[發明專利]大方坯連鑄輕壓下壓力的控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011304638.6
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112589063B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 陳志凌
• 申請（專利權）人: 中冶南方連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/12
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張娓娓;袁文婷

本發明提供一種大方坯連鑄壓力的控制方法及系統，其方法包括通過鑄坯熱跟蹤模型實時獲取鑄坯表面溫度集合和相對壓下量集合；分別對獲取的鑄坯表面溫度集合和相對壓下量集合進行模糊化處理，獲取表面溫度模糊集合和相對壓下量模糊集合；根據鑄坯表面溫度模糊集合和相對壓下量模糊集合，獲取大方坯連鑄輕壓下的壓力值；根據模糊控制規則，確定與壓力值相對應的預先獲取的壓力模糊集合；對壓力模糊集合進行反模糊化處理，并通過壓力控制器對反模糊化處理的數據進行處理，確定壓下輥的位移，以實現大方坯連鑄輕壓下壓力的控制。利用本發明，能夠解決目前無法在常規情況下實現大方坯連鑄輕壓下智能壓力控制的問題。

技術領域

本發明涉及冶金連續鑄鋼技術領域，更為具體地，涉及一種大方坯連鑄壓力的控制方法及系統。

背景技術

大方坯連鑄坯主要用于機械類零件的深加工產品，對組織的均勻性要求高。如軸承鋼、齒輪鋼、軸類等的后續處理工藝中，由于中心偏析成分不均勻產生的芯部和基體的性能不一致，硬度不均勻等問題會影響產品質量。其中，中心偏析和V型偏析即鑄坯中心區域的成分不均勻是連鑄凝固過程的必然產物，是造成大方坯連鑄內部質量問題的主要缺陷。

大方坯連鑄機輕壓下技術即在鑄坯凝固末端區域，采用單對輥或多對輥對鑄坯實施壓下是改善和解決大方坯連鑄中心質量問題的有效方法；輕壓下能否取得有效的冶金效果，壓下位置、有效的壓下量，即鑄坯得到有效的變形是技術的核心，而壓下輥的有效控制是輕壓下能否實施有效壓下的關鍵。

其中，輕壓下壓下輥的控制是通過上輥的液壓缸來實現的，在液壓缸上部裝有位移傳感器，記錄和控制位移傳感器的行程實現輥縫及輥子開口度的控制，實現壓下量控制。這種控制方法是目前常規的位移控制法。

其中，位移控制的輸入量是位移傳感器的行程，輸出量是上壓輥的位移；輸入量與輸出量的傳遞函數不是簡單線性的關系，受設備間隙、設備變形、輥子精度、輥子磨損程度等因素影響很大，很難保證實際輥縫按設計的輥縫實施。當實際輥縫小于設計輥縫，特別是設計輥縫很小時，會出現鑄坯打滑，嚴重時出現鑄坯下滑，滯坯；而實際輥縫大于設計輥縫時，增加輥子負荷，嚴重時出現軸承破損，甚至斷輥等；鑄坯輕壓下的冶金效果會出現波動，影響生產的穩定性。

為了保證壓下量在允許的精度范圍內，必須對輥縫開度和傳感器的對應關系進行嚴格的標定，同時還必須增加偏差的補償算法并在實施中不斷改進。輥縫開度和傳感器進行嚴格的標定增加了工作量，在生產過程中受生產節奏，設備空間限制，實施難度很大。為了解決上述問題，連鑄技術人員在標定和輥縫控制技術進行不斷的改進，但都限于位置控制模式。

此外，輕壓下壓下輥的另一種模式是壓力控制模式，即用壓力驅動油缸帶動壓下輥壓實鑄坯，由連鑄坯坯殼反力與壓輥建立平衡。在已經公開的專利CN110594210A和CN104550801A中，在輕壓下時壓力控制是位置控制的輔助方式。

上述壓下控制模式，無法在常規情況下實現大方坯連鑄輕壓下智能壓力控制。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種大方坯連鑄壓力的控制方法及系統，以解決目前無法在常規情況下實現大方坯連鑄輕壓下智能壓力控制的問題。

本發明提供一種大方坯連鑄輕壓下壓力的控制方法，包括：

通過鑄坯熱跟蹤模型實時獲取鑄坯凝固特征，其中，所述鑄坯凝固特征包括鑄坯表面溫度集合和相對壓下量集合；

分別對獲取的鑄坯表面溫度集合和相對壓下量集合進行模糊化處理，獲取鑄坯表面溫度模糊集合和相對壓下量模糊集合；

根據所述鑄坯表面溫度模糊集合和所述相對壓下量模糊集合，獲取大方坯連鑄輕壓下的壓力值；

根據模糊控制規則，確定與所述壓力值相對應的預先獲取的壓力模糊集合；