连铸结晶器漏钢预报专家系统的开发和应用

【摘要】：结晶器内铸坯凝固状态的在线检测与控制是现代化连铸生产的核心环节。近年来,我国连铸用钢品种与规模日益扩大,铸机的拉速持续提高,不断对结晶器监控技术提出新的要求。作为结晶器过程监控研究的重要内容,高拉速下漏钢等各类异常的实时预报,结晶器热、力行为等重要过程参数在线检测,以及热成像、过程可视化等新技术的开发和应用,对于生产无缺陷铸坯和确保连铸生产的顺利进行具有重要意义。 本文以板坯连铸为对象,围绕漏钢预报方法及结晶器专家系统的开发与应用进行研究。在查阅国内外文献、专利及结合钢厂实地调研结果的基础上,综述了漏钢预报的主要方法和研究进展,总结了国内外典型漏钢预报系统的相关算法与实用效果。通过对大量铸坯异常的数据样本的分析,归纳了铸坯角裂、表面裂纹、黏结等异常情况下结晶器温度变化的特征,针对结晶器漏钢的一般性规律,提出了结晶器热电偶选择、布置及其维护的策略和建议。以板坯连铸结晶器内铸坯漏钢的大量实测样本为基础,分析了铸坯黏结时的铜板温度趋势,在此基础上建立了结晶器漏钢预报的识别模型和算法。基于国内某钢厂板坯连铸生产现场信号检测条件,利用Visual C++开发出了漏钢预报离线模块,实现对历史漏钢数据样本的离线重点分析,并搭建了结晶器温度的在线检测系统,开发出了在线的结晶器漏钢预报软件模块。通过与国外同类系统在线并行监控连铸进程,结果表明：开发出的漏钢预报系统在准确率、误报率和漏报率等方面能够满足在线应用需求。最后,针对近年来快速推广的结晶器专家系统,围绕其核心功能与应用方法进行讨论。结合连铸现场的实际使用状况,专家系统在指导现场捞渣、判断铸坯黏结、评价保护渣润滑效果等方面效果显著,能够作为进一步拓展和丰富系统实用功能的重要内容。