[发明专利]一种板坯连铸电磁搅拌器动态控制方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼连铸技术领域，特别涉及一种板坯连铸电磁搅拌器的实时动态控制方法。

背景技术

在板坯连铸机上合理运用二次冷却区电磁搅拌技术，可以显著减轻铸坯的中心偏析和中心疏松，大大提高等轴晶率，基本消除内裂与中心缩孔，提高铸坯合格率。尤其对宽厚板而言，电磁搅拌的冶金效果尤为明显，已成为一种重要的技术手段，这已为世界各国炼钢厂的连铸生产实践所证实。

目前，国内外炼钢生产厂家所设计的电磁搅拌参数都是按照预先设定和输入的工艺参数进行电磁搅拌器的控制，而不是根据现场实际工艺参数的变化来调整电磁搅拌器的电磁搅拌参数，因此直接影响了电磁搅拌的实际效果。实践证明，只有针对不同的钢种和浇注工艺需采用相应的搅拌参数才能达到最佳效果。由于实际生产过程中的工艺条件是不断变化的，从而导致电磁搅拌器位置处的凝固坯壳厚度及未凝固液相的体积也在不断变化，如搅拌参数不能随之改变，必然导致搅拌效果的不稳定，进而造成铸坯质量时好时坏的缺陷。因此，只有电磁搅拌参数随着现场条件的变化而改变，才能使铸坯获得较好的搅拌效果，满足各钢种偏析要求，获得满意的凝固组织和等轴晶率。

发明内容

本发明的目的就是为了消除上述缺陷，提供一种可根据现场工艺条件变化，准确检测和计算连铸过程中的实际工艺参数，并根据铸坯内钢液凝固状态，实时调整电磁搅拌的电流和频率，提高电磁搅拌效果，控制铸坯的凝固组织和偏析形成条件，以确保铸坯内部质量的板坯连铸电磁搅拌器动态控制方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种板坯连铸电磁搅拌器动态控制方法，其具体步骤为：

1、通过连铸一级计算机控制系统对现场连铸生产的钢种、铸坯断面尺寸、钢水温度及拉坯速度进行连续采集，并将采集的各种实时数据传输给连铸二级计算机。

2、连铸二级计算机按照设定程序对接收的各种实测数据进行连续处理，计算出电磁搅拌对应位置处的凝固坯壳厚度δ及未凝固液相的比率，从而得到铸坯内钢液的未凝固率、糊状区宽度、电磁搅拌器线圈与液相边界的距离。

3、根据钢液所受的磁感应强度B计算公式：                                                ，建立电磁搅拌电流与频率之间关系。

上式中：B为钢液所受的磁感应强度、T，预先设定；η为磁场利用系数，根据不同的铸机结构确定；μ为钢液磁导率，μ=12.56×10^-7H/m；n为电磁搅拌器线圈匝数；I为电流强度，A；e为自然指数，为定值约等于2.718；δ为坯壳厚度、m，根据实测数据计算得到；r为线圈与铸坯边界的距离、为定值0.005m ，根据实测数据计算得到；π为圆周率；f为频率，Hz；σ为钢液电导率，与钢种有关。

将实测、选定及已知的各参数代入到磁感应强度计算公式中，从而得到电流和频率之间的关系式。

4、根据现场设备实际能力，先选定合适的电流强度值或频率值，然后将选定的电流强度值或频率值代入电流和频率的关系式，计算出对应的频率值或电流强度值，获得电流与频率的最佳匹配；并根据现场工艺条件的变化，实时进行参数的调整。

    所述根据设备能力确定的频率为1～12 Hz。

推荐的200×1450 mm板坯连铸机根据铸坯未凝固率和糊状区宽度确定的电流强度及频率对应表为：