[发明专利]一种坯壳厚度预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种坯壳厚度预测方法及系统，属于炼钢及连铸技术领域。用以解决坯壳厚度预测方法存在数据精度比较低，浪费材料的问题。包括：获取进入二冷区的钢坯的钢种成分，钢坯的第一信息，根据公式(1)，确定钢坯在二冷区的热传导方程；根据热传导方程和热传导方程的边界条件，确定二冷区的换热系数确定公式；根据二冷区的换热系数确定公式和钢坯的第一信息，确定目标函数的梯度公式；当确定梯度公式等于零时，通过公式(2)确定目标函数的最小值；当停止准则或者迭代步骤k＜N_max时，通过公式(3)确定搜索方向d_k；当搜索方向d_k满足下降准则时，通过公式(4)确定新的连铸机参数，根据新的连铸机参数和热传导方程确定钢坯厚度。

技术领域

本发明属于炼钢及连铸技术领域，更具体的涉及一种坯壳厚度预测方法及系统。

背景技术

连铸机是完成板坯生产的主要工具，连铸机二冷区是铸坯生产的重要环节。板坯生产是钢液经过结晶器形成初始的坯壳，然后经过二冷区喷水冷却，不断的凝固，坯壳的厚度不断的增加，最终形成板坯。基于连铸二冷区的重要性，准确的测量得到板坯的坯壳厚度引起了广泛的关注。

由于板坯生产过程中，生产环境恶劣，很难使用物理方法进行在线检测，因此只能对坯壳厚度进行预测。目前预测坯壳厚度的方法主要包括实验测量法和数值模拟方法两大类。实验方法主要是射钉实验方法。射钉实验方法主要是采用含有FeS的钢钉射入板坯，根据硫印中钢钉的熔化情况及S的分布情况，确定坯壳的厚度；由于连铸过程是一个放热的过程，因此可以使用热传导模型来描述，使用热传导模型可以计算板坯的温度分布情况，可以预测板坯的坯壳厚度；上述两种方法，实验方法只能在有限位置进行，从而得到坯壳厚度的数据有限，且浪费产品；数值模拟方法的精确比较低。

综上所述，现在的坯壳厚度预测方法存在预测区域有限，且数据精度比较低，浪费材料的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种坯壳厚度预测方法及系统，用以解决现有的坯壳厚度预测方法存在预测区域有限，且数据精度比较低，浪费材料的问题。

本发明实施例提供一种坯壳厚度预测方法，包括：

获取进入二冷区的钢坯的钢种成分，所述钢坯的第一信息，根据所述钢种成分，所述钢坯的第一信息以及公式(1)，确定所述钢坯在二冷区的热传导方程；

根据所述热传导方程和所述热传导方程的边界条件，确定二冷区的换热系数确定公式；根据所述二冷区的换热系数确定公式和所述钢坯的第一信息，确定目标函数的梯度公式；

当确定所述梯度公式等于零时，通过公式(2)确定所述目标函数的最小值；

当停止准则||J(α_k)-J(α_k-1)||＞ε或者迭代步骤k＜N_max时，通过公式(3)确定搜索方向d_k；

当所述搜索方向d_k满足下降准则||J(α_k+d_k)||≤η||J(α_k)||时，通过公式(4)确定新的连铸机参数，根据所述新的连铸机参数和所述钢坯在二冷区的热传导方程，确定坯壳厚度；

公式(1)如下所示：

换热系数确定公式如下所示：

目标函数梯度公式如下所示：

公式(2)如下所示：

公式(3)如下所示：