,被其它传动辊拉出,经过二冷水再次冷却形成连续的铸坯,达到连续生产的目的。结晶器的结构类似于一个长方体,它的四个面分为宽侧两个面、窄侧两个面,这四个立面都是中空的,都由纯铜制造(其外貌图如下)。
小小的结晶器却由四大电气控制系统对其进行控制,分别是:
1.1 结晶器四个面的调节系统
结晶器的宽侧两个面分别叫宽边固定侧、宽边活动侧;固定侧在生产时不能活动,活动侧在生产时为了调节锥度可以有液压上的压力轻微的减少;两个宽侧的打开、关闭都由西门子公司的传动PLC控制系统驱动液压系统动作;两个窄侧的调节运动由传动PLC控制系统和变频器整流逆变系统控制电机转速进行调节,从而实现宽度的调节。
1.2 结晶器液面控制系统
在连续生产过程中,中包内的钢水不断地流入结晶器,中包内钢水流入结晶器的速度、结晶器内的液位高低由西马克公司的专利产品结晶器液位控制系统进行控制。
1.3 结晶器震动控制系统
在连续生产过程中,结晶器同时在不停地震动,一方面防止铸坯粘结在结晶器表面,另一方面给铸坯向下运动的一个动力,结晶器震动的频率、速度、方向由西马克公司的专利产品结晶器结晶器震动控制系统进行控制。
1.4 结晶器冷却水控制系统
在连续生产过程中,四个中空的侧面内都充满了循环流动的冷却水,以达到对铜板和铸坯进行冷却形成铸坯硬壳的目的,水量大小直接决定着铸坯表面的坚硬程度和是否粘结在铜板表面,这直接影响着产品的质量和生产的连续正常运行,而对冷却水的控制则由西门子公司的仪表PLC控制系统专门对其控制。
这四大系统缺一不可,又互相独立运行,以便于能够高效地、优质地生产出用户满意的产品。
2 现有结晶器冷却水系统存在的问题
为了能安全高质量的生产不同厚度的铸坯产品,结晶器水的水量大小就必须根据实际需要进行调节。
现有结晶器冷却水系统的操作方式有自动和手动两种方式,其中自动方式下的调节阀设定点分为外部和内部设定点两种,内部设定点从Wincc画面上可以直接给定,外部设定点可以通过Wincc画面上的单独曲线设定点设定。原有宽侧冷却曲线数据库数据少,已经不能满足生产的实际需要,需要根据生产实际需求进行调整。对于窄侧没有曲线可以选择,只能靠操作人员每次根据实际需要手动输入,这样就存在因个人经验不同使用不同的冷却水量的结果,很容易引起冷却不完全招致漏钢严重生产事故,或者因冷却过度造成坯子过硬引起产品质量事故。因此针对此种现象我们做了进一步的改进。原有冷却原理示意图如下:
3 结晶器冷却水系统曲线的编辑与建立
首先,我们和工艺技术人员经过长时间的交流,分析收集到的不同宽度、厚度产品时需要的结晶器冷却水的水量,同时分析原有仪表PLC内冷却水控制程序原理及存在的缺陷,研究改进方法;然后在仪表PLC内建立新的数据库模型,重新定义与Wincc通讯的数据块,编写控制程序,在Wincc服务器操作画面上定义新标签、绘制新画面,最后输入工艺提供的参数,利用检修时间对程序进行调试。最后经过连续地跟踪生产中的冷却效果和产品质量,经过多次进一步地数据优化和程序优化,最终经过工艺人员认定在Wincc上运行的画面示意图如下:
4 运行效果
该程序经过试运行后,达到了根据不同的结晶器厚度选择不同的控制曲线的目的,实现了标准化操作,有效地降低了停浇事故和因冷却不好造成的质量事故,提高了连铸机的产品产量和质量,并且获得邯钢《连铸机结晶器冷却水曲线控制软件》计算机软件发明专利。