寶鋼板坯連鑄漏鋼預報技術(shù)的研究及應用

1、寶鋼板坯連鑄漏鋼預報技術(shù)的研究及應用許娜1黃可為1杜斌1職建軍2（1寶鋼研究院自動化研究所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報系統(tǒng)BBPSⅡ，對系統(tǒng)的組成、功能及應用作了簡要闡述。該系統(tǒng)在硬件、軟件方面進行了全面升級，同時增加了對縱裂漏鋼的預報、報警數(shù)據(jù)管理及熱成像等功能；綜合采用邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡以及空間網(wǎng)絡判斷等模型，使報警準確率大幅度提高。自2004年12月開始投入現(xiàn)場應用以來，已在多臺連鑄機上應用，操作

2、性能良好，運行穩(wěn)定，各項技術(shù)指標均達到要求，在減少漏鋼事故、提高連鑄機產(chǎn)能、改善鑄坯質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用。關鍵詞關鍵詞連鑄結(jié)晶器漏鋼預報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，影響整個煉鋼生產(chǎn)計劃；而且會對結(jié)晶器以及輥道構(gòu)成一定的危害，影響設備壽命；同時也間接影響到鑄坯的質(zhì)量。除了從設備、操作和工藝等方面采取措施來減少漏鋼外，采用漏鋼預報

3、裝置以預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漏鋼預報裝置，但隨著連鑄生產(chǎn)的發(fā)展，引進裝置的漏報和誤報情況日趨嚴重；1998年，寶鋼自主開發(fā)了漏鋼預報系統(tǒng)BBPS，應用于1號和2號連鑄機，工作性能大幅度改善；為了不斷改進漏鋼預報技術(shù)，增強預報系統(tǒng)的抗干擾能力，提高預報精度，提升寶鋼漏鋼預報系統(tǒng)的綜合性能，2004年寶鋼在原BBPS漏鋼預報系統(tǒng)的基礎上，又開發(fā)了新一代板坯連鑄漏鋼預報系統(tǒng)（BBPSⅡ

4、）。BBPSⅡ系統(tǒng)的預報精度及系統(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；但在下一次的振動中重新拉斷；隨凝固的進行，斷口不斷下移；到結(jié)晶器下口時，鋼水從斷口漏出。斷口下移的同時會不斷擴展，從而形成破斷線，造成嚴重的漏鋼。熱電偶測溫法是目前最常用、效果最好的一種漏鋼預報方法。該方法是在結(jié)晶器銅板內(nèi)埋入一定數(shù)量的熱電偶，當澆鑄過程中發(fā)生粘結(jié)時，可以得到熱電偶溫度的典型特征；根據(jù)特征進行預報，就能夠通過降低鑄造速度，增加負滑脫時間而使粘結(jié)脫離銅板，斷口復合，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度實現(xiàn)了高速實時的復雜判斷。3.3系統(tǒng)界面系統(tǒng)界面BBPSⅡ系統(tǒng)人機界面友好，功能完善。圖3是典型的粘結(jié)漏鋼報警畫面。在正常運行時只顯示各熱電偶的溫度數(shù)值。但有粘結(jié)特征出現(xiàn)時，系統(tǒng)即時下發(fā)降速信號，自動彈出粘結(jié)特征列的熱電偶溫度波形圖，并相應將該列高亮為紅色，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（顯示當前時間點各熱電偶的溫度、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)）、實時監(jiān)控畫面（在同一畫面實時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)的功能包括實時數(shù)據(jù)的采集、存儲與管理；實時數(shù)據(jù)處理；邏輯判斷模型、神經(jīng)網(wǎng)絡預報模型、空間網(wǎng)絡預報模型；漏鋼預報與自動監(jiān)控；案例分析工具；模型在線維護；離線系統(tǒng)仿真等。其中，在4號連鑄機所使用的BBPSⅡ系統(tǒng)中增加了熱成像功能，可實時、動態(tài)顯