專利名稱：一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統和方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼連鑄技術領域，特別涉及一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統和方法。
背景技術：
結晶器是連鑄機中最關鍵的部件，常常被譽為連鑄機的“心臟”，其主要的冶金功能為高效率的傳熱器，把高溫鋼水的熱量迅速地傳給冷卻水，保證鑄坯在出結晶器時有足夠的坯殼厚度和強度以抵抗鋼水靜壓力，防止漏鋼事故的發生。同時，結晶器傳熱是連鑄坯冷卻凝固過程中最重要的環節，它直接影響到鑄坯的表面質量和鑄機生產率，結晶器內鋼水一洛相一銅板一還殼之間的相互作用是一個復雜的動態過程，相互之間參數的匹配是否合理對鑄坯表面質量有決定性影響。影響結晶器傳熱的因素有很多，主要包括鋼種、斷面、拉速、過熱度、結晶器保護渣和倒錐度等工藝參數；結晶器長度、冷卻結構分布和銅板厚度等設備參數；以及結晶器冷卻水質水溫和水流速等介質因素。然而，在實際的板坯連鑄生產過程中，基于對安全與穩定生產的原則，結晶器冷卻水流量的設定僅考慮到所澆注的鋼種，其數值往往偏大，而且在澆注過程中基本不發生變化，但是不合適的結晶器冷卻工藝參數常常帶來板坯的質量缺陷。例如結晶器冷卻強度過大，造成坯殼收縮量大，導致坯殼產生裂紋；冷卻強度過弱，坯殼厚度較薄，出結晶器后容易出現鼓肚現象，造成液面波動大，甚至導致漏鋼事故。此外，結晶器對稱面熱流密度差越大，鑄坯縱裂指數也越高結晶器對稱面的冷卻水量差達到一定程度就會導致鑄坯表面縱裂紋的發生；由于結晶器在使用的過程中會不斷地修磨銅板，導致銅板厚度逐漸減小，并且每套銅板再加工量不盡相同，有時會出現內外弧銅板厚度不一致，隨內外弧銅板厚度差的增加，縱裂紋比率同樣增加。結晶器冷卻水流量的合理設定是實現結晶器冷卻工藝精細化的重要方面。從連鑄坯凝固的角度來講，工藝參數的變化能改變連鑄坯的凝固狀態，以及氣溫和水溫等環境因素的波動也會影響到結晶器實際冷卻效果，所以結晶器冷卻應該做到根據實際傳熱效果來加以動態優化控制。特別是隨著高效連鑄技術的發展以及結晶器漏鋼預報系統的不斷完善，結晶器冷卻也應該像現有的連鑄二冷控制一樣，逐漸實施動態控制，通過提供均衡高效的結晶器冷卻，使初生凝固坯殼均勻穩定的生長，既保證連鑄生產的安全性，又能保證鑄坯質量的穩定性。迄今為止，對結晶器冷卻結構的優化進行了大量的研究，而對冷卻工藝和控制方法的研究相對較少，對結晶器動態冷卻控制方法未見公開報道。目前，連鑄板坯多為組合式結晶器，四面獨立供水，其中寬面分外弧側和內弧側，窄面分左側和右側，并且具備自動采集冷卻水流量和水溫升的能力。以結晶器四個面的冷卻水進出水溫升、水流量及有效接觸面積作為參變量，通過公式I可計算出每一個面的平均熱流密度。
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式中 -結晶器平均熱流密度，kW*m-2;Cp-水的比熱，4. 20kJ* (kg °C)_1;P w-水的密度，1000kg m-3 ；ff-冷卻水流量，I min-1 ； A T-結晶器進出冷卻水溫升，V ；Lm-結晶器液面高度，m ；D-結晶器銅板單邊長度，mm。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種結晶器內鋼水冷卻的均勻性和鑄坯質量穩定性的動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統和方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統，包括初始水流量設定模塊、各面平均熱流密度計算模塊、對稱面平均熱流密度比較模塊、水流量重新設定模塊和安全水流量判定模塊；所述初始水流量設定模塊用于根據在澆鑄過程中所述板坯的鋼種，按所述結晶器的基礎水流量值設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量；所述各面平均熱流密度計算模塊用于分別計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和所述結晶器 兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值；所述對稱面平均熱流密度比較模塊用于分別計算所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時分別計算所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值；所述水流量設定模塊用于分別重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；所述安全水流量模塊用于判定所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的的安全水流量的范圍內。 進一步地，所述系統還包括報警模塊，所述系統還包括報警模塊，當所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量不在所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的安全水流量的范圍內，發出報警信號。進一步地，所述系統還包括查詢模塊，所述查詢模塊用于查詢所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。進一步地，所述系統還包括顯示模塊，所述顯示模塊用于利用圖形顯示所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的方法，包括如下步驟A按所述結晶器的基礎水流量值設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水
流量；B分別計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值，再判斷所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值是否在所述結晶器設定的窄寬比預置范圍內；C當所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值在所述窄寬比預置范圍內時，計算所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時計算所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值，然后判斷所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值是否均在所述結晶器設定的對稱面預置范圍內；D當所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值均在所述對稱面預置范圍內時，所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量，當所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和/或所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值不在所述對稱面預置范圍內時，分別重
新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；E當所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值不在所述窄寬比預置范圍內時，分別重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；F分別判定所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在所述結晶器的安全水流量的范圍內；G當所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和/或所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量不在所述結晶器的安全水流量的范圍內，重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量，然后重復步驟B至步驟F，直至澆鑄結束；H當所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量均在所述結晶器的安全水流量的范圍內，重復步驟B至步驟F，直至澆鑄結束。進一步地,所述方法還包括當所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量中任--面的水流量不
在所述結晶器的安全水流量的范圍內，發出報警信號。進一步地,所述方法還包括查詢所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。利用圖形顯示所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。進一步地,所述方法還包括在所述步驟G中，所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量的方法如式如式(2)r =0.5X(W+W對稱面 AT對麵/AT)(2)其中，W'為重新設定結晶器某一側面水流量，W為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水流量，A T為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水溫升，W5wmj為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中所述面的對稱面的水流量，△ T則為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中所述面的對稱面的水溫升。進一步地,所述窄寬比預置范圍為0. 91-1. 10。進一步地，所述對稱面預置范圍為0. 96-1. 04。本發明提供的一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統和方法，可提供更加均勻的結晶器冷卻條件，有利于結晶器內鋼水的均衡對稱傳熱，同時通過晶器冷卻水流量的精細化動態設定，提高結晶器自動化與智能化水平。


圖I為本發明實施例提供的動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的結晶器寬面內弧側初始水流量曲線；圖3為本發明實施例提供的結晶器寬面外弧側初始水流量曲線；圖4為本發明實施例提供的結晶器窄面左側初始水流量曲線；圖5為本發明實施例提供的結晶器窄面右側初始水流量曲線；圖6為本發明實施例提供的結晶器各面平均熱密度監測圖；圖7為本發明實施例提供的重新設定的結晶器寬面內弧側和外弧側水流量曲線；圖8為本發明實施例提供的重新設定的結晶器窄面左側和右側水流量曲線。
具體實施例方式本實施例應用對象是板坯連鑄機的某一流結晶器。以澆注低碳鋼鋼種SPHC為例，板坯斷面為230X 1050mm，目標拉速為I. 8m/min，結晶器水流量基礎值設定分別為寬面水量4610L/min和窄面水量為490L/min。若不實施動態控制，結晶器內弧側初始水流量見圖2，結晶器外弧側初始水流量見圖3，結晶器左側初始水流量見圖3，結晶器右側初始水流量見圖4，不難發現，即使水流量設定值恒定，實際水流量是呈周期性波動，然而，這可能與所選用的流量調節閥性能有關，并非是從工藝角度對水流量設定值的優化。圖6給出的是這段時間內結晶器各面的平均熱流密度監測曲線。實施結晶器冷卻水量的動態控制的前提正是要獲取結晶器各面的平均熱流 密度值。參見圖1，本發明實施例提供的一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統，包括初始水流量設定模塊、各面平均熱流密度計算模塊、對稱面平均熱流密度比較模塊、水流量重新設定模塊和安全水流量判定模塊；初始水流量設定模塊用于根據在澆鑄過程中板坯的鋼種，按結晶器的基礎水流量值設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量；各面平均熱流密度計算模塊用于分別計算結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值；對稱面平均熱流密度比較模塊用于分別計算結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時分別計算結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值；水流量設定模塊用于分別重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；安全水流量模塊用于判定重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在結晶器的安全水流量的范圍內。其中，該系統還包括報警模塊，當重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量中任一一面的水流量不在結晶器的安全水流量的范圍內，發出報警信號。其中，該系統還包括查詢模塊，查詢模塊用于查詢結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。其中，該系統還包括顯示模塊，顯示模塊用于利用圖形顯示結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信 號。一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的方法，包括如下步驟步驟101按結晶器的基礎水流量值設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水
流量；步驟102分別計算結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值，再判斷結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值是否在結晶器設定的窄寬比預置范圍內；其中，該窄寬比預置范圍為0.91-1. 10。若結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值小于0.91，則兩窄面單次可以同時增加水流量5L/min ;若結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值大于I. 10，則兩寬面單次可以同時增加水流量50L/min。步驟103當結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值在結晶器設定的窄寬比預置范圍內時，分別計算結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時分別計算結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值，然后判斷兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和兩寬面之間的平均熱流密度值的比值是否均在對稱面預置范圍內，其中，該對稱面預置范圍為0. 96-1. 04。步驟104當兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和兩寬面之間的平均熱流密度值的比值均在對稱面預置范圍內時，結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量為結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量，當兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和/或兩寬面之間的平均熱流密度值的比值不在對稱面預置范圍內時，分別重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量，具體設定兩可以按照如式(2)調整r =0.5X(W+W對稱面 AT對麵/AT)(2)其中，W'為重新設定結晶器某一側面水流量，W為結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水流量，AT為結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水溫升，為結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中該面的對稱面的水流量，△ T__則為結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中該面的對稱面的水溫升。步驟105當結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值不在結晶器設定的窄寬比預置范圍內時，分別重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；步驟106分別判定步驟104中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和步驟105中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在結晶器的安全水流量的范圍內，在本實施例中，結晶器的安全水流量中寬面水流量允許范圍為4200-5000L/min，窄面水流量允許范圍為450-540L/min ；步驟107當步驟104中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和/或步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量不在結晶器的安全水流量的范圍 內，重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量，然后重復步驟102至步驟106，直至澆鑄結束；步驟108當步驟104中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和步驟105中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量均在結晶器的安全水流量的范圍內，重復步驟102至步驟106，直至澆鑄結束。澆鑄結束時，最終得到重新設定的結晶器寬面內弧側和外弧側水流量(參見圖7)，結晶器窄面左側和右側水流量(參見圖8)。其中，該方法還包括步驟109當重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量中任--面的水流
量不在所述結晶器的安全水流量的范圍內，發出報警信號。其中，該方法還包括步驟1010查詢結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。其中，該方法還包括步驟1011利用圖形顯示結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。采用本實施例，基本可實現以下功能結晶器的熱監測，充分掌握結晶器傳熱過程的工作狀態，初步實現結晶器的可視化。優化結晶器冷卻水流量，為結晶器內鋼水提供一個均衡對稱的冷卻環境，保證板坯質量的穩定性。采用本實施例，通過調節結晶器水流量來控制結晶器內鋼水的傳熱狀態，可減少了生產過程中對拉速的干預，從而最大限度地維持恒拉速澆注；有利于提高結晶器銅板的使用壽命，同時有助于提高結晶器自動化化與智能化控制水平。本發明簡單易行，不僅能保證板坯質量的穩定性，還能提高結晶器銅板的使用壽命，既體現了煉鋼連鑄工藝的精細操作和精準控制，也推動了整個連鑄自動化整體水平的提升，應用前景十分廣闊。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制， 盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統，其特征在于，包括初始水流量設定模塊、各面平均熱流密度計算模塊、對稱面平均熱流密度比較模塊、水流量重新設定模塊和安全水流量判定模塊； 所述初始水流量設定模塊用于根據在澆鑄過程中所述板坯的鋼種，按所述結晶器的基礎水流量值設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量；所述各面平均熱流密度計算模塊用于分別計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值；所述對稱面平均熱流密度比較模塊用于分別計算所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時分別計算所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值；所述水流量設定模塊用于分別重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量；所述安全水流量模塊用于判定所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的的安全水流量的范圍內。
2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述系統還包括報警模塊，當所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量不在所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的安全水流量的范圍內，發出報警信號。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述系統還包括查詢模塊，所述查詢模塊用于查詢所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述系統還包括顯示模塊，所述顯示模塊用于利用圖形顯示所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。
5.一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的方法，其特征在于，包括如下步驟 A按所述結晶器的基礎水流量值設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量; B分別計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值和所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值，然后計算所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值，再判斷所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值是否在所述結晶器設定的窄寬比預置范圍內； C當所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值在所述窄寬比預置范圍內時，計算所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值，同時計算所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值，然后判斷所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值是否均在所述結晶器設定的對稱面預置范圍內；D當所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值均在所述對稱面預置范圍內時，所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量，當所述兩窄面之間的平均熱流密度值的比值和/或所述兩寬面之間的平均熱流密度值的比值不在所述對稱面預置范圍內時，分別重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量； E當所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值不在所述窄寬比預置范圍內時，分別重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量； F分別判定所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量是否在所述結晶器的安全水流量的范圍內； G當所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和/或所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量不在所述結晶器的安全水流量的范圍 內，重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量，然后重復步驟B至步驟F，直至澆鑄結束； H當所述步驟D中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和所述步驟E中重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量均在所述結晶器的安全水流量的范圍內，重復步驟B至步驟F，直至澆鑄結束。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 當所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量中任一一面的水流量不在所述結晶器的安全水流量的范圍內，發出報警信號。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 查詢所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。
利用圖形顯示所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的初始水流量、所述結晶器兩窄面的平均熱流密度值的平均值與所述結晶器兩寬面的平均熱流密度值的平均值的比值、所述結晶器兩窄面之間的平均熱流密度值的比值、所述結晶器兩寬面之間的平均熱流密度值的比值、重新設定所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量和報警信號。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述步驟G中，所述重新設定結晶器兩窄面和兩寬面中各面的水流量的方法如式如式(2) r =0.5X(W+W対稱面 AT対稱面/AT)(2) 其中，r為重新設定結晶器某ー側面水流量，W為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水流量，AT為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中任面水溫升，胃為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中所述面的對稱面的水流量，△ T則為所述結晶器兩窄面和兩寬面中各面的中所述面的對稱面的水溫升。
9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述窄寬比預置范圍為0.91-1. 10。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述對稱面預置范圍為O. 96-1. 04。
全文摘要
本發明公開了一種動態控制板坯連鑄結晶器冷卻的系統和方法，屬于煉鋼連鑄技術領域，該系統包括初始水流量設定模塊、各面平均熱流密度計算模塊、對稱面平均熱流密度比較模塊、水流量重新設定模塊和安全水流量判定模塊。本發明可提供更加均勻的結晶器冷卻條件，有利于結晶器內鋼水的均衡對稱傳熱，同時通過晶器冷卻水流量的精細化動態設定，提高結晶器自動化與智能化水平。
文檔編號B22D11/22GK102847904SQ20121033574
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者曾智, 崔陽, 朱國森, 李永林, 龐在剛, 高攀, 唐德池, 張宏艷, 高圣勇, 李一丁, 王志鵬, 劉原, 曾立, 朱立新, 田志紅, 彭國仲, 白健, 李向奎, 原祿春, 王保生, 宋佳友 申請人:首鋼總公司