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连铸过程实现液面控制是提高铸坯质量和提高铸机效率的重要手段,本文通过对液位检测技术的分析和对控制系统的研究总结出一种新的检测与控制的方法,实现液位的平稳控制,着重对连铸中间包液位控制进行了研究与开发。
中间包钢水液位控制是连铸过程的关键环节,如果液面波动太大,将对铸坯的质量产生很大影响;由于中间包液面的检测是采取称重法间接的测量,致使精度不高;另外由于执行机构不允许频繁动作,且带有很强的非线性,导致控制难度的增大;再有中间包所处的工作环境极其恶劣,这些都给中间包的液位控制带来了很多的不确定性。
工艺过程对液位的要求又十分的苛刻,传统的PID控制系统已不能满足控制精度的要求,本文在认真分析中间包液位特点的基础上以中间包液位控制系统为对象,建立了整个中间包液位控制系统的模型。研究并开发出一种非线性带死区变增益的PID控制器,它对执行机构的非线性特性做了很好的补偿作用,而且在一定范围内,解决了执行机构频繁抖动的问题。还从检测的角度做了改进,在原有检测设备的基础上加入了探极检测,用以提高液面的检测精度,并为控制系统不灵敏区的设定提供了准确的定位;进而提高了液面控制系统的可靠性和精确性;并且为以后中间包的自动控制系统控制质量的提高提供了一种很好的思路。
另外针对中间包放钢时的最低液面也做出了精确的检测,不但避免了中间包覆盖渣带入结晶器以使铸坯质量降低,并且有效地提高了钢水的收得率,提高中间包生产的经济效益。