【摘 要】
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二次冷却控制对钢铁连铸生产顺行和铸坯质量至关重要。铸坯表面温度作为二次冷却动态控制重要依据,它的准确性直接影响二冷动态控制的效果。铸坯温度的在线获取通常可采用连铸凝固传热模型在线计算或在线实测的方式。传热模型在线计算铸坯温度需要确保准确的边界条件设置,如果模型边界条件与实际不相符,计算的温度场不准确,将影响二冷动态控制效果。连铸二冷区在线实测铸坯表面温度容易受水雾、氧化铁皮等环境因素影响,测温仪工
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二次冷却控制对钢铁连铸生产顺行和铸坯质量至关重要。铸坯表面温度作为二次冷却动态控制重要依据,它的准确性直接影响二冷动态控制的效果。铸坯温度的在线获取通常可采用连铸凝固传热模型在线计算或在线实测的方式。传热模型在线计算铸坯温度需要确保准确的边界条件设置,如果模型边界条件与实际不相符,计算的温度场不准确,将影响二冷动态控制效果。连铸二冷区在线实测铸坯表面温度容易受水雾、氧化铁皮等环境因素影响,测温仪工作难以做到长期稳定,而且测温点数有限,限制了在线测温反馈控制二冷水的应用效果。本论文综合互补了两种铸坯温度在线获取方法的优缺点,研究开发了基于在线测温与传热模型融合的连铸二冷动态控制模型,并进行了现场应用。（1）研究分析了实际板坯连铸机的边界条件,建立了板坯连铸在线凝固传热模型。传热模型计算的温度场与VAI计算的温度基本吻合,平均温度偏差0.62℃,最大温度偏差不超过9.9℃。（2）安装应用了板坯连铸在线红外测温系统CQUOTM-D,实现了二冷矫直区铸坯表面温度的在线测量。结果表明,温度长期稳定准确,拉速稳定时测温数据波动不超过11℃;测温平均数据与VAI模型计算温度偏差不超过8℃,证实了测温系统的稳定性和准确性。（3）研究建立了实测温度与传热模型计算温度的融合算法,实现了凝固传热模型计算温度与在线测温值的融合,得到了更准确的铸坯表面温度。结果显示:在矫直入口中心处、出口中心处,融合计算后温度比传热模型计算温度分别高5℃、5.5℃。在此基础上,采用PID动态控制方法,设计开发了基于在线测温与传热模型融合的连铸二冷动态控制模型及相应的控制系统,并进行了现场应用。（4）基于在线测温与传热模型融合的连铸二冷动态控制系统的现场应用效果显著,系统在线控制的温度及水量与VAI模型控制结果较为吻合:从二冷1区到二冷11区,铸坯表面温度偏离目标表面温度不超过6.2℃,系统的水量控制与VAI的水量控制基本相符。
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