专利名称：一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法
一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法技术领域
本发明属于钢铁冶金连铸技术领域，尤其涉及一种用于连铸结晶器电磁制动工艺 参数的动态控制方法。
背景技术：
在板坯连铸机上合理运用结晶器电磁制动技术，可以显著改善钢材的表面质量， 提高拉速和生产效率。其基本原理是通过电磁力来控制钢液面的扰动，不仅防止保护渣的 卷吸，而且也使保护渣铺展均匀，从而减少铸坯的表面裂纹。并且通过减小流股的向下速度 和冲击深度，有利于减少铸坯内部夹杂物，促进坯壳均匀生长，使漏钢和角裂的危险大大减 少，这已为国内外很多钢厂的实践所证实。
目前，国内外钢厂在使用电磁制动过程中，工艺参数普遍采用手动输入，即在一定 的拉坯速度和铸坯断面尺寸条件下输入固定的电流强度。而实际应用表明，生产过程中的 工艺条件是一个不断变化的动态过程，而电磁制动参数往往得不到及时的调整，如果电磁 制动参数不能随着实际工艺条件及时改变，将存在制动效果不稳定，从而增加了卷渣、夹 杂、表面纵裂纹及凹陷等缺陷的形成几率，导致铸坯质量时好时坏。而且由于电磁制动施加 的电流波动较大，也将造成电能消耗增加，并导致设备运行稳定性差，加速了设备损耗，影 响了设备的使用寿命。因此，只有电磁制动参数随着现场条件的变化而动态调整，才能获得 稳定的制动效果，减少铸坯内部夹杂物。发明内容
本发明的目的旨在提供一种可根据现场工艺条件的瞬时变化，自动调整电流强 度，控制电磁制动参数，从而使电磁制动效果更加稳定，结晶器内液面保持最佳状态，减少 铸坯缺陷和夹杂，提高铸坯质量，并节省电能和延长设备使用寿命的结晶器电磁制动工艺 参数动态控制方法。
为此，本发明所采取的解决方案是
一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法，包括连铸PLC(可编程控制)系统、 OPC(过程控制系统)客户端、OPC服务器及电磁制动二级控制系统，其具体方法为
1、设计电磁制动的二级控制系统，包括服务端和客户端，服务端与客户端之间通 过工业以太网进行通讯，整个电磁制动二级控制系统通过OPC服务端与连铸PLC系统通讯。 在电磁制动二级控制系统的服务端中设置冶金模块、通讯模块、磁场模块、变量转换模块和 数据库模块，在OPC客户端连接数据记录模块。
2、通过OPC客户端和服务端实时采集连铸PLC系统包括钢种、铸坯厚度、铸坯宽 度、钢水温度、拉坯速度、氩气流量及水口浸入深度在内的现场工艺参数，并将采集到的工 艺参数通过通讯模块传输给电磁制动二级控制系统；
3、电磁制动二级控制系统的变量转换模块将接收到的工艺参数进行计量单位变 换后，输送给冶金模块进行处理，冶金模块根据采集到的参数计算出电磁制动的理论磁场强度并将结果输送至磁场模块；
4、磁场模块根据磁流体力学及现场使用经验数据的回归分析，计算出现场即时需要的实际电流强度，其具体计算公式为
权利要求
1.一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法，包括连铸PLC系统、OPC服务端、OPC 客户端、电磁制动二级控制系统；其特征在于(1)、设计电磁制动的_■级控制系统服务端和客户端，电磁制动的_■级控制系统服务端与客户端之间通过工业以太网进行通讯，整个电磁制动二级控制系统通过OPC服务端与连铸PLC系统通讯；在电磁制动二级控制系统的服务端中设置冶金模块、通讯模块、磁场模块、变量转换模块和数据库模块，在OPC客户端连接数据记录模块；(2)、通过OPC客户端和服务端实时采集连铸PLC系统包括钢种、铸坯厚度、铸坯宽度、 钢水温度、拉坯速度、氩气流量及水口浸入深度在内的现场工艺参数，并将采集到的工艺参数通过通讯模块传输给电磁制动二级控制系统；(3)、电磁制动二级控制系统的变量转换模块将接收到的工艺参数进行计量单位变换后，输送给冶金模块进行处理，冶金模块根据采集到的参数计算出电磁制动的理论磁场强度并将结果输送至磁场模块；(4)、磁场模块根据磁流体力学及现场使用经验数据的回归分析，计算出现场即时需要的实际电流强度，其具体计算公式为
2.根据权利要求1所述的结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法，其特征在于，所述数据库电流强度R1根据拉坯速度和铸坯宽度对应的取值范围为
全文摘要
本发明提供一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法，依据冶金原理和现场实际设计电磁制动二级控制系统，包括通讯模块、变量转换模块、冶金模块、磁场模块、数据库模块和数据记录模块，二级控制系统对连铸PLC系统传输的工艺参数进行标准单位转换后进行磁场和电流计算，实时给出最佳控制电流，并回传到连铸PLC系统，连铸PLC系统依据二级控制系统指令实时控制电磁制动设备的运行及参数调整。本发明可实现电磁制动冶金参数的实时自动调整，提高结晶器液面控制的稳定性，使波动平均值降到±2mm，显著减少卷渣、夹杂、气泡、表面纵裂、凹陷等铸坯缺陷，提高铸坯质量，满足钢铁企业生产高品质钢材的需求。
文档编号B22D11/18GK103028714SQ20111030033
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者金百刚, 李立勋, 王军, 陈明 申请人:鞍钢股份有限公司