[发明专利]一种钢铸界面钢液温降在线预测系统及其预测方法

说明书

本发明公开了一种钢铸界面钢液温降在线预测系统及其预测方法，包括钢包管理信息系统、钢液温降计算模型和在线测温系统，钢液温降计算模型与在线测温系统之间相结合并进行耦合式计算，从而实现实时预测所有钢包钢液的温降情况；所述钢包管理信息系统包括钢板烘烤系统、钢包计划管理和钢包状态系统；所述在线测温系统包括设于钢包内衬的热电偶传感器、温度采集单元、主控单元和钢包测温数据库单元，热电偶传感器与温度采集单元的接收端相连，温度采集单元的发射端与钢包测温数据库单元的接收端相连。本发明解决了传统出钢温度制定存在各工序温降的刚性叠加而导致出钢温度偏高、计算模型校正数据局限性的问题。

技术领域

本发明涉及钢铁行业界面温降预测系统，更具体地说，涉及一种钢铸界面钢液温降在线预测系统及其预测方法。

背景技术

现代炼钢以连铸为中心，传统出钢温度的制定过程为：连铸工位根据不同钢种的液相线温度，以及生产、设备状态，通过不同工序温降估算值得刚性叠加而制定转炉或电炉钢液出钢温度。为了生产的稳定和连续性，出钢温度的制定一般偏高，能源成本约占钢铁制造成本的30％，尤其是冶炼区域，降低能耗已经成钢铁公司降本增效的重要手段之一，每降低1℃出钢温度，减少成本0.5～3元/吨钢，降低出钢温度是降低炼钢工序成本的重要内容，减少其刚性叠加是途径之一。

如果要减少各工序的温度刚性叠加，那么需要能够较准确和精确地预测各工位的钢液温降情况，进而实现降低出钢温度的目标。随着信息化的发展，国内外开展了一系列的商业化的钢包信息化管理系统，主要包括钢包信息管理系统涵盖钢包位置跟踪、钢包包号识别、钢包基础信息管理、钢包优化配包管理、钢包热修管理、钢包冷修管理、钢包周转检查管理、钢包烘烤管理、钢包生产计划管理。典型的代表性系统例如西马克公司开发的X-PACT@钢包管理系统、宝信软件和中冶集团纷纷开发的钢包一体化管理系统。钢包信息化管理有利于提高钢包周转率，在此基础上，北京科技大学提出系统基于钢包实时跟踪及时获取钢包热状态信息，并通过离线数值模拟和现场数据校验的方法，设计较为精准的钢水温度补偿值，从而为降低转炉出钢温度提供依据，开发了钢水精确预定子系统。

采用离线数值模型计算与试验测温校正的方法，减少温度的刚性叠加，包括烘烤温度的影响、热循环周期影响、钢包散热机钢液温降的计算。目前存在着以下的不足：

1)钢包热损失计算的校正存在困难，尤其是在连铸工位的钢包上表面的散热；

2)试验钢包耐材测温的数据获取有限，全程跟踪预埋热电偶测温数据存在一定困难。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种钢铸界面钢液温降在线预测系统及其预测方法，解决了传统出钢温度制定存在各工序温降的刚性叠加而导致出钢温度偏高、计算模型校正数据局限性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种钢铸界面钢液温降在线预测系统，包括钢包管理信息系统、钢液温降计算模型和在线测温系统，钢液温降计算模型与在线测温系统之间相结合并进行耦合式计算，从而实现实时预测所有钢包钢液的温降情况；

所述钢包管理信息系统包括钢板烘烤系统、钢包计划管理和钢包状态系统；

所述在线测温系统包括设于钢包内衬的热电偶传感器、温度采集单元、主控单元和钢包测温数据库单元，热电偶传感器与温度采集单元的接收端相连，温度采集单元的发射端与钢包测温数据库单元的接收端相连。

所述的钢包内衬包括绝热层和永久层。

所述的绝热层包括绝热层冷面，所述的永久层包括永久层热面和永久层冷面。

所述的温度采集单元的发射端与钢包测温数据库单元的接收端之间为无线信号通讯方式。

所述的无线信号通讯方式为无线ZigBee模块。