III Международная научно-техническая конференция студенчества и молодёжи
«Мир информации и телекоммуникаций» (26-27 апреля 2006 г.)
Система контроля качества слябов на МНЛЗ
Мурашов Е.А., ДонНТУ
Одной из особенностей МНЛЗ являются ее температурные режимы, оптимизация которых позволяет повысить качество конечной продукции. Учитывая важность этих показателей, разработана система контроля для выполнения следующих основных операций:
Для достижения этих результатов разработаны математические модели, работающие в режиме реального времени и новые алгоритмы контроля таких ситуаций, как предотвращение разрывов и налипания металла, контроль состояния жидкого металла, динамический контроль разбрызгивания, динамическое мягкое обжатие и система для контроля качества слябов.
Предотвращение разрывов и налипания металла основано на анализе температурных параметров, измеряемых при помощи установленных в кристаллизаторе сенсоров (термопар). Входной сигнал от этих сенсоров используется для получения графических карт термического статуса кристаллизатора (термография) для передачи операторам. При разрыве или налипании металла система выдает сигнал тревоги и алгоритм предотвращения выдает команду на автоматическое снижение скорости литья, что дает возможность нейтрализовать отрицательное воздействие на качество поверхности непрерывнолитого сляба.
Модель контроля параметров жидкого металла является математической моделью, которая рассчитывает температуры сляба в соответствии с маркой стали, температурой металла в промежуточном ковше, течением металла в кристаллизаторе, скоростью разбрызгивания охлаждающей воды и скоростью литья. Модель основана на двухмерном алгоритме конечных элементов, который решает следующее уравнение теплопередачи:
Уравнение решается по конечно-разностной схеме для поперечного сечения каждого сляба. Результат расчета выводится на компьютер инженера-технолога с графическим изображением кривых затвердевания, толщины непрерывнолитого сляба и предлагаемых параметров оптимального контроля расхода охлаждающей жидкости.
Целью динамического контроля потока разбрызгивающей воды является поддержание требуемого термического профиля вдоль ручья для каждой марки стали и условий литья.
Целью мягкого обжатия слябов в процессе литья является получение определенного внутреннего качества сляба.