寶鋼板坯連鑄漏鋼預(yù)報(bào)技術(shù)的研究及應(yīng)用

1、寶鋼板坯連鑄漏鋼預(yù)報(bào)技術(shù)的研究及應(yīng)用許娜1黃可為1杜斌1職建軍2（1寶鋼研究院自動(dòng)化研究所2寶鋼股份煉鋼廠）摘要本文簡要介紹了寶鋼的新一代板坯連鑄漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)BBPSⅡ，對系統(tǒng)的組成、功能及應(yīng)用作了簡要闡述。該系統(tǒng)在硬件、軟件方面進(jìn)行了全面升級，同時(shí)增加了對縱裂漏鋼的預(yù)報(bào)、報(bào)警數(shù)據(jù)管理及熱成像等功能；綜合采用邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)以及空間網(wǎng)絡(luò)判斷等模型，使報(bào)警準(zhǔn)確率大幅度提高。自2004年12月開始投入現(xiàn)場應(yīng)用以來，已在多臺連鑄機(jī)上應(yīng)用，操作

2、性能良好，運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到要求，在減少漏鋼事故、提高連鑄機(jī)產(chǎn)能、改善鑄坯質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)1前言前言連鑄生產(chǎn)的穩(wěn)定順行是確保煉鋼連鑄生產(chǎn)效率的重要因素。連鑄漏鋼是連鑄生產(chǎn)中危害性極大的惡性事故，不僅會使?jié)茶T中斷，直接降低產(chǎn)量，影響整個(gè)煉鋼生產(chǎn)計(jì)劃；而且會對結(jié)晶器以及輥道構(gòu)成一定的危害，影響設(shè)備壽命；同時(shí)也間接影響到鑄坯的質(zhì)量。除了從設(shè)備、操作和工藝等方面采取措施來減少漏鋼外，采用漏鋼預(yù)報(bào)

3、裝置以預(yù)先警告漏鋼事故的發(fā)生，盡早采取措施，是行之有效的方法。為此，寶鋼先是從國外引進(jìn)漏鋼預(yù)報(bào)裝置，但隨著連鑄生產(chǎn)的發(fā)展，引進(jìn)裝置的漏報(bào)和誤報(bào)情況日趨嚴(yán)重；1998年，寶鋼自主開發(fā)了漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)BBPS，應(yīng)用于1號和2號連鑄機(jī)，工作性能大幅度改善；為了不斷改進(jìn)漏鋼預(yù)報(bào)技術(shù)，增強(qiáng)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高預(yù)報(bào)精度，提升寶鋼漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)的綜合性能，2004年寶鋼在原BBPS漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了新一代板坯連鑄漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)（BBPSⅡ

4、）。BBPSⅡ系統(tǒng)的預(yù)報(bào)精度及系統(tǒng)性能均優(yōu)于BBPS系統(tǒng)。目前，寶鋼股份寶鋼分公司的1號、2號、4號和6號連鑄機(jī)上使用的都是BBPSⅡ系統(tǒng)。2粘結(jié)性漏鋼產(chǎn)生過程粘結(jié)性漏鋼產(chǎn)生過程漏鋼大致可分為：開澆漏鋼、粘結(jié)漏鋼、卷渣漏鋼和裂紋漏鋼等。粘結(jié)性漏鋼在連鑄漏鋼中占絕大部分，能夠減少粘結(jié)性漏鋼是降低連鑄漏鋼的關(guān)鍵。粘結(jié)性漏鋼是由于受到某種因素的影響，鋼水在彎月面附近與銅板直接接觸而粘結(jié)；隨結(jié)晶器的不斷振動(dòng)及坯殼的下移，坯殼在粘結(jié)部的下方被拉斷

5、，鋼液會從破斷處流入而修復(fù)；但在下一次的振動(dòng)中重新拉斷；隨凝固的進(jìn)行，斷口不斷下移；到結(jié)晶器下口時(shí)，鋼水從斷口漏出。斷口下移的同時(shí)會不斷擴(kuò)展，從而形成破斷線，造成嚴(yán)重的漏鋼。熱電偶測溫法是目前最常用、效果最好的一種漏鋼預(yù)報(bào)方法。該方法是在結(jié)晶器銅板內(nèi)埋入一定數(shù)量的熱電偶，當(dāng)澆鑄過程中發(fā)生粘結(jié)時(shí)，可以得到熱電偶溫度的典型特征；根據(jù)特征進(jìn)行預(yù)報(bào)，就能夠通過降低鑄造速度，增加負(fù)滑脫時(shí)間而使粘結(jié)脫離銅板，斷口復(fù)合，并在出結(jié)晶器之前形成一定厚度的

6、坯殼，使漏鋼得以避免。3度實(shí)現(xiàn)了高速實(shí)時(shí)的復(fù)雜判斷。3.3系統(tǒng)界面系統(tǒng)界面BBPSⅡ系統(tǒng)人機(jī)界面友好，功能完善。圖3是典型的粘結(jié)漏鋼報(bào)警畫面。在正常運(yùn)行時(shí)只顯示各熱電偶的溫度數(shù)值。但有粘結(jié)特征出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)即時(shí)下發(fā)降速信號，自動(dòng)彈出粘結(jié)特征列的熱電偶溫度波形圖，并相應(yīng)將該列高亮為紅色，且蜂鳴器鳴叫，引起操作工注意。圖3典型報(bào)警畫面BBPSⅡ系統(tǒng)中的畫面交互部分，包含了系統(tǒng)主畫面（顯示當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)各熱電偶的溫度、信號下發(fā)方式、縱裂模型是否開啟

7、等）、報(bào)警歷史查詢畫面、歷史數(shù)據(jù)查詢畫面、模型參數(shù)畫面（需輸入密碼方可修改參數(shù)）、實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面（在同一畫面實(shí)時(shí)顯示所有熱電偶的溫度變化趨勢）、歷史狀態(tài)信息顯示等等。3.4系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能BBPSⅡ系統(tǒng)的功能包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、存儲與管理；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理；邏輯判斷模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型、空間網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)模型；漏鋼預(yù)報(bào)與自動(dòng)監(jiān)控；案例分析工具；模型在線維護(hù)；離線系統(tǒng)仿真等。其中，在4號連鑄機(jī)所使用的BBPSⅡ系統(tǒng)中增加了熱成像功能，可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯