大方坯连铸二次冷却系统控制的研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA工程硕士学位论文ENGINEERINGMASTERDISSERTATION论文题目：大方坯连铸二次冷却系统控制研究工程领域：控制工程指导教师：康戈文教授作者姓名：向胜国班学号：200530702005分类号密级UDC注1学位论文大方坯连铸二次冷却系统控制研究（题名和副题名）向胜国（作者姓名）指导教师姓名康戈文副教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）授予学位类别工程硕士专业名称控制工程论文提交日期2008.5论

2、文答辩日期2008.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人年月日注1注明《国际十进分类法UDC》的类分类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的

3、规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要大方坯连铸机主要浇铸优质钢和合金钢，如重轨钢、硬线钢、弹簧钢、轴承钢、合金结构钢等重点品种。铸坯冷却则是整个大方坯连铸生产过程中的一个重要环节，它直接影响铸坯的质量和产量。连铸坯内部裂纹、表面裂纹、鼓肚和中心偏析等缺陷的形成都与冷却有着紧密的联系。攀钢主要

4、生产的重轨钢属高碳钢，导热性差，连铸时采用强冷却会增加铸坯内裂的危险性，但冷却强度不足，将造成坯壳发生蠕变而产生鼓肚，形成中心碳偏析，另外含钒重轨钢还具有较强的裂纹敏感性，在连铸过程中，由于钢中微合金化元素钒与碳、氮形成的化合物的析出使钢的脆性增加，在拉矫过程中铸坯易发生表面角部横裂纹。因此，如何确定大方坯连铸机典型钢种合理的冷却控制系统就成为攀钢冶金工业者重点研究的课题。在攀钢2#大方坯连铸机二次冷却控制系统设计中，为了使铸坯在二冷区各点的表面目标温度适度，避开喷淋室的在线测温，开发出了计算机动态控制方法。该系统的基本原理是根据重轨

5、钢的高温延塑性能及铸坯传热的机理模型，计算沿温度方向的热焓，最终得出沿铸流方向铸坯的表面温度和坯壳厚度，由喷淋控制算法根据它与目标温度之差，调整和修正各冷却区的冷却水量，使铸坯表面温度达到设定的最佳温度范围。满足攀钢钢种连铸工艺要求的二次冷却控制系统，保证了连铸坯内部质量和力学性能，满足攀钢后续产品使用铸坯的要求。正式投产使用至今，铸坯合格率达到99.84%，铸坯表面无清理率≥95%，重点品种钢铸坯中心疏松、中心偏析、中心裂纹等指标优异，为2号方坯连铸机的达产达效、产品开发以及技术经济指标的大幅度提高提供了技术保障。关键词：大方坯连铸

6、，重轨钢，动态控制模型，二次冷却控制。IABSTRACTABSTRACTAbloomcontinuousCastingmachinemaincastqualitysteelandalloysteel,suchasheavyrailsteel,hard-linesteel,springsteel,bearingsteel,alloystructuralsteel,andotherkeyspecies.Coolingslabisanimportantlinkintheprocessoftheentirebloomcontinuouscas

7、tingproduction,ithasadirectimpactonthequalityandoutputofbillet.Theformationofbilletinternalcracks,surfacecracks,thedarkbellyandcentressegregationdefectshasclosetieswithcooling.Beingahigh-carbonsteel,heavyrailsteelofPangang’smajorproducthasapoorthermalconductivity.whilec

8、asting,astrongcontinuouscastingslabcoolingwillincreasethedangerofthesplit;butcoolingintensityinadequatewillres