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連鑄工藝中，中間包的作用是減少鋼水的靜壓力、保持穩(wěn)定的鋼水液面；減少鋼水對結(jié)晶器內(nèi)部鋼水的沖擊和攪動；促使鋼水中的夾雜物進(jìn)一步上浮，分流和貯存鋼水。
在生產(chǎn)中為提高生產(chǎn)效率往往是多爐連續(xù)澆鑄的，在這種情況下，不可避免會出現(xiàn)兩個不同爐次大包的鋼液在中包混合的情況，混合部分的鋼坯即混鋼段，它的成分不屬于任何一個爐次，但是它可能滿足某個爐次的成分要求。為保證鋼坯質(zhì)量和產(chǎn)品合格率及減少廢鋼的切除率就必須知道混鋼段的長度、重量及在鋼坯中的位置，以便優(yōu)化切割分析出最合理的切割方案。
模型原理
在連續(xù)澆鑄的過程，當(dāng)大包的滑動水口打開時，不同規(guī)格的鋼液在中包中混合，即混鋼過程開始。在之后的一段時間內(nèi)中包中含有兩個大包的鋼水。根據(jù)混鋼后形成的新鋼種的成分、拉速、中包大包的實時和歷史信息，根據(jù)一定算法可以得到物理混鋼點，同時鋼種的化學(xué)成分可以從數(shù)據(jù)庫中獲取，依據(jù)一定法則和算法也可以獲得化學(xué)成分的混鋼點。
中包混鋼模型的基本工作原理基于物料平衡原理，根據(jù)結(jié)晶器中鋼水的化學(xué)成分，結(jié)合板坯的拉速和截面積以確定混鋼部分的分界點和混鋼部分的長度或重量。從剖面對大包、中包進(jìn)行分析，可以將中包分成兩個同等大小的容器(box)，每個容器對應(yīng)著一個結(jié)晶器。對于每個容器除了向結(jié)晶器輸出鋼液和從大包接受鋼液外，兩個容器之間還有動態(tài)平衡的鋼液和成分的交換。由于容器之間的鋼液交換是平衡的，故不影響中包的鋼液體積，中包鋼液體積與匯入中包的鋼液速率和鑄坯拉速截面積相關(guān)。
對于現(xiàn)場數(shù)據(jù)，根據(jù)中包的重量MT和鑄坯的拉速體積就能夠計算出大包匯入中包的鋼液QIN。同時在兩個容器之間的鋼液會根據(jù)物料擴散和平衡原則，可以預(yù)估Ci，N和Ci，O的百分比（其中Ci，N是正在澆鑄鋼水的成分，Ci，O是上一個大包殘余在中包鋼水的成分）。
系統(tǒng)架構(gòu)
在澆鑄開始的時候，SPV（監(jiān)視進(jìn)程）監(jiān)視大包水口的狀態(tài)，同時模型開始從公共PLC中讀取中包重量信息，從鑄流PLC中讀取拉速和鑄坯長度信息。混鋼模型通過采集實際的中包重量和拉速，計算出大包匯入中包鋼液的速率，和中包進(jìn)入結(jié)晶器鋼液的詳細(xì)化學(xué)成分。
2014第十五屆廣州國際壓鑄、鑄造及工業(yè)爐展覽會-中國最受關(guān)注的壓鑄鑄造展會-巨浪展覽 |
