鋼水連鑄自動(dòng)化的最新成就和前景

1、鋼水連鑄自動(dòng)化的最新成就和前景來(lái)源：無(wú)線測(cè)溫目前，連鑄工藝過(guò)程自動(dòng)化達(dá)到了很高水平和獲得越來(lái)越多的 綜合特性。研制完善的產(chǎn)品質(zhì)量控制系統(tǒng)能充分發(fā)揮現(xiàn)有裝置 和設(shè)備潛能。奧鋼聯(lián)從80年代起就著手于連鑄機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域的研究，不 斷完善工藝過(guò)程控制系統(tǒng)、制造工藝過(guò)程模型和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等， 這些措施明顯改善了連鑄坯質(zhì)量。同時(shí)完成了其它一些重要研 究。例如，在操作人員的指令下由現(xiàn)了加快方案實(shí)施期限、改 善系統(tǒng)可靠性和保證改造現(xiàn)有連鑄機(jī)時(shí)高度靈活性的模擬方 案。止匕外，網(wǎng)絡(luò)和全球通訊數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的成就展示了為客戶(hù) 提供技術(shù)援助和服務(wù)的新的可能性。根據(jù)對(duì)鋼坯和終產(chǎn)品質(zhì)量 增長(zhǎng)的需求，必須具備優(yōu)化工藝過(guò)程的電腦程

2、序系統(tǒng)。毫無(wú)疑 問(wèn)，ACyTn領(lǐng)域的新方案和其優(yōu)化，以及質(zhì)量控制系統(tǒng)中 的新方案和這些系統(tǒng)聯(lián)合成統(tǒng)一的生產(chǎn)規(guī)劃綜合體將有助于生 產(chǎn)無(wú)缺陷鋼坯。與此同時(shí)，采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和復(fù)雜的數(shù)據(jù)評(píng)定 方法確保深入了解工藝過(guò)程。本文分析了連鑄機(jī)的幾種自動(dòng)化觀點(diǎn)：新的工藝過(guò)程控制 系統(tǒng)；數(shù)學(xué)模擬；質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；“連鑄機(jī)連接和澆鑄”構(gòu) 想；新的實(shí)施方案方法和為客戶(hù)的有序服務(wù)。新的工藝過(guò)程控制系統(tǒng)例如，調(diào)節(jié)結(jié)晶器內(nèi)鋼水量的工藝過(guò)程控制系統(tǒng)，其構(gòu)成 自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)區(qū)分奧鋼聯(lián)自動(dòng)化，技術(shù)和工藝領(lǐng)域 的2種最新方案：Moyj!”鑒定” 系統(tǒng)和鋼錠錐度自動(dòng)化 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。M。y刀a 鑒定”系統(tǒng)保證更全面的信息，在 該

3、信息基礎(chǔ)上可以研制新的工藝方案和確定發(fā)生事故信號(hào)的臨 界值，從而保證工藝過(guò)程的高度穩(wěn)定性。該系統(tǒng)的主要作用： 結(jié)晶器溫度和擺動(dòng)機(jī)械的日常監(jiān)測(cè)、防止漏鋼；計(jì)算熱流和摩 擦。不同功能作用信息，以及結(jié)晶器內(nèi)工藝過(guò)程條件狀況被輸 送到主程序控制器內(nèi)。彎月面，及鋼錠和結(jié)晶器間縫隙澆鑄粉 末的有效應(yīng)用決定著澆鑄過(guò)程質(zhì)量。錠殼表面和結(jié)晶器銅板之間的相互作用可以表示結(jié)晶器摩擦狀況。摩擦力從數(shù)量上描述 了澆鑄過(guò)程中的澆鑄粉末性能。鋼錠錐度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于減少沿其中心線的偏 離。該系統(tǒng)旨在于利用厚度即時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)的液壓調(diào)節(jié)扇形段 補(bǔ)償鋼錠軟化區(qū)域的熱收縮，這些扇形段成為整個(gè)拉錠動(dòng)力系 統(tǒng)的基礎(chǔ)。除已經(jīng)試驗(yàn)使

4、用的這些扇形段機(jī)械結(jié)構(gòu)和采用簡(jiǎn)單、穩(wěn)定 的作業(yè)液壓設(shè)備外，必須具有可靠和穩(wěn)定的自動(dòng)化系統(tǒng)?？p隙 形狀規(guī)定值根據(jù)鋼錠溫度場(chǎng)狀態(tài)導(dǎo)由，溫度場(chǎng)則通過(guò)熱狀態(tài)監(jiān) 測(cè)模型和縫隙調(diào)節(jié)裝置計(jì)算。規(guī)定的縫隙形狀值不在鋼錠溫度 場(chǎng)范圍內(nèi)。計(jì)算考慮到鋼錠軟化區(qū)域縫隙所在地和長(zhǎng)度。數(shù)學(xué)模擬連鑄是煉鋼生產(chǎn)的最復(fù)雜過(guò)程之一。近幾年來(lái)，世界各國(guó) 為了以不同方式利用數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模擬來(lái)描述煉鋼工藝過(guò)程 作曲了不少努力。在一些領(lǐng)域獲得了良好的模擬效果，這些模 型經(jīng)過(guò)了物理模擬和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。近年來(lái)，在電腦功率 快速增長(zhǎng)的條件下研制由了越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。完善后的 模型然后可以用于有序控制工藝過(guò)程和對(duì)其優(yōu)化。根據(jù)結(jié)晶器內(nèi)新

5、研制傳送器的測(cè)量結(jié)果，獲取了有關(guān)凝固 過(guò)程的附加有效信息。首先，這將成為尋找新數(shù)學(xué)模擬方法的 促進(jìn)因素。奧鋼聯(lián)自動(dòng)化領(lǐng)域的工作集中于采用改善鋼水生產(chǎn) 效果的最新數(shù)學(xué)模擬研究成果：即鑄錠溫度數(shù)學(xué)模型。該領(lǐng)域 的下一步研究主要是模擬澆鑄過(guò)程中夾雜和裂紋的形成。這些 模擬將用于明確現(xiàn)有基于統(tǒng)計(jì)的缺陷預(yù)測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)模擬獲得 的成果可以用于完善澆鑄工藝和抑制缺陷形成。質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)1997年，鋼水冶煉和連鑄過(guò)程專(zhuān)門(mén)質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由奧鋼 聯(lián)研制成功，并應(yīng)用于里采市的埃爾吉米爾工廠。該系統(tǒng)綜合 了基于煉鋼生產(chǎn)過(guò)程和連鑄而獲得的質(zhì)量和工藝過(guò)程數(shù)據(jù)，然 后在此基礎(chǔ)上完善生廠O1998年奧大利亞的AIHJ!公

6、司和奧鋼聯(lián)開(kāi)始共同研制AH - k y質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該系統(tǒng)于2000年春天應(yīng)用于AIH J!公司技術(shù)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線和鍍錫生產(chǎn)線上。試驗(yàn)安裝后擬定沿整 個(gè)工藝線綜合采用。整個(gè)工廠系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的綜合作用在于 控制這些領(lǐng)域的質(zhì)量，例如，工藝過(guò)程和質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄；按客戶(hù)要求監(jiān)測(cè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程；研究工藝過(guò)程；制備質(zhì)量 說(shuō)明書(shū)。由于該系統(tǒng)保證連續(xù)監(jiān)測(cè)從鋼水開(kāi)始連鑄到其處理生產(chǎn)線 全部生產(chǎn)范圍的料流，收集和存儲(chǔ)質(zhì)量試驗(yàn)結(jié)果，以及將這些 數(shù)據(jù)與工藝過(guò)程記錄相聯(lián)合，這就要求專(zhuān)門(mén)的算法作為系統(tǒng)研 究部分，例如，監(jiān)測(cè)在冷軋帶鋼截面上發(fā)現(xiàn)的缺陷。此時(shí)，這 種算法應(yīng)當(dāng)考慮到產(chǎn)品的拉伸、重繞、切割或翻轉(zhuǎn)。完全可以 預(yù)測(cè)，

7、每一階段工藝過(guò)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的設(shè)立將大大減緩在整個(gè) 生產(chǎn)范圍內(nèi)的生產(chǎn)研制和優(yōu)化。由于采用因特網(wǎng)，該系統(tǒng)在改 善產(chǎn)品質(zhì)量方面前景廣闊，大大提高了各種問(wèn)題的解決效率?！斑B接和澆鑄”構(gòu)想不久前，奧鋼聯(lián)采用一種新型控制鋼水連鑄過(guò)程的工藝過(guò) 程系統(tǒng)-分散模擬系統(tǒng)。具基于一些自動(dòng)化程序邏輯控制器系 統(tǒng)或不同控制段的人工電腦系統(tǒng)。每一部件都連接到數(shù)據(jù)采集 裝置上，該裝置將一些設(shè)備連接成一個(gè)系統(tǒng)，保證人-機(jī)接口，以及與2級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的聯(lián)系數(shù)據(jù)。 這些裝置采用特制智能型和 程序系統(tǒng)進(jìn)行裝備，可以作為以試驗(yàn)或預(yù)防維修為目標(biāo)的自動(dòng) 化裝置。裝置被標(biāo)準(zhǔn)化和能夠按不同組合應(yīng)用于要求設(shè)備自動(dòng) 化的技術(shù)和程序系統(tǒng)中。采用該方

8、法可很快啟動(dòng)連鑄機(jī)。迪納 弗列克斯結(jié)晶器擺動(dòng)裝置、 結(jié)晶器寬度液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和 L2級(jí)自 動(dòng)化系統(tǒng)可以成為“連接和澆鑄”流程一些裝置的范例?！暗霞{弗列克斯”結(jié)晶器擺動(dòng)裝置“迪納弗列克斯”結(jié)晶器擺動(dòng)裝置可以作為自動(dòng)裝置或可 以安裝于分散部件系統(tǒng)中。調(diào)節(jié)直接從內(nèi)裝顯示器進(jìn)行，顯示 器保證組裝車(chē)間全部裝置的預(yù)先調(diào)整和試驗(yàn)。結(jié)晶器擺動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：計(jì)算正弦曲線和非 正弦曲線的設(shè)定值、有序和自動(dòng)調(diào)節(jié)行程、控制結(jié)晶器擺動(dòng)和計(jì)算摩擦。為了收集數(shù)據(jù)和消除故障，裝置采用服務(wù)連接器裝 備，該連接器保證綜合下一步進(jìn)行分析的工藝過(guò)程信號(hào)。結(jié)晶器寬度液壓調(diào)節(jié)裝置即適用于新型連鑄機(jī)，又適用于 改造設(shè)有液壓或電子傳

9、動(dòng)裝置的典型結(jié)晶器。全部調(diào)整直接從 圖解顯示器進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)裝備意外事故鑒別系統(tǒng)。該系統(tǒng)用 于調(diào)節(jié)結(jié)晶器寬度和恢復(fù)正常的作業(yè)制度。奧鋼聯(lián)的L2級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)為模擬式， 為優(yōu)化工藝過(guò)程而設(shè) 計(jì)，利用數(shù)據(jù)綜合采集裝置和信息輸送裝置進(jìn)行裝備。該系統(tǒng) 包括不斷變化的二次冷卻和其它工藝調(diào)節(jié)過(guò)程，以及提高合格 率和控制質(zhì)量工藝模型。遠(yuǎn)程幫助奧鋼聯(lián)的專(zhuān)家們可以在新裝置和設(shè)備的使用期和保證期內(nèi) 與自己客戶(hù)聯(lián)系，目的是提供工藝過(guò)程技術(shù)幫助。因此，程序 系統(tǒng)的鑒定信息可以以極其靈活和低費(fèi)用方式提供。規(guī)定的數(shù) 據(jù)連接稍后可應(yīng)用于輔助類(lèi)型服務(wù)和技術(shù)協(xié)助，以及程序系統(tǒng) 更新。同時(shí)存在根據(jù)程序系統(tǒng)接近奧鋼聯(lián)全球?qū)＜揖W(wǎng)的可能性。因特網(wǎng)觀測(cè)：質(zhì)量數(shù)據(jù)和匯表不僅將可以很快地通過(guò)專(zhuān)門(mén)的顯示器獲取，而且同時(shí)還可通過(guò)因特網(wǎng)或利用WAPC藝獲取冶金工作者和企業(yè)管理者在家里或全球的任何一個(gè)地方都能夠 獲取任何工作站或企業(yè)網(wǎng)上的工藝過(guò)程數(shù)據(jù)。，這些通訊手段 保證能夠有效利用龐大的信息?！癈C Brain ：這是有序冶金討論中心，保證全世紀(jì)冶 金工作者通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系。中心成員可以提由問(wèn)題，奧鋼 聯(lián)專(zhuān)家咨詢(xún)或與其它專(zhuān)家進(jìn)行公開(kāi)討論。前景應(yīng)當(dāng)期望不斷