一種圓坯連鑄軟壓下控制方法技術

本發明專利技術公開了一種圓坯連鑄軟壓下控制方法，屬于連鑄技術領域。所述方法是：當液壓調節回路的輸出壓力大于設定壓力的偏差范圍時，通過控制壓力調節閥使輸出壓力等于設定壓力；當設定壓力為輕壓段或軟壓段壓力時，通過控制不同的電磁閥使輸出壓力對時間的一階導數為０。本發明專利技術通過對輕壓段和軟壓段壓力的不同控制，實現了液壓調節回路輸出壓力的實時調節，從而完成了圓坯連鑄軟壓下控制，克服了該項技術長期依賴進口的不利因素。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及連鑄
，特別涉及。
技術介紹
在連鑄機控制技術中，軟壓下控制是直接影響鑄坯質量好壞的關鍵技 術之一。長期以來，該項技術被國外幾家大公司所擁有，例如奧地利的奧 鋼聯工程技術公司、意大利的達涅利集團等等，這些外國公司通常以"黑 匣子"的形式向國內企業提供該項技術，這樣國內企業就得支付高額的使 用費用，例如天津大無縫鋼管廠、衡陽鋼管廠、武漢鋼鐵(集團)公司、 鞍鋼股份有限公司等連鑄機中所使用的均為國外公司的技術。圓坯連鑄機的軟壓下控制技術與板坯或方坯的軟壓下控制技術有較大 的不同板坯或方坯連鑄機的軟壓下控制技術有比較完備的檢測手段(例 如輥縫檢測)，而圓坯連鑄機的軟壓下控制技術相對比較粗放，目前還沒有 合適的檢測手段；圓坯連鑄機的拉坯規格(直徑)相對于板坯或方坯連鑄 機的鑄坯規格(厚度)多，并且規格幅度變化大(最大變幅約300mm);如 果考慮軟技術方面的因素(例如液芯計算模型)，那么圓坯連鑄機軟壓下技 術的控制難度會大于板坯或方坯連鑄機軟壓下技術的控制難度。圓坯連鑄機的軟壓下控制技術是通過液壓控制回路來實現壓力調節 的。圖1示出了圓坯連鑄機的軟壓下控制技術中被廣泛采用的拉矯輥壓下 的液壓控制原理圖，其中VA控制油缸壓下，VB控制油缸上升，VC控制油 缸快速壓下，VD調節壓下的壓力。在實際應用中，圓坯連鑄液壓控制回路 的壓力調節是通過液壓缸的移動來實現的，即只有當液壓缸有位移時，外 界施加的壓力才可以被釋放。但是，這種圓坯連鑄機的軟壓下控制技術在控制效果方面卻不盡人意, 尤其是在微壓控制方面，其控制效果非常不好。以達涅利集團在衡管加工 方面所作的控制系統為例，隨著鑄坯規格逐漸變小，其壓下效果也會逐漸 變差，進而導致鑄坯嚴重變形。鑄坯變形的主要原因是1)當外界施加的壓力大于設定值時，液壓控制回路的壓力調節不能將壓力完全調低；2)當 外界施加的壓力小于20Kg時，液壓控制回路無法對這樣的小壓力進行有效 地調節。圓形熱坯在受壓時理論上可以看作拉矯輥的切線對熱坯的母線施 壓，由于其施加的壓強相對于板坯或方坯的兩個平面所施加的壓強大，因 此造成了圓坯更容易受壓變形。
技術實現思路
為了解決圓坯連鑄機軟壓下技術中的圓坯受壓變形問題，本專利技術提供 了，所述方法是當液壓調節回路的輸出壓 力大于設定壓力的偏差范圍時，通過控制壓力調節閥使所述輸出壓力等于 所述設定壓力；當所述設定壓力為輕壓段或軟壓段壓力時，通過控制不同 的電磁閥使所述輸出壓力對時間的一階導數為0。當所述設定壓力為輕壓段或軟壓段壓力時，通過控制不同的電磁閥使 所述輸出壓力對時間的一階導數為0的步驟具體為當所述設定壓力為輕壓段壓力時，對所述輸出壓力進行定時采樣，如 果采樣得到的壓力大于所述設定壓力，則關閉所述液壓調節回路的控制油 缸快速壓下的電磁閥。或者，當所述設定壓力為輕壓段或軟壓段壓力時，通過控制不同的電 磁閥使所述輸出壓力對時間的一階導數為0的步驟具體為當所述設定壓力為軟壓段壓力時，對所述輸出壓力進行定時采樣，如 果采樣得到的壓力大于所述設定壓力，則關閉所述液壓調節回路的控制油 缸快速壓下的電磁閥，并開啟所述液壓調節回路的控制油缸上升的電磁閥。所述定時采樣的周期為0. 382T，其中T為所述輸出壓力的采樣周期。所述輕壓段壓力大于25Kg且小于50Kg;所述軟壓段壓力小于等于 25Kg。有益效果本專利技術通過對輕壓段和軟壓段壓力的不同控制，實現了液壓調節回路輸出壓力的實時調節，從而完成了圓坯連鑄軟壓下控制，克服 了該項技術長期依賴進口的不利因素。附圖說明圖l是現有技術中圓坯連鑄機軟壓下的拉矯輥壓下的液壓控制原理圖； 圖2是本專利技術實施例提供的圓坯連鑄軟壓下控制的控制原理圖； 圖3是本專利技術實施例提供的圓坯連鑄軟壓下控制的流程圖； 圖4是本專利技術實施例提供的液壓調節回路的壓力調節原理圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本 專利技術實施方式作進一步地詳細描述。本專利技術實施例是在不改變現有硬件控制條件的基礎上，通過軟件來實 現能夠滿足不同規格圓坯的軟壓下控制。本專利技術實施例采用以下兩個階段來實現對圓坯連鑄軟壓下的控制 1)有條件的壓力調節當圖1中測壓點PI處的壓力大于設定值時，即使調節閥VD完全關閉， 其壓力通過液壓缸和管路內泄也得不到有效地釋放，使得作用于圓坯的壓 力過大，造成圓坯嚴重變形；當要求圖1中測壓點PI處有較小的壓力(例 如小于20Kg)，以防止圓坯受壓變形，但是在具體生產實踐中，油路的殘存 壓力還是比較高，達不到有較小壓力的要求。針對上述情況，并結合拉矯 機的工作壓力范圍(5-50Kg或大于140Kg)，本專利技術實施例采用如下控制策<formula>formula see original document page 5</formula>上式是對調節閥VD實施調節的函數，是一個典型比列積分調節器并采 用了邊界控制，即當PI處的壓力在正常誤差范圍內時，調節閥VD不作任 何調節；當PI處的壓力超出正常誤差范圍時，調節閥VD在上述比列積分 調節器的作用下進行調節，以減小輸出壓力。在實際應用中，邊界條件的 設置可以采用"上小下大"的原則，例如可以設置偏差值為+2 -5Kg之間， 從而減小因過壓導致圓坯變形的不利因素。比例系數K和積分時間可以根 據具體的生產要求來進行設置，例如可以設置K在0.8-1.0之間，積分時 間為60秒G 4。=60S)，這樣可以減小調節步長和放慢調節速度，有效保 證系統的穩定性和防止超調。另外，比例積分調節器本身的最大調節范圍可以由設定的壓力來進行限制。經過實際生產的證明當壓力開始由低向 高調節時，需要2個調節周期，壓力開始由高向低調節時，需要3個調節 周期就可以進入穩定調節狀態，并且壓力上限得到了有效的控制。2)分段壓下控制根據壓下壓力的大小，連鑄軟壓下控制可以分為三大類大于100Kg(重壓/硬壓)、大于25Kg且小于50Kg (輕壓)和小于等于25Kg (軟壓)。 重壓段軟壓下控制技術由于主要用于穿引錠桿，相對來說控制比較容易， 只要保證不打滑和被壓設備不下溜即可，因此本專利技術實施例不考慮重壓段 下的軟壓下控制。對于輕壓段和軟壓段的軟壓下控制，本專利技術實施例提出 如下解決方案a) 輕壓段的軟壓下控制在輕壓段的軟壓下控制中，目前的控制手段雖然有較好的壓力調節效 果，但是每次壓力超過設定值均會使圓坯發生微小的變形。在沒有輥縫控 制的前提下，其積累的誤差會使圓坯產生較大的變形。如圖1所示，假設 壓下的壓力為Pa，上升的壓力為Pb，當Pa-Pb^時，液壓缸能保持在某個 位置不變或者以壓下輥的自重力對圓坯施壓，如果在合適的時間(dt)內， 能使Pa-Pb^(也即dp/dt—0)，那么圓坯所受壓力與測壓點PI處所檢測的 壓力無關。通常情況下，輕壓段所澆鑄的圓坯規格比較大，如果壓力過小， 特別在靜態(暫停澆鑄)時，如果有2/3的壓下輥同時失壓，那么有可能造 成圓坯滑脫，因此得選取合適的dt。本專利技術實施例中，在液壓調節回路輸 出壓力采樣周期T的黃金分割點時刻(0. 382T， T為液壓調節回路輸出壓力 的采樣周期)對PI進行采樣，如果采集到PI大于壓力的設定值，那么立 即讓dp—本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種圓坯連鑄軟壓下控制方法，其特征在于，當液壓調節回路的輸出壓力大于設定壓力的偏差范圍時，通過控制壓力調節閥使所述輸出壓力等于所述設定壓力；當所述設定壓力為輕壓段或軟壓段壓力時，通過控制不同的電磁閥使所述輸出壓力對時間的一階導數為０。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐章云，趙書文，周軍求，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，
類型：發明
國別省市：83[中國|武漢]