RU2232666C1 - Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets - Google Patents
Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232666C1 RU2232666C1 RU2003123510/02A RU2003123510A RU2232666C1 RU 2232666 C1 RU2232666 C1 RU 2232666C1 RU 2003123510/02 A RU2003123510/02 A RU 2003123510/02A RU 2003123510 A RU2003123510 A RU 2003123510A RU 2232666 C1 RU2232666 C1 RU 2232666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slab
- cooling
- zone
- zones
- time
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам охлаждения слябов на машинах непрерывной разливки заготовок (МНЛЗ).The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for cooling slabs on continuous casting machines (CCM).
Известен способ охлаждения сляба в зоне вторичного охлаждения (ЗВО) [Патент RU №2173604, кл. В 22 D 11/043, 11/124, 1999.], в котором расход воды в каждой i-й зоне охлаждения зависит линейным образом от скорости разливки. Зависимость расходов воды от скорости разливки является эмпирической и учитывает химический состав стали, ширину заготовки, температуру поверхности заготовки на выходе из последней зоны охлаждения, температуру металла в промковше.A known method of cooling a slab in the secondary cooling zone (ZVO) [Patent RU No. 2173604, class. In 22 D 11/043, 11/124, 1999.], in which the water flow in each i-th cooling zone linearly depends on the casting speed. The dependence of water consumption on casting speed is empirical and takes into account the chemical composition of the steel, the width of the workpiece, the surface temperature of the workpiece at the outlet of the last cooling zone, and the temperature of the metal in the bucket.
Недостатком данного способа управления охлаждением сляба является то, что в нем учитывается лишь ограниченный по химическому составу класс сталей. Кроме того, не производится управление охлаждением сляба при переходных режимах разливки, так как при переходных режимах необходимо обеспечить плавное изменение расходов охладителя до значений, соответствующих новой стационарной скорости разливки. Применение существующего способа приводит к тому, что расходы охладителя изменяются скачкообразно и при уменьшении скорости разливки происходит значительный разогрев поверхности сляба, а при увеличении скорости разливки - переохлаждение. Это вызывает дополнительные термические напряжения, что отрицательно отражается на качестве сляба.The disadvantage of this method of controlling the cooling of the slab is that it takes into account only a limited class of steel composition. In addition, slab cooling is not controlled during transient casting conditions, since during transient conditions it is necessary to ensure a smooth change in the flow rate of the cooler to values corresponding to the new stationary casting speed. The application of the existing method leads to the fact that the costs of the cooler change stepwise and with a decrease in the casting speed there is a significant heating of the surface of the slab, and with an increase in the speed of casting - supercooling. This causes additional thermal stresses, which negatively affects the quality of the slab.
Также известен способ управления охлаждением сляба при стационарных и переходных режимах разливки [Парфенов Е.П., Смирнов А.А., Кошкин А.В. и др. // Металлург, 1999, №11, с.53-54]. Для различных стационарных режимов разливки для каждой зоны охлаждения рассчитывается необходимый средний коэффициент теплоотдачи, а затем строится зависимость коэффициента теплоотдачи в зонах от скорости разливки для диапазона возможных скоростей. При скачке скорости коэффициенты теплоотдачи по линейной функции от времени изменяются в течение переходного времени от одного стационарного значения до другого.Also known is a method for controlling slab cooling in stationary and transient casting conditions [Parfenov EP, Smirnov AA, Koshkin AV and others // Metallurg, 1999, No. 11, p. 53-54]. For various stationary casting modes for each cooling zone, the required average heat transfer coefficient is calculated, and then the dependence of the heat transfer coefficient in the zones on the casting speed is constructed for the range of possible speeds. When the speed jumps, the heat transfer coefficients in a linear function vary with time during the transition time from one stationary value to another.
Недостатком этого способа является то, что система управления может обрабатывать лишь простые скачки скорости разливки и не может работать в режиме реального времени.The disadvantage of this method is that the control system can only process simple jumps in the casting speed and cannot work in real time.
Наиболее близким к заявляемому является способ динамического управления охлаждением сляба (DYNCOOL) в ЗВО МНЛЗ, изложенный в [Яухола М., Кивеля Э., Конттинен Ю. и др. // Сталь, 1995, №2, с.25-29.]. Модель DYNCOOL работает в режиме реального времени, для каждого элемента сляба непрерывно решается задача затвердевания и подбирается расход охладителя таким образом, чтобы обеспечить заданное изменение температуры поверхности сляба вдоль технологической оси.Closest to the claimed is a method for dynamic control of slab cooling (DYNCOOL) in the ZVO CCM, described in [Yauhola M., Kivelya E., Kontinen Yu. Et al. // Steel, 1995, No. 2, p.25-29.] . The DYNCOOL model works in real time, for each element of the slab, the solidification problem is continuously solved and the flow rate of the cooler is selected in such a way as to ensure a given change in the surface temperature of the slab along the technological axis.
Недостатком данного способа является то, что его реализация в промышленных условиях выявила его неэффективность, связанную с тем, что математическая модель затвердевания сляба, заложенная в данный способ, неадекватно отражает теплофизические процессы, протекающие при формировании сляба в МНЛЗ.The disadvantage of this method is that its implementation in an industrial environment revealed its inefficiency due to the fact that the mathematical model of solidification of the slab embedded in this method does not adequately reflect the thermophysical processes that occur during the formation of a slab in a continuous casting machine.
Техническим результатом предлагаемого способа управления режимом охлаждения слябов в ЗВО является повышение качества слябов путем уменьшения отрицательного влияния переходных режимов разливки.The technical result of the proposed method for controlling the mode of cooling slabs in the ZVO is to improve the quality of the slabs by reducing the negative impact of transient casting conditions.
В предлагаемом решении используется сравнительно простой в реализации и весьма эффективный способ управления охлаждением сляба в ЗВО слябовой МНЛЗ при стационарных и переходных режимах разливки. Вычислительная программа работает в режиме реального времени, но ее быстродействие значительно выше, чем в модели DYNCOOL, поскольку не требуется непрерывно решать задачу затвердевания.The proposed solution uses a relatively simple to implement and very effective way to control slab cooling in the SCZ of a slab continuous casting machine with stationary and transient casting conditions. The computer program works in real time, but its speed is much higher than in the DYNCOOL model, since it is not necessary to continuously solve the solidification problem.
Поставленная задача достигается тем, что в способе управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, включающем подачу стали в кристаллизатор из промежуточного ковша, вытягивание из него заготовки с переменной скоростью и охлаждение ее по зонам путем подачи охладителя (воды или водовоздушной смеси) на поверхность заготовки, расход охладителя по зонам определяют из выражения:The problem is achieved in that in a method for controlling slab cooling in the secondary cooling zone of a continuous casting machine, which includes supplying steel to the mold from an intermediate ladle, pulling the billet from it at a variable speed and cooling it in zones by supplying a cooler (water or water-air mixture) to the surface of the billet , the flow rate of the cooler in the zones is determined from the expression:
Gi(τ)=gi(α(τ*(zi, τ)))(li·Bi, G i (τ) = g i (α (τ * (z i, τ))) (l i · B i,
где Gi - расход воды в i-ой зоне охлаждения, м3/ч;where G i - water flow in the i-th cooling zone, m 3 / h;
i=1, 2,..., N - индекс, определяющий номер зоны вторичного охлаждения;i = 1, 2, ..., N is the index defining the number of the secondary cooling zone;
τ - текущее время, отсчитываемое с момента начала разливки, с;τ is the current time counted from the moment of casting start, s;
α(τ*) - зависимость коэффициента теплоотдачи на поверхности сляба (Вт/м2) от времени τ*, которая определяется в зависимости от режима охлаждения для заданной марки стали расчетным путем при решении задачи затвердевания при заданном изменении температуры поверхности сляба t=t(τ*);α (τ *) is the time dependence of the heat transfer coefficient on the slab surface (W / m 2 ) τ *, which is determined depending on the cooling mode for a given steel grade by calculation when solving the solidification problem for a given change in the surface temperature of the slab t = t ( τ *);
τ*=τ*(z,τ) - время (с), проведенное в МНЛЗ элементом сляба, который в текущий момент времени τ находится в точке z технологической оси и которое определяется численно из интегрального уравнения:τ * = τ * (z, τ) is the time (s) spent in the continuous caster by the slab element, which at the current moment of time τ is at point z of the technological axis and which is determined numerically from the integral equation:
где ν(τ’) - изменение скорости разливки во времени, м/с;where ν (τ ’) is the change in casting speed over time, m / s;
gi(α) - функция, обратная к зависимости α(gi), где gi - удельный расход охладителя (м3/м2·ч) в i-й зоне охлаждения, α - коэффициент теплоотдачи на поверхности сляба в этой зоне, причем зависимости α(gi) (i=1, 2,..., N) могут различаться для отдельных зон;g i (α) is the function inverse to the dependence α (g i ), where g i is the specific flow rate of the cooler (m 3 / m 2 · h) in the i-th cooling zone, α is the heat transfer coefficient on the slab surface in this zone , and the dependences α (g i ) (i = 1, 2, ..., N) may vary for individual zones;
zi - характерные координаты зон (например, середин зон), м, отсчитываемые от мениска;z i - the characteristic coordinates of the zones (for example, the middle of the zones), m, counted from the meniscus;
li - длины зон, м;l i - zone lengths, m;
Вi - охлаждаемая ширина сляба в i-й зоне, м.In i - the cooled width of the slab in the i-th zone, m
В частности, зависимости коэффициента теплоотдачи на поверхности сляба от удельного расхода охладителя в i-й зоне α(gi) можно принять в виде линейных функций: α(gi)=α0i+μi·gi, где α0i, μi - постоянные коэффициенты, которые могут иметь свое значение для каждой зоны охлаждения. При этом зависимость gi(α) будет иметь следующий вид:
Сказанное выше поясняется следующим образом.The foregoing is explained as follows.
На слябовых МНЛЗ широко применяется водовоздушное охлаждение, имеющее ряд преимуществ, в частности, более широкий диапазон регулирования интенсивности охлаждения и снижения неоднородности теплоотвода; высокую эффективность использования воды как охладителя (при снижении ее расхода). В некоторых зонах вторичного охлаждения применяются водяные форсунки, в других - водовоздушные. Кроме этого, для разных зон могут быть различными типы применяемых форсунок, типы роликов, шаг между ними и их диаметры, угол наклона охлаждаемой поверхности сляба к горизонтали и т.д. Поэтому полагаем, что для каждой зоны охлаждения имеется своя зависимость коэффициента теплоотдачи α(gi) от удельного расхода воды в этой зоне (где i - номер зоны), которая должна устанавливаться индивидуально в процессе настройки тепловой работы МНЛЗ.On slab continuous casting machines, water-air cooling is widely used, which has a number of advantages, in particular, a wider range of regulation of the cooling intensity and reduction of heat removal heterogeneity; high efficiency of using water as a cooler (while reducing its consumption). In some areas of secondary cooling water nozzles are used, in others - water-air nozzles. In addition, for different zones there may be different types of nozzles used, types of rollers, the pitch between them and their diameters, the angle of inclination of the cooled surface of the slab to the horizontal, etc. Therefore, we believe that for each cooling zone there is its own dependence of the heat transfer coefficient α (g i ) on the specific water flow in this zone (where i is the zone number), which must be set individually in the process of setting the caster’s thermal work.
При рациональном режиме охлаждения температура поверхности сляба в ЗВО должна лежать в интервале пластичности для данной марки стали. Для разных марок сталей этот интервал составляет 900-1100°С. Потребуем, чтобы температура поверхности данного элемента сляба являлась функцией только времени пребывания данного элемента сляба τ* в МНЛЗ:In a rational cooling mode, the surface temperature of the slab in the ZVO should lie in the ductility interval for this steel grade. For different grades of steel, this range is 900-1100 ° C. We require that the surface temperature of a given slab element be a function of only the residence time of a given slab element τ * in a continuous caster:
t=t(τ*), (1)t = t (τ *), (1)
причем зависимость t(τ*) должна выбираться на основе рациональной технологии выплавки данной марки стали, что решается обычно эмпирическим путем. При стационарной скорости разливки ν время τ* связано с координатой z технологической оси таким образом:moreover, the dependence t (τ *) should be selected on the basis of rational technology for the smelting of this steel grade, which is usually solved empirically. With a stationary casting speed ν, the time τ * is related to the coordinate z of the technological axis in this way:
При переменной скорости вытягивания ν(τ), где τ - текущее время, отсчитываемое с момента запуска МНЛЗ, время τ* находится из интегрального уравнения:With a variable pulling speed ν (τ), where τ is the current time counted from the moment the CCM starts, the time τ * is found from the integral equation:
Очевидно, чтобы обеспечить условие (1), требуется, чтобы плотность теплового потока от поверхности сляба q и коэффициент теплоотдачи на поверхности сляба α также являлись только функцией τ*:Obviously, to ensure condition (1), it is required that the heat flux density from the slab surface q and the heat transfer coefficient on the slab surface α also be only a function of τ *:
q=q(τ*);q = q (τ *);
α=α(τ*).α = α (τ *).
Зависимости q=q(τ*) и α=α(τ*) можно найти путем численного решения задачи затвердевания сляба при заданном изменении температуры поверхности t(τ*), восстанавливая граничные условия на поверхности сляба, причемThe dependences q = q (τ *) and α = α (τ *) can be found by numerically solving the slab solidification problem for a given change in the surface temperature t (τ *), restoring the boundary conditions on the slab surface, and
где t0 - температура охладителя.where t 0 is the temperature of the cooler.
Из численного решения уравнения (3) получаем, что время τ* зависит от координаты z и в общем случае от значений скорости в предыдущие (относительно текущего) моменты времени τ'≤τ. Эту зависимость обозначим так:From the numerical solution of equation (3) we obtain that the time τ * depends on the coordinate z and, in the general case, on the velocity values at the previous (relative to the current) time instants τ'≤τ. We denote this dependence as follows:
τ*=τ* (z,τ).τ * = τ * (z, τ).
Чтобы выдержать условие (1), коэффициент теплоотдачи на поверхности сляба в любой точке z в текущий момент времени τ при произвольном изменении скорости разливки должен определяться так:To withstand condition (1), the heat transfer coefficient on the surface of the slab at any point z at the current time moment τ with an arbitrary change in the casting speed should be determined as follows:
α(z,τ)=α(τ*(z,τ)), (4)α (z, τ) = α (τ * (z, τ)), (4)
где τ*(z,τ) находится из решения уравнения (3).where τ * (z, τ) is found from the solution of equation (3).
Температура поверхности сляба в любой точке z в текущий момент времени τ при произвольном изменении скорости разливки будет определяться аналогично:The temperature of the surface of the slab at any point z at the current time τ with an arbitrary change in the casting speed will be determined similarly:
t(z,τ)=t(τ*(z,τ)),t (z, τ) = t (τ * (z, τ)),
где функция t(τ*) является заданной.where the function t (τ *) is given.
Чтобы обеспечить в точке с координатой z в текущий момент времени τ при произвольном изменении скорости разливки необходимый коэффициент теплоотдачи, определяемый выражением (4), нужно знать, в какой зоне находится точка с координатой z, затем выбрать для данной зоны зависимость gi(α), на основании которой рассчитать необходимый удельный расход воды:In order to provide the necessary heat transfer coefficient determined by expression (4) at a point with a coordinate z at a current point in time τ at an arbitrary change in the casting speed, you need to know in which zone the point with the z coordinate is located, then choose the dependence g i (α) for this zone , on the basis of which to calculate the required specific consumption of water:
gi(z,τ)=gi(α(z,τ))=gi(α(τ*(z,τ))).g i (z, τ) = g i (α (z, τ)) = g i (α (τ * (z, τ))).
Обычно интерес представляют не все точки z, а только некоторые, например zi(i=1, 2,..., N) - координаты середин зон. Удельный расход воды в середине зоны примерно равен среднему удельному расходу воды в этой зоне. Тогда полный расход воды в i-й зоне при переменной скорости разливки в текущий момент времени с учетом вышеизложенного можно определить так:Usually, not all z points are of interest, but only some, for example z i (i = 1, 2, ..., N), are the coordinates of the midpoints of the zones. The specific water consumption in the middle of the zone is approximately equal to the average specific water consumption in this zone. Then the total water flow in the i-th zone at a variable casting speed at the current time, taking into account the foregoing, can be determined as follows:
Gi(τ)=gi(α(τ*(zi, τ))))·li·Bi, G i (τ) = g i (α (τ * (z i, τ)))) · l i · B i,
где li - длины зон; Вi - охлаждаемая ширина сляба.where l i are the lengths of the zones; In i is the cooled width of the slab.
На основании рассмотренного выше теоретического обоснования способа управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ разработан алгоритм управления и программа регулирования расходов охладителя в зонах охлаждения при стационарных и переходных режимах разливки.Based on the theoretical justification discussed above, a control method for slab cooling in the secondary cooling zone of the continuous casting machine has developed a control algorithm and a program for regulating the flow rate of the cooler in the cooling zones during stationary and transient casting conditions.
Пример. Разливают в сляб размерами 1,8×0,25 м сталь марки 45 со следующими параметрами: теплопроводность стали λ=29 Вт/м·К; теплоемкость жидкой стали с=832 Дж/кг·К; теплоемкость твердой стали с=739 Дж/кг·К; удельная теплота кристаллизации qкp=273 кДж/кг; плотность стали ρ=7200 кг/м3; начальная температура стали t0=1520°С; температура ликвидус tл=1485°С; температура солидус tс=1403°С; температура жидкой стали в промковше tж=1530°С.Example. Steel grade 45 is poured into a slab with dimensions of 1.8 × 0.25 m with the following parameters: thermal conductivity of steel λ = 29 W / m · K; the heat capacity of liquid steel with = 832 J / kg · K; the heat capacity of solid steel with = 739 J / kg · K; specific heat of crystallization q kp = 273 kJ / kg; steel density ρ = 7200 kg / m 3 ; initial steel temperature t 0 = 1520 ° С; liquidus temperature t l = 1485 ° C; solidus temperature t c = 1403 ° C; the temperature of liquid steel in the tundish t W = 1530 ° C.
Чтобы температура поверхности сляба в ЗВО убывала монотонно и лежала в интервале пластичности стали, зададим характер изменения температуры следующей зависимостью:So that the surface temperature of the slab in the SCZ decreases monotonously and lies in the range of steel ductility, we define the nature of the temperature change as follows:
t(τ*)=t ЗВО +(tж-tЗВО)·е-mτ*(°C),t (τ *) = t ЗВО + (t ж -t ЗВО ) · е -mτ * (° C),
где время τ* выражается в секундах; m=0,01 (с-1) - темп уменьшения температуры поверхности сляба; tЗВО=900°С - температура поверхности сляба на выходе из ЗВО.where time τ * is expressed in seconds; m = 0.01 (s -1 ) is the rate of decrease in the surface temperature of the slab; t ZVO = 900 ° С - surface temperature of the slab at the outlet of the ZVO.
Размеры зон охлаждения и координаты середин зон даны в таблице. Нулевая зона охлаждения включает в себя кристаллизатор, первая зона - подбой.The sizes of the cooling zones and the coordinates of the midpoints of the zones are given in the table. The zero cooling zone includes a mold, the first zone is a lining.
Так как в первых двух зонах (i=1,2) применяется водяное охлаждение, то в этом случае зависимость коэффициента теплоотдачи от удельного расхода воды имеет вид α=170+72·g, а в остальных зонах применяется водовоздушное охлаждение, для которого зависимость α(g) имеет вид α=170+150·g.Since water cooling is used in the first two zones (i = 1,2), in this case the dependence of the heat transfer coefficient on the specific water flow rate has the form α = 170 + 72 · g, and in the remaining zones water-air cooling is used, for which the dependence α (g) has the form α = 170 + 150 g.
На графике (см. чертеж) изображено изменение скорости вытягивания сляба и соответствующее изменение расходов воды в шести зонах охлаждения МНЛЗ. В начальные моменты времени разливка не ведется, но в первых трех зонах имеются минимальные расходы воды, которые задаются по технологической инструкции, в остальных зонах расходы воды отсутствуют. В текущий момент времени, равный 1,2 мин, скорость вытягивания начинает постепенно возрастать от нулевого значения. В момент времени 2,5 мин скорость разливки принимает стационарное значение 0,55 м/мин, которое сохраняется в течение 6 мин. Расходы воды в зонах остаются пока неизменными, т.к. сляб еще не дошел до соответствующих середин зон. Как только сляб достигает середины зоны, в данной зоне включается необходимый расход воды. Быстрей всего это происходит в 1-й зоне - в момент времени 4,1 мин, затем включается расход воды во 2-й зоне и т.д. В первых двух зонах успевает установиться стационарный режим. В 3-й зоне в момент включения расхода воды происходит резкое увеличение скорости разливки до 1 м/мин, что приводит к плавному увеличению расходов воды в первых трех зонах. Перестройка расходов воды до новых значений происходит сначала в первой зоне, затем во второй и т.д. При разливке на скорости 1 м/мин по очереди включаются расходы воды в 4-, 5- и 6-й зонах. Разливка на скорости 1 м/мин продолжается около 9,5 мин, за это время во всех зонах, за исключением 6-й, успевает произойти переходной процесс. В текущий момент времени 18 мин происходит резкое уменьшение скорости вытягивания до 0,1 м/мин, и при данном значении скорости разливка ведется около 4 мин. Ни в одной из зон не успевает закончиться данный переходной процесс. В момент времени 22 мин скорость скачком возрастает до значения 1,2 м/мин. Возникает новый переходной процесс, который накладывается на предыдущий, что приводит к довольно сложному изменению расходов воды в зонах. Расходы воды сначала увеличиваются медленно, затем достаточно быстро и для каждой зоны по своему. Наконец, из графика видно, что в первых 4-х зонах расходы воды выходят на значения, соответствующие новой стационарной скорости вытягивания 1,2 м/мин.The graph (see drawing) shows the change in the slab pulling speed and the corresponding change in water flow in the six CCM cooling zones. At the initial moments of time, no casting is carried out, but in the first three zones there are minimum water discharges, which are set according to the technological instruction, in other zones there are no water discharges. At the current time, equal to 1.2 minutes, the pulling speed begins to gradually increase from zero. At a time of 2.5 minutes, the casting speed assumes a stationary value of 0.55 m / min, which remains for 6 minutes. The water flow in the zones remains unchanged, because the slab has not yet reached the corresponding midpoints of the zones. As soon as the slab reaches the middle of the zone, the necessary water flow is switched on in this zone. This happens most quickly in the 1st zone - at a time of 4.1 minutes, then the water flow in the 2nd zone is turned on, etc. In the first two zones, the stationary mode manages to establish. In the 3rd zone, at the moment of turning on the water flow, a sharp increase in the casting speed occurs to 1 m / min, which leads to a smooth increase in water flow in the first three zones. Restructuring of water flows to new values occurs first in the first zone, then in the second, etc. When casting at a speed of 1 m / min, water flows in the 4th, 5th and 6th zones are included in turn. Casting at a speed of 1 m / min lasts about 9.5 minutes, during which time a transition process takes place in all zones except the 6th. At the current moment of time 18 min there is a sharp decrease in the drawing speed to 0.1 m / min, and at this value of the speed, casting takes about 4 minutes. In none of the zones does this transition process have time to end. At time 22 min, the speed jumps up to 1.2 m / min. A new transition process arises, which is superimposed on the previous one, which leads to a rather complex change in water discharge in the zones. Water consumption increases slowly at first, then quickly enough and for each zone in its own way. Finally, the graph shows that in the first 4 zones, the water flow goes to the values corresponding to the new stationary pulling speed of 1.2 m / min.
В предлагаемом способе изложены положения, на которых основана динамическая модель управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, а также рассмотрен пример работы программы. Модель рассчитывает и управляет расходом охлаждающей воды для достижения заданного температурного профиля заготовки. В результате температура поверхности поддерживается более 900°С при любом изменении скорости разливки. Использование предлагаемого способа позволяет улучшить качество заготовок, уменьшить потери при зачистке заготовок и снизить производственные затраты.The proposed method sets out the provisions on which the dynamic model for controlling slab cooling in the secondary cooling zone of a continuous casting machine is based, and also an example of the program’s operation is considered. The model calculates and controls the flow of cooling water to achieve a given temperature profile of the workpiece. As a result, the surface temperature is maintained above 900 ° C with any change in casting speed. Using the proposed method can improve the quality of the workpieces, reduce losses during cleaning of the workpieces and reduce production costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123510/02A RU2232666C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123510/02A RU2232666C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2232666C1 true RU2232666C1 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33414656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003123510/02A RU2232666C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2232666C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2286863C2 (en) * | 2004-12-07 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method to control secondary cooling of slab in continuous-casting machines at stationary and transient casting conditions |
| RU2302315C2 (en) * | 2005-09-12 | 2007-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Металлургическое оборудование" | Water flow rate control apparatus in plant for continuous casting of metal |
| RU2422242C2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-экологическое предприятие ЭКОСИ" | Method of cooling billets at continuous casting machines |
| RU2605723C2 (en) * | 2011-05-27 | 2016-12-27 | Прайметалз Текнолоджиз Аустрия Гмбх | Method for cooling metallic strand, and switching valve for intermittently permitting and shutting off volume flow of cooling medium |
| US10406597B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-09-10 | Jfe Steel Corporation | Continuous casting method of steel |
| CN118989272A (en) * | 2024-07-18 | 2024-11-22 | 武汉高智达连铸智能科技有限公司 | Control method for improving pulling speed of round billet continuous casting |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4476914A (en) * | 1979-09-28 | 1984-10-16 | Sack Gmbh | Method and apparatus for cooling metal strands, more particularly slab and billet strands |
| RU2027540C1 (en) * | 1992-11-11 | 1995-01-27 | Производственное объединение "Южуралмаш" | Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type |
| RU2147262C1 (en) * | 1995-11-03 | 2000-04-10 | Маннесманн Аг | Method for guiding continuous billets in continuous casting plant and apparatus for its embodiment |
| RU2173604C2 (en) * | 1999-10-04 | 2001-09-20 | ЗАО "Техномаг" | Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines |
-
2003
- 2003-07-24 RU RU2003123510/02A patent/RU2232666C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4476914A (en) * | 1979-09-28 | 1984-10-16 | Sack Gmbh | Method and apparatus for cooling metal strands, more particularly slab and billet strands |
| RU2027540C1 (en) * | 1992-11-11 | 1995-01-27 | Производственное объединение "Южуралмаш" | Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type |
| RU2147262C1 (en) * | 1995-11-03 | 2000-04-10 | Маннесманн Аг | Method for guiding continuous billets in continuous casting plant and apparatus for its embodiment |
| RU2173604C2 (en) * | 1999-10-04 | 2001-09-20 | ЗАО "Техномаг" | Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯУХОЛА М. и др. Способ динамического охлаждения сляба (DYNCOOL) в ЗВО МНЛЗ. Сталь, 1995, №2, с.25-29. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2286863C2 (en) * | 2004-12-07 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method to control secondary cooling of slab in continuous-casting machines at stationary and transient casting conditions |
| RU2302315C2 (en) * | 2005-09-12 | 2007-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралмаш-Металлургическое оборудование" | Water flow rate control apparatus in plant for continuous casting of metal |
| RU2422242C2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-экологическое предприятие ЭКОСИ" | Method of cooling billets at continuous casting machines |
| RU2605723C2 (en) * | 2011-05-27 | 2016-12-27 | Прайметалз Текнолоджиз Аустрия Гмбх | Method for cooling metallic strand, and switching valve for intermittently permitting and shutting off volume flow of cooling medium |
| US10406597B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-09-10 | Jfe Steel Corporation | Continuous casting method of steel |
| RU2713666C2 (en) * | 2015-01-30 | 2020-02-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Continuous steel casting method |
| CN118989272A (en) * | 2024-07-18 | 2024-11-22 | 武汉高智达连铸智能科技有限公司 | Control method for improving pulling speed of round billet continuous casting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101781805B1 (en) | Method for the continuous casting of metal strand | |
| RU2492023C2 (en) | Method and device for control over continuous cast billet solidification at continuous caster in starting casting process | |
| RU2232666C1 (en) | Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets | |
| KR101400046B1 (en) | Manufacture method for high strength casting of ultra low carbon steel | |
| RU2173604C2 (en) | Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines | |
| RU2229958C1 (en) | Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine | |
| WO2004048016A3 (en) | Method and device for continuously casting slab bars, thin slab bars, blooms, pre-profiled billets, billets, and similar made of liquid metal, particularly steel material | |
| KR20120110584A (en) | Device for controlling cooling of mold for thin slab and method therefor | |
| RU2286863C2 (en) | Method to control secondary cooling of slab in continuous-casting machines at stationary and transient casting conditions | |
| RU1819188C (en) | Method and apparatus for cooling steel ingots at continuous casting | |
| JP3056252B2 (en) | Method for producing rectangular thin slab and continuous casting apparatus | |
| KR101277707B1 (en) | Method for decreasing pin-hole defect in continuous casting process | |
| KR101277692B1 (en) | Method for decreasing pin-hole defect in continuous casting process | |
| Yamanaka et al. | Thin slab casting with liquid core reduction | |
| KR101246193B1 (en) | Method for estimating steel component during mixed grade continuous casting | |
| RU2422242C2 (en) | Method of cooling billets at continuous casting machines | |
| RU2002130853A (en) | METHOD FOR MANAGING SLAB COOLING IN A SECONDARY COOLING AREA OF A CURVE LINE Caster | |
| RU2269395C1 (en) | Method of a continuous casting of blank parts | |
| KR101299092B1 (en) | Predicting method of flux quantity for obtaining clean steel | |
| KR20120110585A (en) | Device for controlling soft reduction of solidified shell and method therefor | |
| JPH10286652A (en) | Continuous casting method of square billet and mold for continuous casting | |
| SU703228A1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| KR101435111B1 (en) | Method for predicting shrinkage of solidified shell in continuous casting process | |
| KR20140017173A (en) | Method and device for reducing defect of hot coil edge | |
| JPH08132204A (en) | Continuous casting method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170725 |