專利名稱：：大方坯連鑄在線溫度場檢測方法及二次冷卻水控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，尤其涉及大方坯連鑄過程中通過鑄坯溫度場在線預(yù)測進(jìn)行二次冷卻動態(tài)控制的方法。
背景技術(shù)：
：連鑄過程實際上是高溫鋼水由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的凝固傳熱過程，在鑄坯的凝固傳熱過程中大多采用水作為冷卻介質(zhì)，這也就說從某種意義上講，連鑄技術(shù)就是冷卻技術(shù)，即通過冷卻水將高溫鋼水凝固為鑄坯的一個凝固傳熱過程。因此鑄坯的凝固傳熱過程對于鑄坯的表面質(zhì)量，內(nèi)部質(zhì)量起著至關(guān)重要的影響。為了有效的控制鑄坯質(zhì)量和提高經(jīng)濟效益，必須對鑄坯的凝固傳熱過程進(jìn)行準(zhǔn)確有效的控制，也就是對鑄坯的溫度場進(jìn)行控制。但是由于連鑄生產(chǎn)環(huán)境高溫多濕，鑄坯表面有冷卻水形成的水膜和氧化鐵皮，周圍又有二次冷卻水汽化后形成的霧狀蒸汽，影響著鑄坯表面溫度測量的精確度，因而直接的表面溫度實時監(jiān)控通常是難以實現(xiàn)，內(nèi)部溫度場的直接測量更無法做到，所以直接采用測量溫度反饋的二次冷卻控制很難實現(xiàn)。當(dāng)前常用的二次冷卻控制大多采用利用凝固模型推導(dǎo)水量方法，即通過凝固傳熱計算推導(dǎo)出不同生產(chǎn)條件下各二次冷卻區(qū)最優(yōu)水量值。凝固傳熱計算一般采用數(shù)值計算方法，即把描述傳熱問題的微分方程組或積分方程組通過數(shù)學(xué)手段改寫為計算機可用計算的代數(shù)方程組，通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄓ糜嬎銠C計算足夠精確的結(jié)果。數(shù)值解法利用空間和時間域內(nèi)的有限個離散點溫度的跳躍式分布代替連續(xù)分布溫度場，首先將計算體用網(wǎng)格劃分為多個節(jié)點單元，建立各節(jié)點溫度差分方程組，確定邊界條件，用高斯一賽德爾迭代法求出各節(jié)點溫度。計算精度取決于網(wǎng)格密度和迭代誤差。穩(wěn)態(tài)條件下的溫度場計算方法已經(jīng)發(fā)展較為成熟，但因其計算方法和計算周期決定了該方法不能應(yīng)用于非穩(wěn)態(tài)澆注條件下，即不能滿足現(xiàn)場在線應(yīng)用過程中各種復(fù)雜生產(chǎn)條件。一般采用該方法離線推算鑄坯溫度場，進(jìn)而確定二冷水表，即采用按拉速動態(tài)配水的方法進(jìn)行二次冷卻控制。在非穩(wěn)態(tài)澆注過程中，拉速、鋼水溫度、鋼種成分等澆注條件均實時變化。例如異鋼種連澆過程，一般要從生產(chǎn)拉速降至低拉速并保持在低拉速，此時更換鋼包，更換鋼包完畢后拉速回升至生產(chǎn)拉速。一般的計算方法只能給出單一拉速條件下鑄坯的溫度場分布和反推出的水量設(shè)定值，不能給出這一過程中的溫度變化趨勢。而實時溫度場計算模型以"跟蹤單元"為計算對象，可以實時計算變化過程中鑄流線上每一點的溫度，并基于此給出水量設(shè)定值，實現(xiàn)了在線溫度反饋控制過程，是動態(tài)二次冷卻控制實現(xiàn)的前提條件。此外，準(zhǔn)確的實時溫度場反饋，還是確定鑄坯應(yīng)力應(yīng)變分布的基礎(chǔ)，是準(zhǔn)確預(yù)測動態(tài)輕壓下壓下區(qū)間和壓下量的必要條件。采用實時溫度場反饋的二次冷卻水控制方法，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，為連鑄過程的最優(yōu)控制創(chuàng)造了條件。在該
技術(shù)領(lǐng)域：
，基于該方法的連鑄二次冷卻動態(tài)控制尚屬空白。專利CN1410189A給出了一種基于測溫儀的鑄坯表面溫度測量方法，該方法只能給出表面溫度的測量結(jié)果。專利CN2188439Y給出的是一種連鑄坯內(nèi)部溫度的在線測量裝置，該方法只能在澆鑄臨近結(jié)束時采用并且受到澆鑄尾坯過冷的影響不能真實的反映鑄坯的內(nèi)部溫度。專利CN1613575A給出了二次冷卻控制裝置，提到了溫度計算的概念，但沒有明確給出實時溫度場計算方法。所以目前還沒有能夠有效進(jìn)行在線溫度測量，控制二次冷卻水量的方法。發(fā)明目的本發(fā)明說要解決的技術(shù)問題是提供一種大方坯連鑄在線的穩(wěn)態(tài)澆注和非穩(wěn)態(tài)澆注條件下溫度場的檢測方法，同時根據(jù)溫度場進(jìn)行二次冷卻水動態(tài)控制的方法。本發(fā)明所采用大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，包括以下步驟(1)將鑄流線上的鑄坯沿拉坯方向劃分為若干個跟蹤單元；(2)將各跟蹤單元的相關(guān)工藝條件存儲到動態(tài)開辟的內(nèi)存之中進(jìn)行初始化；(3)然后將個跟蹤單元依次串聯(lián)形成雙向鏈表，即當(dāng)澆鑄開始時，等時間周期的從結(jié)晶器彎月面處產(chǎn)生跟蹤單元，新產(chǎn)生的跟蹤單元從雙向鏈表頭插入，當(dāng)該跟蹤單元離開最后一個拉矯輥時將從雙向鏈表中刪除，從而建立整個鑄流線的雙向鏈表；(4)在整個鑄坯流線的雙向鏈表的計算周期內(nèi)，從雙向鏈表的頭部開始到尾部依次計算每個跟蹤單元內(nèi)部節(jié)點的溫度、固相線位置、液相線位置，從而得到整個鑄流線上鑄坯的表面溫度、中心溫度、固相線位置、液相線位置、凝固終點位置，實現(xiàn)在線溫度場檢測。進(jìn)一步的改進(jìn)，每個跟蹤單元以單位時間劃分。按照以下公式采用有限體積方法進(jìn)行數(shù)值求解得到各節(jié)點溫度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中^(U")是跟蹤單元Zi在時間t、位置(x，y)處的溫度，P為密度，t/為有效導(dǎo)熱系數(shù)。本發(fā)明所采用大方坯連鑄在線溫度場檢測方法進(jìn)行二次冷卻水控制的方法，包括以下步驟(1)用二次冷卻水控制系統(tǒng)中的拉速控制水量確定方法求得跟蹤單元第i區(qū)的基本水量(2)計算跟蹤單元第i區(qū)的修正水量A^'=《H—K/，其中，Gi為第i區(qū)的修正水量控制增益，-1《G《1;Ti為第i區(qū)的表面平均溫度；為第i區(qū)的表面目標(biāo)平均溫度;(3)跟蹤單元第i區(qū)的二次冷卻水量為^。=^'+A^'作為本發(fā)明的改進(jìn)，步驟(1)中的Wi用以下公式得到，fT.=a.v.+^.v.+t7.+of.AJ^4山.，..…,y龍—、,欣.「'!'''''。v''，式中ai、bi、ci、di為系數(shù)；Tav，i為第i區(qū)全部跟蹤單元的初始過熱度平均值；vi為t時刻第i區(qū)內(nèi)鑄坯的平均拉速；其中Vi計算公式如下7+7~力:/，。i^)"2^二-z-jr'丄—u,r歐2/4，-U一，式中，Zbegin為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路開始端點的距離；Zend為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路末端位置的距離；lifespan(z，t)為z位置處的跟蹤單元在t時刻的"豐入"秀口卩o作為本發(fā)明的另一種的改進(jìn)，將第i區(qū)的二次冷卻水量w。的變化量控制在，作為本發(fā)明的再一種的改進(jìn)，在距連鑄機結(jié)晶器液面5M內(nèi)的二次冷卻區(qū)的表面平均溫度Ti進(jìn)行修正得到第i區(qū)的修正平均溫度7^再根據(jù)步驟(2)得到AWi;其中，Zi為第i區(qū)區(qū)間長度；V為瞬時拉速；ts為補償時間。采用本發(fā)明的方法，可以實現(xiàn)大方坯連鑄生產(chǎn)過程中實時確定鑄坯溫度場，確定兩相區(qū)的位置及形狀，并能夠通過調(diào)節(jié)二次冷卻水量，實現(xiàn)鑄坯表面溫度控制。特別是在非穩(wěn)態(tài)澆注過程中，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和鑄流狀態(tài)，選擇相應(yīng)的模型參數(shù)，實時計算鑄坯溫度場，并以表面目標(biāo)溫度為控制目標(biāo)實時調(diào)節(jié)二次冷卻水量，實現(xiàn)表面溫度反饋控制。圖1是基于大方坯連鑄在線溫度場檢測的動態(tài)二冷控制示意圖。圖2是實時溫度場實現(xiàn)示意圖。圖3為實時溫度場計算流程圖。圖4為動態(tài)控制二次冷卻水量計算流程圖。圖5給出在0.40m/min、0.45m/min、0.50m/min拉速下二次冷卻各區(qū)寬面平均水流密度分布。圖6給出實例中計算得出的不同拉速下的鑄坯表面溫度與目標(biāo)溫度。圖7給出非穩(wěn)態(tài)澆注過程中，非接觸式紅外測溫儀對5區(qū)出口鑄坯內(nèi)弧表面中心點(距結(jié)晶器上口15.425m)進(jìn)行連續(xù)測溫值、實時溫度計算值、目標(biāo)溫度值，取樣周期5—10min。圖8給出了某大方坯二冷各區(qū)和各拉矯位置的紅外測溫結(jié)果與計算溫度和目標(biāo)溫度的比較。具體實施例方式大方坯連鑄工藝如圖l所示。一、本發(fā)明的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，按照以下步驟進(jìn)行。(1)如圖2所示，設(shè)定時間周期，當(dāng)澆鑄開始時，等時間周期的從結(jié)晶器彎月面處產(chǎn)生跟蹤單元，以單位時間劃分將鑄流線上的鑄坯沿拉坯方向(Z方向)劃分為若干個跟蹤單元，所以跟蹤單元的在拉坯方向的長度隨拉坯速度而發(fā)生變化。為了便于檢測和保證檢測、計算，按照不同的拉坯速度，將跟蹤單元長度控制在515cm，在鑄坯厚度方向(Y方向)的跟蹤單元的寬度按照310cm劃分，寬度方向(X方向)按照515cm劃分。由于大方坯的截面尺寸較大，跟蹤單元劃分后形成的節(jié)點較多，造成計算量大幅增加，且橫截面關(guān)于軸對稱，所以將大方坯的截面的l/4作為計算區(qū)域，而計算區(qū)域內(nèi)包括了大方坯的各種固、液相狀態(tài)，所以能保證檢測進(jìn)度，又能減少計算量。(2)根據(jù)常規(guī)的連鑄工藝條件，將各跟蹤單元的相關(guān)工藝條件，包括單元出生時鑄坯頭位置，鑄坯尾位置，壽命，澆鑄溫度，鋼種成分，二冷工藝，壓下工藝等相關(guān)工藝條件存儲到動態(tài)開辟的內(nèi)存之中進(jìn)行初始化。(3)如圖2所示，然后將個跟蹤單元依次串聯(lián)形成雙向鏈表，新產(chǎn)生的跟蹤單元從雙向鏈表頭插入，當(dāng)該跟蹤單元離開最后一個拉矯輥時將從雙向鏈表中刪除，從而建立整個鑄流線的雙向鏈表；(4)在整個鑄坯流線的雙向鏈表的計算周期內(nèi)，從雙向鏈表的頭部開始到尾部依次計算每個跟蹤單元內(nèi)部節(jié)點的溫度、固相線位置、液相線位置。從而得到整個鑄流線上鑄坯的表面溫度、中心溫度、固相線位置、液相線位置、凝固終點位置，實現(xiàn)在線溫度場檢測。跟蹤單元表面節(jié)點溫度為鑄坯表面溫度，跟蹤單元中心節(jié)點的溫度為鑄坯中心溫度，凝固終點位置為固相線位置達(dá)到鑄坯中心時候的距離。以大方坯斷面尺寸360X450mm為例，網(wǎng)格數(shù)為8001500個節(jié)點；對每個網(wǎng)格均采用劃分逐層迭代方法計算。網(wǎng)格劃分的越細(xì)，精度也就越高，其劃分細(xì)致程度變化是根據(jù)所在溫度場分布區(qū)間動態(tài),關(guān)的。建立非穩(wěn)態(tài)二維凝固傳熱方程:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(1)式中，Tzi(x，y，t)是跟蹤單元Zi在時間t、位置(x，y)處的溫度。對該方程采用有限體積方法進(jìn)行數(shù)值求解鑄流上各點的溫度。對于鑄坯表面邊界條件，需要結(jié)合連鑄機設(shè)備條件，如結(jié)晶器冷卻水量、進(jìn)出水溫差、二次冷卻區(qū)長度劃分、二次冷卻制度等?？傮w上要按結(jié)晶器和二次冷卻區(qū)進(jìn)行不同的表面熱流計算，具體處理方法與常規(guī)穩(wěn)態(tài)傳熱過程中邊界條件給定熱流密度方法一致。計算流程如圖4所示，計算思路為(1)前期預(yù)處理①收斂性判斷為了保證非穩(wěn)態(tài)澆鑄過程在線凝固傳熱模型的計算精度，采用變步長的動態(tài)網(wǎng)格劃分方法，根據(jù)網(wǎng)格步長實時判斷控制方程的收斂性。②動態(tài)跟蹤單元的初始化在結(jié)晶器彎月面處等周期的實時"出生"動態(tài)跟蹤單元，并將動態(tài)跟蹤單元屬性初始化(澆鑄溫度，鋼種成分，拉速，鑄坯澆鑄斷面，壽命，二冷工藝，壓下工藝等)，將新產(chǎn)生的動態(tài)跟蹤單元插入跟蹤單元雙向鏈表的頭部。(2)求解計算①計算跟蹤單元"壽命"。就是跟蹤單元在鑄機流道里停留的時間，根據(jù)當(dāng)前時間和跟蹤單元"出生"時刻時間，計算跟蹤單元"壽命"，并保存至跟蹤單元輸出屬性鏈表中。②判斷跟蹤單元位置。就是跟蹤單元所處的位置，根據(jù)跟蹤單元"出生"時澆鑄總長和當(dāng)前澆鑄總長，計算跟蹤單元位置，根據(jù)跟蹤單元所處的位置(結(jié)晶器，二冷區(qū)，空冷區(qū))，采用不同的邊界條件連同跟蹤單元溫度分布鏈表計算此刻跟蹤單元的溫度分布，并實時更新跟蹤單元分布鏈表。如果跟蹤單元出最后一個拉矯輥，從跟蹤單元初始屬性鏈表和跟蹤單元溫度場分布鏈表的尾部刪除。③跟蹤單元求解計算根據(jù)跟蹤單元的位置，采用不同邊界條件計算跟蹤單元內(nèi)部節(jié)點溫度，各點固相率，表面溫度，中心溫度，坯殼厚度，液相線位置等。④兩相區(qū)信息處理。如果跟蹤單元中心溫度在液相或固相溫度士o.5i:內(nèi)，記錄當(dāng)前跟蹤單元位置為兩相區(qū)起始或結(jié)束點，計算下一跟蹤單元。(3)后期處理后期處理主要包括輸出信息處理，根據(jù)跟蹤單元的位置和壽命，將整個鑄機流線上跟蹤單元溫度分布鏈表內(nèi)所有信息(鑄坯表面溫度，中心溫度，坯殼厚度，兩相區(qū)位置，凝固終點，各壓下輥位置的固相率等)一同保存至跟蹤單元輸出屬性鏈表中，以備動態(tài)二冷配水控制模型和動態(tài)輕壓下模型調(diào)用。二、二次冷卻水量計算方法目前的二次冷卻水量計算方法是結(jié)合鑄機設(shè)備條件和結(jié)晶器、二次冷卻條件，通過離線穩(wěn)態(tài)凝固計算推導(dǎo)得出各區(qū)不同拉速和過熱度條件下的最優(yōu)二次冷卻水量。將水量回歸形成以拉速為變量，過熱度為修正的一維或二維水量曲線應(yīng)用于生產(chǎn)過程中。本專利在這一思想的基礎(chǔ)上增加了平均拉速控制和目標(biāo)溫度水量兩個關(guān)鍵處理方法，并在溫度控制過程中增加了上一冷卻區(qū)水量改變對當(dāng)前冷卻區(qū)的修正方法。具體步驟為(1)用二次冷卻水控制系統(tǒng)中的拉速控制水量確定方法求得跟蹤單元第i區(qū)的基本水量Wi。本發(fā)明提出的二次冷卻水量設(shè)定值由基本水量和根據(jù)實時溫度場計算值與目標(biāo)溫度差值折算出的修正水量累加而成，計算流程如圖4所示。其中，基本水量是根據(jù)離線模型得出的給定拉速和過熱度條件下的水量?；舅康拇_定如現(xiàn)常用二次冷卻控制系統(tǒng)中的拉速控制水量確定方法相似，為通用方法，僅在控制參數(shù)拉速Vi有所區(qū)分，本專利采用的不是通用的瞬時拉速，而是平均拉速。水量計算公式如下式中ai、bi、Ci、di為系數(shù)；Tav，i為第i區(qū)全部跟蹤單元的初始過熱度平均值；Vi為t時刻第i區(qū)內(nèi)鑄坯的平均拉速，計算公式如下式(3)中，Zbegin為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路開始端點的距離；Zend為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路末端位置的距離；lifespan(z，t)為z位置處的跟蹤單元在t時刻的"壽命"，即為跟蹤單元從結(jié)晶器彎月面產(chǎn)生隨拉坯運動到z位置處的時間。(2)計算跟蹤單元第i區(qū)的目標(biāo)溫度修正水量，計算公式為，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(4)其中，Gi為第i區(qū)的修正水量控制增益，-1《G《1;Ti為第i區(qū)的表面平均溫度，即第i區(qū)內(nèi)所有跟蹤單元的表面溫度Tzi(x，y，t)的平均值；^為第i區(qū)的表面目標(biāo)平均溫度，根據(jù)冶金準(zhǔn)則設(shè)定。其中，可以根據(jù)現(xiàn)場實際選用不同的控制方法，如依靠偏差與偏差變化量可以建立二維輸入的模糊控制器，即此時的Gi為模糊控制增益。(3)跟蹤單元第i區(qū)的二次冷卻水量^'=^'+A^'，從而實現(xiàn)鑄坯表面溫度的控制根據(jù)仿真計算，目標(biāo)溫度附近，水量變化10%，表面溫度變化在15—25。C，且變化范圍10%以內(nèi)水量對表面溫度影響呈線性關(guān)系，因此小范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)水量對鑄坯表面溫度的可控性較好，故控制增益采用比例算法。同時將調(diào)節(jié)水量限定在當(dāng)前水量的5%15%，以避免水量突變對鑄坯質(zhì)量的影響。鑄坯在二次冷卻區(qū)內(nèi)的傳熱具有單向耦合性，因此傳熱過程本身固有的滯后特性和實時計算周期誤差會造成控制過程中的溫度反饋滯后，其表現(xiàn)為當(dāng)前水量改變會影響以后各區(qū)表面溫度。一般方坯連鑄機距結(jié)晶器液面5m內(nèi)的鑄坯表面收水量和溫度降低趨勢遠(yuǎn)大于后繼區(qū)間，滯后影響十分明顯，因此對前5m范Sl內(nèi)的幾個二次冷卻區(qū)Ti增加修正計算。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(5)式(5)中，^為修正后的第i區(qū)平均溫度；Zi為第i區(qū)區(qū)間長度；V為瞬時拉速；"為補償時間。通過式(5)，將上一區(qū)間的平均溫度引入當(dāng)前區(qū)水量控制中，通過提高平均溫度的計算精度有效消除了溫度反饋滯后對水量的影響。實施例某轉(zhuǎn)爐煉鋼廠采用本發(fā)明技術(shù)來控制大方坯連鑄二次冷卻工藝，其鑄坯斷面尺寸360mmX450mm，冶金長度40.9m，鋼種為YQ450NQR1，澆注溫度15351555。C，二次冷卻各區(qū)噴嘴布置如表l所示，實例中的鋼種成分，澆注溫度，拉速如表2所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖5圖8和表3數(shù)據(jù)表明，利用本專利方法(1)實時溫度場計算值與鑄坯表面溫度實測值的偏差小于15'C，相對誤差小于3%。除拉速突變過程外，表面溫度實測值與目標(biāo)溫度設(shè)定值的偏差控制在2(TC以內(nèi)。(2)同瞬時拉速控制方法相比，在非穩(wěn)態(tài)澆注過程中，平均拉速控制過程下的滯后特性保證了跟蹤單元受冷強度的一致性，符合二次冷卻區(qū)鑄坯傳熱單向耦合性，使冷卻過程穩(wěn)定連續(xù)，避免了因水量突變造成鑄坯表面溫度劇烈變化而引發(fā)的鑄坯質(zhì)量問題。(3)目標(biāo)溫度控制水量能夠減少水量、氣量波動帶來的擾動影響，實現(xiàn)了溫度反饋控制(4)鑄坯質(zhì)量檢驗表明，本專利的二次冷卻控制方法生產(chǎn)下的鑄坯質(zhì)量達(dá)到了較高水平，具有良好的實際應(yīng)用價值。權(quán)利要求1.大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，包括以下步驟(1)將鑄流線上的鑄坯沿拉坯方向劃分為若干個跟蹤單元；(2)將各跟蹤單元的相關(guān)工藝條件存儲到動態(tài)開辟的內(nèi)存之中進(jìn)行初始化；(3)然后將個跟蹤單元依次串聯(lián)形成雙向鏈表，即當(dāng)澆鑄開始時，等時間周期的從結(jié)晶器彎月面處產(chǎn)生跟蹤單元，新產(chǎn)生的跟蹤單元從雙向鏈表頭插入，當(dāng)該跟蹤單元離開最后一個拉矯輥時將從雙向鏈表中刪除，從而建立整個鑄流線的雙向鏈表；(4)在整個鑄坯流線的雙向鏈表的計算周期內(nèi)，從雙向鏈表的頭部開始到尾部依次計算每個跟蹤單元內(nèi)部節(jié)點的溫度、固相線位置、液相線位置，從而得到整個鑄流線上鑄坯的表面溫度、中心溫度、固相線位置、液相線位置、凝固終點位置，實現(xiàn)在線溫度場檢測。2、如權(quán)利要求l所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，其特征在于:每個跟蹤單元以單位時間劃分。3、如權(quán)利要求2所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，其特征在于:跟蹤單元長度為515cm。4、如權(quán)利要求l、2或3所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，其特征在于在鑄坯寬度方向按照310cm劃分為跟蹤單元的寬度。5、如權(quán)利要求l、2或3所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，其特征在于按照以下公式采用有限體積方法進(jìn)行數(shù)值求解得到各節(jié)點溫度,如力3「3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中A"'^'^是跟蹤單元Z'在時間t位置(x，y)處的溫度，P為密度，為有效導(dǎo)熱系數(shù)。6、如權(quán)利要求l所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法，其特征在于:各跟蹤單元的相關(guān)工藝條件為跟蹤單元分別在結(jié)晶器和二次冷卻區(qū)時的鑄坯表面邊界條件，包括結(jié)晶器冷卻水量。進(jìn)出水溫差、二次冷卻區(qū)長度劃分、二次冷卻制度。7、一種采用如權(quán)利要求l所述的大方坯連鑄在線溫度場檢測方法進(jìn)行二次冷卻水控制的方法，其特征在于(1)用二次冷卻水控制系統(tǒng)中的拉速控制水量確定方法求得跟蹤單元第i區(qū)的基本水>\『=廠(77—T"*3'."5)(2)計算跟蹤單元第i區(qū)的修正水量a—^^^，其中，^為第i區(qū)的修正水量控制增益，-1《G《1;Ti為第i區(qū)的表面平均溫度；A為第i區(qū)的表面目標(biāo)平均溫度；(3)跟蹤單元第i區(qū)的二次冷卻水量為二+。8、如權(quán)利要求7所述的二次冷卻水控制的方法，其特征在于步驟(1)中的^用以下公式得到，'''''''。"，式中ai、bi、ci、di為系丁:^i為第i區(qū)全部跟蹤單元的初始過熱度平均值；Vi為t時刻第i區(qū)內(nèi)鑄坯的平均拉速;其中A計算公式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>，式中，z^"為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路開始端點的距離；z^為從結(jié)晶器液面到跟蹤單元所在回路末端位置的距離；lifespan(z，t)為z位置處的跟蹤單元在t時刻的"豐入"秀口卩o9、如權(quán)利要求7所述的二次冷卻水控制的方法，其特征在于將第J區(qū)的二次冷卻水量^的變化量控制在，TT'°<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>10、如權(quán)利要求7所述的二次冷卻水控制的方法，其特征在于在距連，機結(jié)晶器液面5M內(nèi)的二次冷卻區(qū)的表面平均溫度Ti進(jìn)行修正得到第i區(qū)的修正平均溫度C再根據(jù)步驟(2)得到AWi;!—z,其中，Zi為第i區(qū)區(qū)間長度；V為瞬時拉速；、為補償時間。全文摘要本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，涉及大方坯連鑄過程中通過鑄坯溫度場在線預(yù)測進(jìn)行二次冷卻動態(tài)控制的方法。本發(fā)明所要解決的大方坯連鑄在線的穩(wěn)態(tài)澆注和非穩(wěn)態(tài)澆注條件下溫度場的檢測方法，包括以下步驟(1)將鑄坯沿劃分為若干個跟蹤單元；(2)將各跟蹤單元的相關(guān)工藝條件存儲到動態(tài)開辟的內(nèi)存之中進(jìn)行初始化；(3)然后將個跟蹤單元依次串聯(lián)形成雙向鏈表，從而建立整個鑄流線的雙向鏈表；(4)得到整個鑄流線上鑄坯的表面溫度、中心溫度、固相線位置、液相線位置、凝固終點位置，實現(xiàn)在線溫度場檢測。同時本發(fā)明還提供了根據(jù)溫度場進(jìn)行二次冷卻水動態(tài)控制的方法。采用實現(xiàn)大方坯連鑄生產(chǎn)過程中實時確定鑄坯溫度場，實現(xiàn)表面溫度反饋控制。文檔編號B22D2/00GK101347822SQ20081030448公開日2009年1月21日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者吳國榮,曾建華,朱苗勇,楊素波,程祭,森羅,永陳申請人:攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司;東北大學(xué)