本發(fā)明涉及鋼水澆注領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼水澆注的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

鋼水采用傳統(tǒng)澆注方式進(jìn)行澆注，其澆注效果及注速控制不盡人意，而在澆注過程中，本體澆注難以控制，不便于觀察，因此澆注過程中經(jīng)常出現(xiàn)鋼水澆注速度過快或過慢，鋼錠模內(nèi)鋼水上升速度不穩(wěn)定，無法滿足鋼錠澆注要求，造成同一爐鋼水澆鑄的鋼錠內(nèi)部質(zhì)量不一致，存在較大差異，最終影響鋼錠的質(zhì)量合格率，影響生產(chǎn)周期，造成廢品，增加了生產(chǎn)成本，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。隨著煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展，對鋼錠的內(nèi)在質(zhì)量的要求越來越高，鋼水在澆鑄過程中對澆鑄時間、澆鑄重量、澆注速度等關(guān)鍵因素的控制越來越嚴(yán)?，F(xiàn)有技術(shù)中，在澆鑄過程中一般只能單一的顯示鋼水包的重量，技術(shù)人員完全憑靠經(jīng)驗(yàn)對鋼水的澆注速度進(jìn)行控制，缺少對鋼水實(shí)際流速的科學(xué)、精確的判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對鋼水的流速僅憑技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)，缺乏精確的控制手段的問題，本發(fā)明提出了一種鋼水澆注的控制方法及裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種鋼水澆注的控制方法，用于控制鋼水包內(nèi)鋼水對模具的澆注速度，包括：獲取所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)；根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線；獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息；根據(jù)所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度；根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線，包括：

根據(jù)所述鋼錠總高數(shù)據(jù)將鋼錠澆注過程劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段；根據(jù)所述鋼錠型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)，確定所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中每個階段中所需鋼水的質(zhì)量；根據(jù)所述每個階段中所需鋼水的質(zhì)量與模具型腔數(shù)據(jù)的橫截面積，計(jì)算生成所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度，并整合所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度為所述澆注速度曲線。

進(jìn)一步地，所述鋼水參數(shù)信息為鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度包括：根據(jù)前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量信息，計(jì)算所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量變化量與所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差；利用公式v＝ΔG/Δt計(jì)算實(shí)時澆注速度，式中，v為鋼水的實(shí)時澆注速度，ΔG為所述質(zhì)量變化量，Δt為所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差。

進(jìn)一步地，所述鋼水參數(shù)信息為模具內(nèi)鋼水的液面高度信息。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度，包括：判斷所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度是否超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍；若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度未超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則不調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度；若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，直至同一時刻的所述實(shí)時澆注速度等于所述澆注速度曲線的澆注速度。

本發(fā)明還提出了一種鋼水澆注的控制裝置，用于控制鋼水包內(nèi)鋼水對模具的澆注速度，包括：模具數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)；澆注速度曲線生成模塊，用于根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線；鋼水參數(shù)獲取模塊，用于獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息；實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度；澆注速度調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度。

進(jìn)一步地，所述澆注速度曲線生成模塊，包括：澆注階段劃分單元，用于根據(jù)所述鋼錠總高數(shù)據(jù)將鋼錠澆注過程劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段；澆注階段質(zhì)量確定單元，用于根據(jù)所述鋼錠型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)，確定所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中每個階段中所需鋼水的質(zhì)量；澆注速度整合單元，用于根據(jù)所述每個階段中所需鋼水的質(zhì)量與模具型腔數(shù)據(jù)的橫截面積，計(jì)算生成所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度，并整合所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度為所述澆注速度曲線。

進(jìn)一步地，所述鋼水參數(shù)獲取模塊，用于獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息，并且所述實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊，包括：時間與質(zhì)量變化量計(jì)算單元，用于根據(jù)前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量信息，計(jì)算所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量變化量與所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差；實(shí)時計(jì)算單元，用于利用公式v＝ΔG/Δt計(jì)算實(shí)時澆注速度，式中，v為鋼水的實(shí)時澆注速度，ΔG為所述質(zhì)量變化量，Δt為所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差。

進(jìn)一步地，所述鋼水參數(shù)信息為模具內(nèi)鋼水的液面高度信息。

進(jìn)一步地，所述澆注速度調(diào)整模塊，包括：速度判斷單元，用于判斷所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度是否超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍；速度調(diào)整單元，若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度未超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則不調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，直至同一時刻的所述實(shí)時澆注速度等于所述澆注速度曲線的澆注速度。

本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明的鋼水澆注的控制方法及裝置，解決了鋼錠澆注過程中，完全依靠澆注工人憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的可重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證鋼鋼錠澆注過程中鋼水上升的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為鋼水澆鑄過程中的精確調(diào)整提供保證，同時對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行全程的控制和監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)過程的精確控制，通過合理控制澆注速度，確保鋼錠澆注質(zhì)量，而且對于同一爐次不同錠重質(zhì)量不一致的現(xiàn)象基本消除，鋼錠質(zhì)量合格率提高8％。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的確定澆注速度曲線的流程圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的澆注速度曲線生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的澆注速度調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍。

本發(fā)明是通過采集模具的信息生成理想的澆注速度曲線，然后通過采集鋼水參數(shù)信息并使用其計(jì)算鋼水的實(shí)時澆注速度，然后通過比較實(shí)時澆注速度與鋼水的澆注速度曲線，以精確控制鋼水包的澆注速度。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制方法的流程圖，如圖1所示，鋼水澆注的控制方法包括：

S100，獲取所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)；

S200，根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線；

S300，獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息；

S400，根據(jù)所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度；

S500，根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度。

首先，獲取模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，通過結(jié)合模具型腔的實(shí)際情況與鋼錠的高度、總重，確定鋼錠在澆注過程中的開澆階段、錠身階段、肩部階段、冒口階段的澆注速度與澆注時間，生成鋼錠理想的澆注速度曲線。然后，利用鋼水包或者模具的測量裝置獲取鋼水包的不同時刻的鋼水參數(shù)信息，利用相應(yīng)的算法結(jié)合該鋼水參數(shù)信息計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度。最后，根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度直至完成整個鋼錠的澆注工作。如鋼水包內(nèi)鋼液需進(jìn)行另一個鋼錠澆注生產(chǎn)，則重復(fù)上述過程，進(jìn)行澆注。如澆注結(jié)束，則吊離鋼水包，完成澆注生產(chǎn)。在此說明的是，鋼水包調(diào)整澆注速度的機(jī)械裝置可以為三板式滑動水口、插板式滑板機(jī)構(gòu)或旋轉(zhuǎn)式滑動水口等。

在步驟S100中，獲取所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)。操作人員需要通過圖紙或者對模具的測量獲取模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，在鋼水澆注開始之前，技術(shù)人員將模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中。并且，在澆注開始生產(chǎn)前，操作人員核對生產(chǎn)任務(wù)，確認(rèn)澆注鋼種、鋼水需求量，鋼錠尺寸規(guī)格和數(shù)量，確定鋼錠尺寸規(guī)格相應(yīng)的生產(chǎn)工藝、確鋼錠澆注各個階段的鋼水重量，明確鋼錠澆注過程中開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段。

在步驟S200中，根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，獲取所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線。使用在步驟S100中已經(jīng)獲得的模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，并結(jié)合鋼錠澆注過程中開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的鋼水澆速、時間等工藝參數(shù)生成澆注速度曲線。澆注速度曲線包含有工藝設(shè)計(jì)的澆注過程中每一時刻的澆注速度，該澆注速度可以為單位時間內(nèi)鋼水的澆注質(zhì)量或者單位時間內(nèi)模具內(nèi)鋼水液面的上升速度。

在步驟S200具體實(shí)施過程中，如圖2所示，根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線，包括：

S210，根據(jù)所述鋼錠總高數(shù)據(jù)將鋼錠澆注過程劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段；

S220，根據(jù)所述鋼錠型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)，確定所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中每個階段中所需鋼水的質(zhì)量；

S230，根據(jù)所述每個階段中所需鋼水的質(zhì)量與模具型腔數(shù)據(jù)的橫截面積，計(jì)算生成所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度，并整合所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度為所述澆注速度曲線。

在鋼錠澆注過程中，技術(shù)人員按照生產(chǎn)工藝，將鋼錠按照鋼錠澆注的高度方向劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段。實(shí)際生產(chǎn)過程中，不同階段下鋼水的澆注速度不同，技術(shù)人員通過控制不同階段的澆注速度，形成符合質(zhì)量要求的鋼錠。本實(shí)施例的步驟S210～S230是通過預(yù)先劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中每個階段的澆注鋼水的質(zhì)量，然后根據(jù)每個階段中所需鋼水的質(zhì)量與模具型腔數(shù)據(jù)的橫截面積，計(jì)算生成所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度，在此說明的是，此處的澆注速度為模具內(nèi)鋼水液面的上升速度，并整合開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度為所述澆注速度曲線，該澆注速度曲線包含有模具內(nèi)鋼水在澆注的過程中每一時刻所對應(yīng)的鋼水表面上升速度的信息。需要說明的是，若澆注的鋼錠的形狀規(guī)則，在此以鋼錠為長方體為例，具體階段的澆注速度可以通過該階段鋼水質(zhì)量除以模具的橫截面積即可得到澆注速度，但若澆注的鋼錠的形狀不規(guī)則，則需要技術(shù)人員對模具型腔數(shù)據(jù)進(jìn)行個別分析，確定澆注速度，保證澆注過程中穩(wěn)定，滿足內(nèi)部質(zhì)量要求。

在完成澆注速度曲線的確定后，進(jìn)入步驟S300。在步驟S300中，獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息。本步驟中，獲取該鋼水參數(shù)信息的具體目的，是為下一步驟S400計(jì)算實(shí)時澆注速度進(jìn)行準(zhǔn)備。該鋼水參數(shù)信息可以為鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息、模具內(nèi)鋼水的液面高度信息等，這些直接通過儀器測量到的鋼水信息，作為步驟S400計(jì)算實(shí)時澆注速度過程的輸入數(shù)據(jù)，可以間接的反映鋼水的流速變化。

在步驟S400中，根據(jù)所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度。本步驟S400需要利用步驟S300中已獲取的鋼水參數(shù)信息，通過結(jié)合具體的鋼水參數(shù)信息計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度。下面就以鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息為鋼水參數(shù)信息為例，對本步驟如何獲取實(shí)時澆注速度的過程進(jìn)行說明：

進(jìn)入鋼水澆注過程后，鋼水包進(jìn)入澆注位置，利用鋼水包或澆注車的稱重裝置實(shí)時采集鋼水包質(zhì)量數(shù)據(jù)，計(jì)算在單位時間內(nèi)鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量變化，具體計(jì)算公式如下式所示：

v＝ΔG/Δt

式中，v為鋼水的Δt時間內(nèi)的平均澆注速度；ΔG為Δt時間內(nèi)的鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量變化量；Δt為采集兩次鋼水包質(zhì)量數(shù)據(jù)的時間間隔，Δt＝t₂-t₁，采集鋼水包質(zhì)量數(shù)據(jù)的前一時刻與當(dāng)前時刻分別為t₁與t₂。在此說明的是，通過上式所確定的實(shí)時澆注速度為單位時間內(nèi)的鋼水的澆注質(zhì)量。

上式計(jì)算出來的澆注速度只是一個Δt時間段的平均澆注速度(單位時間內(nèi)的鋼水的澆注質(zhì)量)，而不是當(dāng)時的真實(shí)值(即瞬時澆鑄速度)。當(dāng)Δt越小時，v越接近于當(dāng)時的瞬時澆鑄速度，當(dāng)Δt趨近于“0”時，可以把這個澆注速度作為當(dāng)時的瞬時速度，也就是該時刻(t₂時刻)的實(shí)時澆注速度。該實(shí)時澆注速度可以通過澆注鋼水的質(zhì)量與模具內(nèi)鋼水高度關(guān)系換算成體現(xiàn)有單位時間內(nèi)模具內(nèi)鋼水液面的上升速度的實(shí)時澆注速度。具體換算方法如下：利用鋼錠開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中鋼水質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息和鋼錠不同高度位置的截面面積，計(jì)算獲得鋼錠開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的液面上升速度，該上升速度曲線作為鋼錠的澆注曲線；根據(jù)澆注生產(chǎn)時的某一很短時間內(nèi)的實(shí)際澆注鋼水重量，結(jié)合鋼水的密度，計(jì)算獲得很短時間內(nèi)澆注鋼水的體積，利用鋼錠橫截面積，計(jì)算獲得該短時間內(nèi)的實(shí)際鋼水液面上升的高度，利用鋼水上升高度和時間，計(jì)算獲得鋼水液面上升的速度。

在具體實(shí)施過程中，同樣可以以模具內(nèi)鋼水的液面高度信息為鋼水參數(shù)信息，下面就如何獲取實(shí)時澆注速度的過程進(jìn)行說明：

進(jìn)入鋼水澆注過程后，鋼水包進(jìn)入澆注位置，利用外部測量鋼水液面高度的裝置測量鋼水參數(shù)信息，鋼水參數(shù)信息為模具內(nèi)鋼水的液面高度信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度包括：根據(jù)前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水液面高度信息，計(jì)算所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的高度變化量與所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差；利用公式v＝ΔH/Δt計(jì)算實(shí)時澆注速度，式中，v為鋼水的實(shí)時澆注速度，ΔH為所述液面高度變化量，Δt為所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差。

在步驟S500中，根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度。通過比較當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度是否在澆注速度曲線的允許波動范圍內(nèi)，如果實(shí)時澆注速度和澆注速度曲線該時刻下的流速一致，則控制鋼水包的流速控制裝置不調(diào)整鋼水包的澆注速度，如果實(shí)時澆注速度與澆注速度曲線該時刻下的流速存在較大的偏差，超出了允許波動范圍，則發(fā)出控制指令，控制鋼水包的流速控制裝置調(diào)整鋼水包的澆注速度，同時實(shí)時監(jiān)測注速變化，繼續(xù)比對實(shí)時澆注速度與澆注速度曲線該時刻下的流速差異，繼續(xù)調(diào)整注速控制裝置，直到鋼水質(zhì)量和注速測定裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)值一致時，停止鋼水包的流速控制裝置的機(jī)械調(diào)整，穩(wěn)定澆注速度。

在具體實(shí)施過程中，所述根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度，包括：判斷所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度是否超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍；若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度未超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度不調(diào)整當(dāng)前時刻的澆注速度；若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，具體調(diào)整方式如下：

在澆注的過程中，一旦出現(xiàn)某一時刻下，實(shí)時澆注速度超出了澆注速度曲線中該時刻的允許波動范圍，首先判斷該實(shí)時澆注速度超出澆注速度曲線中該時刻的允許波動范圍的上限還是下限，若當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度大于澆注速度曲線的允許波動范圍的上限，則緩慢降低鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，并且降低至同一時刻下的所述澆注速度曲線的澆注速度，然后不調(diào)整鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度。若當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度小于澆注速度曲線的允許波動范圍的下限，則緩慢增加鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，并且增加至同一時刻下的所述澆注速度曲線的澆注速度，然后不調(diào)整鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度。如此一來，不僅保證鋼水澆注速度的流速與預(yù)期一致，而且能保證澆注入鋼水的質(zhì)量與預(yù)期相同。

在介紹了本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制方法之后，接下來，對本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制裝置進(jìn)行介紹。該裝置的實(shí)施可以參見上述方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的術(shù)語“模塊”、“單元”，可以是實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的鋼水澆注的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本發(fā)明提供了一種鋼水澆注的控制裝置，包括：

模具數(shù)據(jù)獲取模塊100，用于獲取所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)；

澆注速度曲線生成模塊200，用于根據(jù)所述模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，生成所述鋼水澆注過程的澆注速度曲線；

鋼水參數(shù)獲取模塊300，用于獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息；

實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊400，用于根據(jù)所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度；

澆注速度調(diào)整模塊500，用于根據(jù)所述澆注速度曲線與當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度，調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注到模具的速度。

具體實(shí)施過程中，圖4為本發(fā)明實(shí)施例的澆注速度曲線生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示，所述澆注速度曲線生成模塊200，包括：

澆注階段劃分單元210，用于根據(jù)所述鋼錠總高數(shù)據(jù)將鋼錠澆注過程劃分為開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段；

澆注階段質(zhì)量確定單元220，用于根據(jù)所述鋼錠型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)，確定所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段中每個階段中所需鋼水的質(zhì)量；

澆注速度整合單元230，用于根據(jù)所述每個階段中所需鋼水的質(zhì)量與模具型腔數(shù)據(jù)的橫截面積，計(jì)算生成所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度，并整合所述開澆階段、錠身階段、肩部階段以及冒口階段的澆注速度為所述澆注速度曲線。

具體實(shí)施過程中，圖5為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，所述鋼水參數(shù)獲取模塊300，用于獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水包內(nèi)鋼水的質(zhì)量信息，并且所述實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊400，包括：

時間與質(zhì)量變化量計(jì)算單元410，用于根據(jù)前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量信息，計(jì)算所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的質(zhì)量變化量與所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差；

質(zhì)量速度實(shí)時計(jì)算單元420，用于利用公式v＝ΔG/Δt計(jì)算實(shí)時澆注速度，式中，v為鋼水的實(shí)時澆注速度，ΔG為所述質(zhì)量變化量，Δt為所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差。

具體實(shí)施過程中，圖6為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，所述鋼水參數(shù)獲取模塊，用于獲取前一時刻與當(dāng)前時刻的模具內(nèi)鋼水的液面高度信息，并且所述實(shí)時澆注速度計(jì)算模塊，包括：

時間與高度變化量計(jì)算單元410’，用于根據(jù)前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水液面高度信息，計(jì)算所述前一時刻與當(dāng)前時刻的鋼水的高度變化量與所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差；

高度速度實(shí)時計(jì)算單元420’，用于利用公式v＝ΔH/Δt計(jì)算實(shí)時澆注速度，式中，v為鋼水的實(shí)時澆注速度，ΔH為所述液面高度變化量，Δt為所述前一時刻與當(dāng)前時刻的時間差。

具體實(shí)施過程中，圖7為本發(fā)明實(shí)施例的澆注速度調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，所述澆注速度調(diào)整模塊500，包括：

速度判斷單元510，用于判斷所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度是否超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍；

速度調(diào)整單元520，若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度未超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則不調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，若所述當(dāng)前時刻的實(shí)時澆注速度超出所述澆注速度曲線的允許波動范圍，則調(diào)整所述鋼水包內(nèi)鋼水的澆注速度，直至同一時刻的所述實(shí)時澆注速度等于所述澆注速度曲線的澆注速度。

鋼錠澆注完成后，可以利用數(shù)據(jù)保存模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，包括鋼錠的模具型腔數(shù)據(jù)、鋼錠總重?cái)?shù)據(jù)以及鋼錠總高數(shù)據(jù)，同時保存設(shè)定的澆注速度曲線和實(shí)際生產(chǎn)曲線，同時保存相應(yīng)的生產(chǎn)工藝參數(shù)，為以后鋼錠質(zhì)量的檢測分析和相同錠型的生產(chǎn)工藝作為參考。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，該系統(tǒng)可以完全自動控制；也可根據(jù)需要人工對控制系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)，及時修正系統(tǒng)中的部分參數(shù)；針對特殊的鋼錠或生產(chǎn)工藝，可以人工利用系統(tǒng)針對不同的模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對整個澆注工藝進(jìn)行人工控制。

本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明的鋼水澆注的控制方法及裝置，解決了鋼錠澆注過程中，完全依靠澆注工人憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的可重復(fù)性和穩(wěn)定性，保證鋼鋼錠澆注過程中鋼水上升的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為鋼水澆鑄過程中的精確調(diào)整提供保證，同時對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行全程的控制和監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)過程的精確控制，通過合理控制澆注速度，確保鋼錠澆注質(zhì)量，而且對于同一爐次不同錠重質(zhì)量不一致的現(xiàn)象基本消除，鋼錠質(zhì)量合格率提高8％。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。