质量控制系统在宽厚板连铸机的应用范文

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摘要：

在简单介绍宽厚板连铸机自动化控制系统的基础上，从质量判定模型的设计原理出发，详细介绍质量控制系统的组成和设计特点及其在莱钢宽厚板连铸机上的应用效果。应用效果显示，铸坯合格率显著提升，有效提高了铸坯质量。

关键词：

连铸机；质量控制系统；质量判定模型；冶金数据库

连铸坯质量决定着最终产品的质量。质量控制系统是为解决连铸生产过程中连铸坯的质量问题而设计的，是莱钢宽厚板连铸机生产过程中计算机控制系统中的一个重要模型。该系统通过从生产现场收集与质量有关的重要过程数据变量，得出流中钢水的质量信息并跟踪定位到每一块铸坯上。模型处理的结果可直接在操作员工作站查看，实时监控跟踪生产过程中钢水的质量状况，操作人员可根据相关数据进行人工控制，以达到改变和提高铸坯质量的目的，保证生产的板坯无缺陷。

1宽厚板连铸机自动化控制系统的简介

莱钢宽厚板连铸机自动化控制系统采用德国西门子公司的S7-400和S7-300控制系统，完成生产过程控制、数据采集、工艺显示、历史数据存储、故障报警等功能。整个生产自动化控制系统分为三级，如图1所示。如图1所示，一级基础控制网络采集过程控制所需要的现场信号，通过二级过程控制网络，将生产过程中的质量信号传送到一级网络。

2质量判定模型的原理及设计特点

铸坯质量一般从连铸坯的纯净度、连铸坯的表面质量、连铸坯的内部质量、连铸坯的外观形状几方面进行评价。宽厚板连铸机的质量控制模型由奥钢联设计研发，主要由以下几部分组成，如图2所示。

2.1质量判定模型的设计原理质量控制模型基于冶金数据库创建，冶金数据库以判定表格的形式组成冶金知识系统。通过对冶金在线数据库中设定或要求的工艺参数与实际跟踪的工艺参数对比，来判定实际的工艺参数是否符合设定或要求，以提醒操作人员在操作方面是否有不符合要求的地方，并可查看该不符合要求的项目。系统的效能主要取决于板坯缺陷与工艺参数的关系，以及板坯缺陷对最终产品的影响。在冶金知识库及生产实际参数中规定了连铸板坯的表面和与内部质量有关的工艺参数基准值或技术要求，当实际生产达到符合板坯热送的技术要求后,以判定表的形式找出每个工艺参数的规定；达不到技术要求的，则以报警的方式提示铸坯存在缺陷或需要检查[1]。

2.2质量判定模型的设计特点质量判定模型使用的冶金知识库需要全面、准确的原始数据，因此数据的采集和分类成为模型应用效果好坏的一个关键因素。为了达到冶金数据的系统、分区采集以及对知识库的浏览、工艺参数的设定等方面提供方便，模型采用了简明的层次化设计。通过实时监控模型的判定数据，操作人员也可通过修改配水参数或钢种参数使铸坯质量达到预期的目标。

3质量控制系统的应用效果

根据质量控制系统在莱钢宽厚板连铸机上应用前后的分析，对铸坯指标进行了抽查对比（见表1）。从抽查情况看，莱钢宽厚板连铸机应用质量控制系统后铸坯合格率显著提升，有效提高了铸坯质量。

4结语

在连铸生产中，及时在线预报和检测铸坯质量对确保生产的连续性、提高产品质量及降低生产成本具有重要意义[2]。质量控制模型为优化生产工艺参数、改善铸坯质量、确保生产合格铸坯提供指导，为操作人员在线实时提供综合全面的质量信息数据，并能在热送的板坯中挑选出有缺陷或需要检查的铸坯。因此，质量控制系统是保证宽厚板连铸机规范操作、优化生产和研发钢种的有效技术支持。

参考文献

[1]余龙山.连铸板坯质量判定专家系统[D].重庆：重庆大学，2000：9-10.

[2]李球生,毕学工.连铸坯质量预报专家系统发展及在我国的探讨[J].钢铁研究,2003（2）：49-52.

作者：张庆 单位：莱芜钢铁集团有限公司自动化部