本发明专利技术公开了一种连铸浇钢控制方法，第一，通过安装在钢包回转台上的钢包位置传感器（14）测量并读取钢包浇铸位置信号；第二，在浇钢优化控制计算机（13）中判断钢包是否开始浇铸；第三，通过安装在钢包滑动水口上方的钢渣测量传感器（2）将钢渣测量数据馈给推理控制器；第四，在推理控制器中，将读到的钢渣测量数据与人工给定的钢渣设定值比较，如果钢渣测量数据小于人工给定钢渣设定值，转入上一步；如果钢渣测量值大于人工给定的钢渣设定值，输出油缸控制变量馈给PI控制器；第五，在PI控制器中，将馈入油缸位置信号与实际测量油缸位置信号比较并计算，输出控制油缸驱动单元（5）推动油缸（3）运动，使钢包滑动水口开度减少。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种连铸浇钢控制方法，第一，通过安装在钢包回转台上的钢包位置传感器（14）测量并读取钢包浇铸位置信号；第二，在浇钢优化控制计算机（13）中判断钢包是否开始浇铸；第三，通过安装在钢包滑动水口上方的钢渣测量传感器（2）将钢渣测量数据馈给推理控制器；第四，在推理控制器中，将读到的钢渣测量数据与人工给定的钢渣设定值比较，如果钢渣测量数据小于人工给定钢渣设定值，转入上一步；如果钢渣测量值大于人工给定的钢渣设定值，输出油缸控制变量馈给PI控制器；第五，在PI控制器中，将馈入油缸位置信号与实际测量油缸位置信号比较并计算，输出控制油缸驱动单元（5）推动油缸（3）运动，使钢包滑动水口开度减少。【专利说明】一种连铸浇钢控制方法和装置
本专利技术涉及连铸钢包出钢时的一种连铸浇钢控制方法和装置。
技术介绍
现有的连铸钢包浇注过程中，浇铸后期钢水在大包出钢口附近形成旋涡，漂浮在 钢水上面的钢渣汇集在到旋涡的中心部位，钢渣在旋涡中心附近形成倒锥体形状，在旋涡 的吸附作用下，钢渣卷入钢水从长水口流入中间包，当钢渣测量设备检测到钢渣超过规定 标准时，连铸浇钢控制装置启动控制系统关闭滑动水口，结束浇钢工作。根据流体力学原 理，由于钢渣倒锥体的存在，钢包中还保留了大量的钢水，据对某企业连铸大包终浇后钢包 翻渣量的统计，150吨钢包倒出的钢渣中含钢水重量约f 3吨/包，300吨钢包含钢水重量 约I飞吨/包，这些残留钢水一般都作为钢渣处理，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种连铸浇钢控制方法和装置，通过对钢包出钢钢水流量 实施优化控制，实现在钢渣不流出或流出很少的情况下钢水尽可能多的流出，从而提高钢 水收得率。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案:一种连铸浇钢控制方法，包括如下步骤:第一步，通过安装在钢包回转台上的钢包位置传感器，测量并读取钢包浇铸位置信号;第二步，在浇钢优化控制计算机中判断钢包是否开始浇铸，如果钢包没有开始浇铸，转 第一步，如果钢包已经开始浇铸进入第三步；第三步，通过安装在钢包滑动水口上方的钢渣测量传感器，读取钢渣测量传感器数据 馈给浇钢优化控制计算机内的推理控制器；第四步，在推理控制器中，将读到的钢渣测量数据与人工给定的钢渣设定值比较，如果 当前的钢渣测量数据小于人工给定的钢渣设定值，转入第三步；如果当前的钢渣测量值大 于人工给定的钢渣设定值，输出油缸控制变量馈给浇钢优化控制计算机内的PI控制器，进 入第五步；在推理控制器中，当选定钢包和钢种后，滑动水口开度是大包内部钢水质量 L的函数，钢包滑动水口开度rf计算公式如下:P'大包内部钢水密度； L:长水口长度；G:大包内部钢水质量；D:钢包内部有效直径； μ钢水黏度； 第五步，在PI控制器中，将推理控制器输出的油缸位置信号与实际测量得到的油缸位置信号比较并进行计算，输出控制信号馈给油缸驱动单元推动滑动水口驱动油缸运动，使钢包滑动水口开度减少； 第六步，PI控制器发出延迟信号，延迟一段时间再读取油缸位置信号； 第七步，延迟时间到，PI控制器读取油缸当前位置信号； 第八步，在PI控制器中，判断油缸是否完全关闭，如果油缸没有完全关闭，转到第三步重复上述工作；如果油缸已经完全关闭，进入第九步； 第九步，发出浇钢终止信号，转入第一步重复上述工作。一种连铸浇钢控制装置，包括钢包、滑动水口、钢包长水口、中间包、滑动水口驱动油缸、油缸驱动单元、钢渣测量传感器、钢渣测量信号放大器、钢包位置传感器、油缸活塞位置传感器、报警器和浇钢优化控制计算机，浇钢优化控制计算机包括推理控制器和PI控制器，钢渣测量传感器安装在滑动水口上方，钢渣测量传感器输出信号馈给钢渣测量信号放大器后接浇钢优化控制计算机，钢包位置传感器安装在钢包回转台上，钢包位置传感器输出信号馈给现场过程控制计算机，现场过程控制计算机输出钢包位置信号馈给过程信号接口单元，过程信号接口单元输出钢包位置信号馈给浇钢优化控制计算机，油缸活塞位置传感器4安装在滑动水口驱动油缸3上，油缸活塞位置传感器4输出信号馈给浇钢优化控制计算机13，浇钢优化控制计算机13输出接油缸驱动单元5和报警器9，油缸驱动单元5输出信号馈给滑动水口驱动油缸3推动油缸运动，从而控制滑动水口 15开口度。本专利技术连铸浇钢优化控制方法和控制装置是通过安装在钢包滑动水口上的钢渣测量传感器，测量钢包在浇铸过程中钢渣卷入钢水的变化信号，在浇钢优化控制计算机系统中进行推理分析作出判断，给出滑动水口的当前新的位置，控制滑动水口的关闭过程，通过控制钢包滑动水口达到控制钢包内部钢水流场分布，从而控制钢包内部钢水不出现湍流，达到控制钢包内部残留钢水的目的。本专利技术通过对钢包出钢钢水流量实施优化控制，实现在钢渣不流出或流出很少的情况下钢水尽可能多的流出，从而提高钢水收得率，降低生产成本。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术连铸浇钢控制装置示意图； 图2为本专利技术连铸浇钢控制原理示意图； 图3为本专利技术连铸浇钢控制方法流程图。图1中:1钢包，2钢渣测量传感器，3滑动水口驱动油缸，4油缸活塞位置传感器，5油缸驱动单元，6钢包长水口，7中间包，8机械臂，9现场报警和操作单元，10钢渣测量信号放大器，11过程信号接口单元，12现场过程控制计算机，13浇钢优化控制计算机，14钢包位置传感器，15滑动水口。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。参见图1，本专利技术连铸浇钢控制方法是通过安装在钢包滑动水口 15上方的钢渣测量传感器2在线测量钢水中的钢渣含量，钢渣测量信号放大器10将测量到的传感器小信号进行放大并馈给推理控制器，在推理控制器中将实际测量得到的钢水中含钢渣的数值与人工给定的钢渣设定值比较，如果实际测量得到的钢渣含量值小于给定值，推理控制器继续读取钢渣测量传感 器放大器10的输出值并与人工给定的钢渣含量值比较，当实际测量得到的钢渣含量值大于人工给定的钢渣含量值时，推理控制器计算出一个油缸位置信号馈给PI控制器，PI控制器将推理控制器的输出油缸位置信号与油缸实际位置反馈信号进行比较和计算控制油缸动作，油缸带动钢包滑动水口运动改变钢水流量，控制钢包内部的钢水不产生湍流。具体分析如下: 根据哥里奥利定理，管道中的流体质点，在压力差的作用下，分别受到轴向力和径向力的作用，因此，流体在管道中的轨迹是旋进的。在流体力学模型中大包长水口是直径较细的管道，大包本身是直径较粗的管道，因此只要有压力差存在，钢水就会以旋进的方式流动，在钢水流动的过程中，处于管道边缘的钢水与管道壁有磨檫存在，因此管道壁边缘的钢水流速比中心位置的钢水流速慢，所以管道中的流体，管道中心位置钢水流速快，管道边缘钢水流速慢，远离中心的钢水就会向中心运动，就是大包中钢水产生旋涡的成因。由流体力学中的雷诺定理可知，当容器中液体液面降到临界高度时，在流出口上方就会形成旋涡。钢水具有同样的现象，在钢包内钢水接近临界高度时，就会在出钢口上方形成漩涡，从而将钢渣卷入。本专利技术的连铸浇钢控制方法就是利用钢包内漩涡形成机理，通过优化控制技术对钢包钢水流量进行控制，从而抑制镟涡形成，从而使钢水流出而钢洛留在钢包中。本专利技术的连铸浇钢控制方法工作原理如下: 大包浇铸后期本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连铸浇钢控制方法，其特征是，包括如下步骤：第一步，通过安装在钢包（1）回转台上的钢包位置传感器（14），测量并读取钢包浇铸位置信号；第二步，在浇钢优化控制计算机（13）中判断钢包是否开始浇铸，如果钢包没有开始浇铸，转第一步，如果钢包已经开始浇铸进入第三步；第三步，通过安装在钢包滑动水口（15）上方的钢渣测量传感器（2），读取钢渣测量传感器数据馈给浇钢优化控制计算机（13）内的推理控制器；第四步，在推理控制器中，将读到的钢渣测量数据与人工给定的钢渣设定值比较，如果当前的钢渣测量数据小于人工给定的钢渣设定值，转入第三步；如果当前的钢渣测量值大于人工给定的钢渣设定值，输出油缸控制变量馈给浇钢优化控制计算机（13）内的PI控制器，进入第五步；在推理控制器中，当选定钢包和钢种后，滑动水口开度???????????????????????????????????????????????是大包内部钢水质量的函数，钢包滑动水口开度计算公式如下：????????式中：????????????????????????：重力加速度；???????????大包内部钢水密度；??????????：长水口长度；??????????：大包内部钢水质量；??????????D：钢包内部有效直径；??????????：钢水黏度；??????????第五步，在PI控制器中，将推理控制器输出的油缸位置信号与实际测量得到的油缸位置信号比较并进行计算，输出控制信号馈给油缸驱动单元（5）推动滑动水口驱动油缸（3）运动，使钢包滑动水口（15）开度减少；第六步，PI控制器发出延迟信号，延迟一段时间再读取油缸位置信号；第七步，延迟时间到，PI控制器读取油缸当前位置信号；第八步，在PI控制器中，判断油缸是否完全关闭，如果油缸没有完全关闭，转到第三步重复上述工作；如果油缸已经完全关闭，进入第九步；第九步，发出浇钢终止信号，转入第一步重复上述工作。2012102196116100001dest_path_image002.jpg,2012102196116100001dest_path_image004.jpg,792233dest_path_image002.jpg,2012102196116100001dest_path_image006.jpg,2012102196116100001dest_path_image008.jpg,2012102196116100001dest_path_image010.jpg,2012102196116100001dest_path_image012.jpg,2012102196116100001dest_path_image014.jpg,2012102196116100001dest_path_image016.jpg,267295dest_path_image004.jpg,2012102196116100001dest_path_image018.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐安祥，申屠理锋，胡继康，曹德鞍，王兴玉，陈臣，姚建青，陆兴华，陈锦松，冯爱萍，俞晓光，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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