连铸结晶器粘结性漏钢预报系统设计

发布时间：2020-04-17 05:50

【摘要】：随着连铸生产工艺的不断发展，开发更为高效的连铸技术成为该领域主要的研究方向。由于拉坯速度的不断提高，漏钢的风险也随之增加。漏钢是连铸生产中最常见且易造成重大损失的事故，在众多漏钢形式中粘结性漏钢所占比例最大。粘结性漏钢最常见的检测方法为热电偶测温法，其可以有效检测出结晶器内壁的温度，而温度值能直观、快速的反映出结晶器的内部状况，对漏钢预报起着关键性的作用。因此本文主要从热电偶所采集结晶器内壁的温度值入手，对大量温度数据进行分析处理和研究，最终在上位机LabVIEW中实现漏钢预报系统的设计。本文从漏钢的形成机理出发，研究漏钢的形成过程，重点分析粘结性漏钢的成因及预防措施。首先，对热电偶所采集的温度值作数据降噪处理，分别使用滑动平均法、曲线拟合法、傅里叶变换法以及小波分析法对数据进行降噪处理，对比四种方法的降噪效果；其次，根据结晶器四周埋设的热电偶安装方式，，建立漏钢预报数学模型，将BP神经网络引入到漏钢预报系统中，针对BP网络所存在的缺点，使用LM算法提高网络收敛速度，粒子群算法改善易陷入局部最优解问题；最后，利用MATLAB Script节点方式，将小波分析与优化后的BP神经网络与LabVIEW进行无缝连接，在上位机实现漏钢预报系统的开发与设计。通过已有漏钢样本数据对系统进行验证，证明本系统可以达到漏钢预报的目的，而在实际应用中的预报效果还有待进一步的测试。
【图文】：

工艺图,板坯连铸机,工艺图

1绪论1.1连铸工艺简介在钢铁生产中，将钢水凝固成固定的形状常见的有两种方法：传统模铸法以及连续铸钢法[1]。随着钢铁制造业的发展，连铸相比传统方法有明显的优势，前者逐渐代替了后者。连铸生产主要是指把高温的钢液在连铸机上经过不断的浇铸，根据需求浇铸成固定的形状、一定尺寸规格钢坯的生产工艺。连铸生产能否正常、稳定的运行，会直接影响所造铸坯的质量。连铸技术的快速发展很好的推动冶金行业的发展，使钢铁制造业的金属收得率以及铸坯质量大幅提高[2]。连铸机的组成包括以下几部分：钢包(Ladle)、钢包运输装置(Ladle TransportEquipment)、中间包(Tundish)、二次冷却装置(Secound Time Cooling Equipment)、结晶器(Mould)、拉坯矫直装置(Drawing Straightener Equipment)、切割装置(CuttingEquipment)等[3]，如图 1.1 所示为板坯连铸工艺示意图。

漏钢,事故分类,排布

⑵ 裂纹漏钢。由于结晶器形状不符合要求或者冷却条件不均衡，导致坯壳，产生横列或者纵裂，导致坯壳在拉出结晶器时产生泄漏。⑶ 悬挂漏钢。结晶器角缝大，铜板划伤或者脚垫板凹陷，最终导致结晶器阻力增大，极易发生悬挂漏钢。⑷ 夹渣漏钢。主要是因为结晶器中有异物，或者有渣块裹入到凝固坯壳中坯壳厚度减小，坯壳厚度薄导致漏钢的产生。⑸ 切断漏钢。由于拉坯速度太快，而加入的二次冷却水却太少，使液相穴，铸坯切割之后，导致内部液体流出，产生漏钢。⑹ 粘结漏钢。粘结性漏钢主要是指结晶器内部的坯壳与结晶器壁发生黏连坯的作用力，坯壳不断的向下拉，而凝结点也不断向下或向左右进行扩展V”型的裂纹，最终拉出结晶器时产生漏钢的现象[26,27]。据统计某钢厂生产 500 万吨板坯，各类型漏钢形式在生产中所占比例统计 2.1 所示。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF777

【参考文献】