[發(fā)明專利]多流連鑄機(jī)末端電磁攪拌位置的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)伺服控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010147442.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN111283153A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊高瞻;王宏斌;王金龍;邊志剛;胡澤東;楊凡;王超;趙貝貝;劉海;張立君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B22D11/115
• 分類號(hào): B22D11/115;B22D11/16;G05B11/42
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明涉及一種多流連鑄機(jī)末端電磁攪拌位置的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)伺服控制方法，步驟為：1、通過鑄坯凝固溫度場(chǎng)和坯殼生長的模擬結(jié)果計(jì)算出末端電磁攪拌的位置；2、對(duì)計(jì)算出的末端電磁攪拌的位置進(jìn)行修正，獲得末端電磁攪拌的最佳位置；3、獲得末端電磁攪拌的最佳位置數(shù)據(jù)庫；4、大數(shù)據(jù)分析并兼顧伺服缸活塞桿行程確定末端電磁攪拌的初始位置；5、將末端電磁攪拌的最佳位置與當(dāng)時(shí)末端電磁攪拌的位置進(jìn)行比較，若位置差不為零，則實(shí)時(shí)調(diào)整末端電磁攪拌位于最佳攪拌位置處。本方法采用雙閉環(huán)控制策略和PID迭代算法，對(duì)伺服缸的輸入信號(hào)進(jìn)行控制，從而控制伺服缸活塞桿的伸出長度，具有響應(yīng)速度快，控制精準(zhǔn)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利申請(qǐng)屬于鋼鐵冶金連鑄生產(chǎn)控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種多流連鑄機(jī)末端電磁攪拌位置的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)伺服控制方法。

背景技術(shù)

目前，煉鋼廠連鑄電磁攪拌已成為一種控制凝固組織、改善鑄坯質(zhì)量的重要手段。世界各國鋼鑄機(jī)都普遍采用了電磁攪拌技術(shù)。在中國，許多鋼鐵廠都已經(jīng)采用了結(jié)晶器電磁攪拌。然而，對(duì)于高碳鋼，鑄坯在二次冷卻中會(huì)出現(xiàn)縮孔、V 型偏析、中心偏析質(zhì)量缺陷，偏析缺陷隨著方坯斷面的增大而增加。為了解決高碳鋼的中心偏析缺陷，國內(nèi)外開展了多種技術(shù)研究，其中是重要的是凝固末端電磁攪拌。為了獲得好的攪拌效果，末端攪拌器的安置位置很重要。過早攪拌等同于二冷區(qū)電磁攪拌不能起到應(yīng)有的效果，而過遲攪拌鋼水已經(jīng)凝固，攪拌已失去意義。因此，錯(cuò)誤的安裝位置不但對(duì)需要解決的問題沒有效果，甚至還有可能起反作用。

綜合連鑄機(jī)的實(shí)際情況，一般認(rèn)為凝固末端電磁攪拌以安裝在鑄坯未凝固率20%一28%左右的區(qū)域比較合適?？紤]到連鑄工藝的差異性，一般在上下各1米處再預(yù)留2個(gè)安裝點(diǎn)，從而使得凝固末端電磁攪拌器安裝位置相對(duì)固定，不能隨連鑄工藝參數(shù)鋼種、拉速、澆鑄溫度、結(jié)晶器冷卻、二冷配水等的改變而變化，僅通過調(diào)整電磁攪拌參數(shù)電壓、電流、頻率等來滿足不同連鑄工藝參數(shù)變化。不能充分發(fā)揮連鑄凝固末端電磁攪拌功效。為此中國專利“可移動(dòng)的鑄坯凝固末端電磁攪拌裝置”專利ZL200910063339.5 電機(jī)帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過鋼纜拉動(dòng)定位小車來移動(dòng)末端電磁攪拌。中國專利“一種鋼連鑄凝固末端電磁攪拌位置的動(dòng)態(tài)控制方法及裝置”專利號(hào)ZL201510060782.2 通過調(diào)節(jié)液壓泵進(jìn)出流量來驅(qū)動(dòng)液壓缸來控制載有末端電磁攪拌滑動(dòng)小車，中國專利“一種用于連鑄凝固末端的電磁攪拌器及其動(dòng)態(tài)控制方法”專利號(hào)ZL201510161833.0 變頻電動(dòng)機(jī)通過錐形齒輪驅(qū)動(dòng)錐形齒槽運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)直流電磁體繞內(nèi)筒壁面旋轉(zhuǎn)，也就是繞鑄坯旋轉(zhuǎn)，末端電磁攪拌位置縱向位置并沒有變。中國專利“一種末端電磁攪拌器多流同步在線自動(dòng)調(diào)整位置裝置專利號(hào)ZL201510202646.2 使用電機(jī)、減速機(jī)、螺桿、長聯(lián)軸器、分速箱、鑄流間聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)小車來同時(shí)控制多流電磁攪拌位置。這幾種末端電磁攪拌位置動(dòng)態(tài)控制方法有如下缺點(diǎn)：

1、靠電機(jī)、減速機(jī)及液壓泵直接動(dòng)態(tài)調(diào)速末端電磁攪拌位置，電機(jī)、減速機(jī)及液壓泵這些設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度較低，對(duì)末端電磁攪拌位置的調(diào)整偏差較大。

2、電機(jī)、減速機(jī)及液壓泵直接動(dòng)態(tài)調(diào)速末端電磁攪拌位置是開環(huán)調(diào)整，對(duì)執(zhí)行元件發(fā)指令后，具體調(diào)整了多少，到位沒有，既沒有測(cè)量裝置，又沒有反饋，不是閉環(huán)控制。

3、電機(jī)、減速機(jī)及液壓泵直接動(dòng)態(tài)調(diào)速末端電磁攪拌位置動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，尤其在電機(jī)、減速機(jī)、螺桿、長聯(lián)軸器、分速箱、鋼繩做驅(qū)動(dòng)連接件時(shí)響應(yīng)速度更慢。

為此，這些凝固末端電磁攪拌位置的動(dòng)態(tài)控制方法，不能完全適應(yīng)連鑄生產(chǎn)要求，凝固末端電磁攪拌功效不明顯，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，難以滿足高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種多流連鑄機(jī)末端電磁攪拌位置的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)伺服控制方法，該裝置的每一流采用精準(zhǔn)位置液壓伺服控制，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，響應(yīng)速度快。該裝置可在電氣控制下，采用閉環(huán)控制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多流連鑄機(jī)第一流末端電磁攪拌器的最佳位置同步調(diào)整，解決了凝固末端電磁攪拌功效不明顯，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，難以滿足高品質(zhì)連鑄坯生產(chǎn)要求的問題。