本發(fā)明屬于連鑄生產(chǎn)過程智能化控制領(lǐng)域，特別涉及一種將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片的方法。

背景技術(shù)：

連鑄生產(chǎn)過程智能化控制、鑄坯質(zhì)量缺陷實(shí)時(shí)分析判定等越來(lái)越受鋼鐵企業(yè)重視，如果能夠?qū)崟r(shí)對(duì)鑄坯質(zhì)量缺陷分析判定，并在此基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整，不僅能夠減少鑄坯質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生，而且能夠提升生產(chǎn)效率，鑄坯質(zhì)量缺陷分為鑄坯的純凈度、鑄坯表面缺陷、鑄坯內(nèi)部缺陷、鑄坯形狀缺陷四大類。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鋼廠使用多種方法對(duì)鑄坯質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析判定，如應(yīng)用電磁感應(yīng)或光學(xué)檢測(cè)的物理檢測(cè)方法對(duì)鑄坯缺陷進(jìn)行在線檢測(cè)，由于高溫鑄坯受氧化鐵皮、保護(hù)渣的影響，鑄坯表面質(zhì)量的檢測(cè)效果并不理想。隨著信息物理系統(tǒng)、云平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)及其預(yù)測(cè)性分析等一系列新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用促進(jìn)了冶金智能化進(jìn)程，使用數(shù)學(xué)、物理、控制、人工智能等跨學(xué)科技術(shù)與創(chuàng)新型新技術(shù)相結(jié)合開發(fā)智能化鑄坯質(zhì)量判定系統(tǒng)已成為當(dāng)前的主要研究方向。而鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與準(zhǔn)確定位是鑄坯質(zhì)量實(shí)時(shí)分析判定的基礎(chǔ)，更是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的基礎(chǔ)。鑄坯加工成產(chǎn)品后，產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)可通過定位信息實(shí)現(xiàn)其在連鑄生產(chǎn)階段的質(zhì)量追溯、問題診斷和工藝質(zhì)量?jī)?yōu)化改進(jìn)。

傳統(tǒng)鑄坯質(zhì)量判定系統(tǒng)中鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)采集與定位的主要缺點(diǎn)包括：

(1)傳統(tǒng)鑄坯質(zhì)量判定系統(tǒng)采集鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)后，鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)主要是針對(duì)鑄坯進(jìn)行定位，而不是針對(duì)鑄坯切片。

(2)在連鑄生產(chǎn)過程中，每個(gè)與鑄坯質(zhì)量相關(guān)的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)都會(huì)在不同區(qū)域，以不同方式對(duì)鑄坯質(zhì)量造成影響，即每個(gè)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)都會(huì)對(duì)一個(gè)影響區(qū)域內(nèi)的鑄坯質(zhì)量產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)鑄坯質(zhì)量判定系統(tǒng)會(huì)對(duì)這個(gè)影響區(qū)域進(jìn)行修正，實(shí)際應(yīng)用表明，當(dāng)切片計(jì)劃長(zhǎng)度較小時(shí)，工藝參數(shù)影響區(qū)域修正結(jié)果往往不夠準(zhǔn)確，即鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位存在偏差，降低了采集到的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的可信度，給鑄坯質(zhì)量缺陷分析帶來(lái)隱患。

(3)傳統(tǒng)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)采集過程中，采集的澆鑄長(zhǎng)度在生產(chǎn)過程發(fā)生異常而不去修正，造成了鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的定位的可信度降低，使鑄坯質(zhì)量判定不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種克服實(shí)時(shí)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)只是針對(duì)鑄坯，而不是針對(duì)鑄坯切片的問題，克服傳統(tǒng)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位存在偏差的問題的一種將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片的方法，該方法包括：

(1)根據(jù)鋼包鋼液重量、澆鑄流數(shù)、鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)、鑄坯定寬、鑄坯定厚和切片計(jì)劃長(zhǎng)度信息，確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和每塊鑄坯的鑄坯切片數(shù)；

(2)生成虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)；

根據(jù)步驟(1)確定的每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和每塊鑄坯的鑄坯切片數(shù)生成虛擬鑄坯編號(hào)和虛擬鑄坯切片編號(hào)；

(3)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況確定鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域位置信息；

(4)在鑄坯生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)獲取澆鑄長(zhǎng)度，在每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前對(duì)該流澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正；

(5)根據(jù)修正后的澆鑄長(zhǎng)度對(duì)鑄坯切片位置進(jìn)行定位；

(6)根據(jù)步驟(3)中鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域位置信息及步驟(5)中鑄坯切片位置信息將實(shí)時(shí)采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位到每塊鑄坯切片上。

該方法進(jìn)一步包括：

(7)鑄坯到達(dá)切割點(diǎn)之前，根據(jù)鑄坯切片采集到的生產(chǎn)過程參數(shù)信息對(duì)鑄坯切片質(zhì)量缺陷實(shí)時(shí)分析判定，在分析判定基礎(chǔ)上生成切割指導(dǎo)方案及銜接處理方案；本爐次澆鑄結(jié)束后，將未實(shí)際生成鑄坯的虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)信息刪除，下一澆次鋼液到達(dá)澆鑄位時(shí)重復(fù)從步驟(1)開始操作。

所述步驟(1)中，每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)的公式如下所示：

式中，B_N—每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)；S_W—鋼包重量，單位t；S_K—鑄坯定寬，單位mm；S_G—鑄坯定厚，單位mm；S_C—鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)，單位mm；F_C—鑄機(jī)流數(shù)；CEILING(數(shù)據(jù),1)—向上舍入為最接近的整數(shù)。

所述步驟(1)中，每塊鑄坯包含鑄坯切片數(shù)的公式如下所示：

式中，SC_N—鑄坯切片數(shù)；S_C—鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)，單位mm；S_L—切片計(jì)劃長(zhǎng)度，單位mm；CEILING(數(shù)據(jù),1)—向上舍入為最接近的整數(shù)。

所述步驟(4)中，實(shí)時(shí)獲取澆鑄長(zhǎng)度及修正澆鑄長(zhǎng)度的具體過程為：

澆鑄長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

C_L＝C_L0+(T₂-T₁)*V 公式(c)

式中，C_L—澆鑄長(zhǎng)度；G_L0—本次計(jì)算之前的澆鑄長(zhǎng)度值；T₂—當(dāng)前時(shí)間；T₁—上一次計(jì)算澆鑄長(zhǎng)度時(shí)的時(shí)間；V—當(dāng)前鑄坯拉速；

每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前使用如下公式(d)修正澆鑄長(zhǎng)度值，并替換公式(c)計(jì)算的澆鑄長(zhǎng)度，澆鑄長(zhǎng)度修正公式：

式中，C_L—修正后的澆鑄長(zhǎng)度值；VC_i—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切片長(zhǎng)度值；VC_j—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切余長(zhǎng)度值，其包括切頭部分、切尾部分、手動(dòng)切割部分長(zhǎng)度值；CT_S—切割點(diǎn)位置。

所述步驟(5)中，鑄坯切片位置由如下公式確定。

CI_stop＝CI_start-CE_i 公式(f)

式中，CI_start—第i塊切片起點(diǎn)距彎月面距離；CI_stop—第i塊切片終點(diǎn)距彎月面距離；C_L—澆鑄長(zhǎng)度值；CE_i—第i塊鑄坯的切片長(zhǎng)度值。

所述步驟(6)中，將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位到滿足以下條件的鑄坯切片上：

滿足條件一：切片終點(diǎn)距彎月面距離>鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域起點(diǎn)距彎月面距離；

滿足條件二：切片起點(diǎn)距彎月面距離<鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域終點(diǎn)距彎月面距離。

所述鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息包括：鋼包鋼液信息、拉速、結(jié)晶器總管水量、結(jié)晶器總管壓力、結(jié)晶器總管溫度、結(jié)晶器支路水量、結(jié)晶器支路壓力、結(jié)晶器支路溫差、二冷總管水量、二冷總管壓力、二冷總管溫度、二冷各區(qū)流量、二冷氣總流量、二冷氣總壓力、二冷氣支路壓力、結(jié)晶器上寬度、結(jié)晶器錐度、結(jié)晶器液面、結(jié)晶器振動(dòng)頻率、結(jié)晶器振幅、結(jié)晶器振動(dòng)偏斜率、結(jié)晶器振動(dòng)曲線號(hào)、電磁首攪電流、電磁首攪頻率、電磁末攪電流、電磁末攪頻率、電攪水箱水位、各輥電流、各輥壓力、各輥輥縫、鋼種、班組、鑄坯尺寸、設(shè)備使用時(shí)間、設(shè)備使用次數(shù)、大包重量、大包溫度、鋼包長(zhǎng)水口密封是否保護(hù)不良、鋼包長(zhǎng)水口有無(wú)密封氣體、鋼包是否更換長(zhǎng)水口、中包重量、中包溫度、是否異鋼種連澆、浸入式水口是否堵塞、水口浸入深度、浸入式水口是否對(duì)中、保護(hù)渣名稱、保護(hù)渣添加量、保護(hù)渣粘度、保護(hù)渣熔速和保護(hù)渣堿度信息。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)實(shí)時(shí)采集，且信息準(zhǔn)確可靠，有較高可信度；

2、采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片上，即每塊鑄坯切片采集到的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)有較高可信度；

3、生產(chǎn)過程中智能化對(duì)澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正，以保證定位的準(zhǔn)確性；

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片的方法流程圖；

圖2為虛擬鑄坯及其虛擬切片信息示意圖；

圖3為實(shí)際鑄坯及其實(shí)際切片信息示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明在連鑄生產(chǎn)過程中全面采集鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)并將其定位到鑄坯切片上，連鑄生產(chǎn)過程中智能化對(duì)澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正，以保證定位的準(zhǔn)確性，鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片后，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到智慧云平臺(tái)，在智慧云平臺(tái)中使用仿真技術(shù)及人工智能分析方法相結(jié)合對(duì)鑄坯質(zhì)量智能化分析判定，并將分析結(jié)果發(fā)送到連鑄生產(chǎn)車間服務(wù)器及現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)系統(tǒng)，指導(dǎo)一級(jí)系統(tǒng)對(duì)鑄坯進(jìn)行操作。在鑄坯后續(xù)加工處理過程中，每塊鑄坯加工成產(chǎn)品以后都可通過智慧云平臺(tái)查詢到每個(gè)產(chǎn)品在連鑄生產(chǎn)過程中的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息。

本發(fā)明所提供的一種將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)準(zhǔn)確定位到鑄坯切片的方法，包括：

(1)根據(jù)鋼包鋼液重量、澆鑄流數(shù)、鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)、鑄坯定寬、鑄坯定厚和切片計(jì)劃長(zhǎng)度，確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和每塊鑄坯的鑄坯切片數(shù)。

每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)確定：

每爐鋼開始澆鑄之前，首先確定每流虛擬鑄坯塊數(shù)，即鋼包到達(dá)澆鑄平臺(tái)時(shí)，根據(jù)鋼包重量、澆鑄流數(shù)、鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)、鑄坯定寬和鑄坯定厚，確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)，公式如下所示：

式中，

B_N—每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)；

S_W—鋼包重量，單位t；

S_K—鑄坯定寬，單位mm；

S_G—鑄坯定厚，單位mm；

S_C—鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)，單位mm；

F_C—鑄機(jī)流數(shù)；

CEILING(數(shù)據(jù),1)—向上舍入為最接近的整數(shù)。

每塊鑄坯的鑄坯切片數(shù)確定：

確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)以后，利用如下公式確定每塊鑄坯的鑄坯切片數(shù)：

式中，

SC_N—鑄坯切片數(shù)；

S_C—鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)，單位mm；

S_L—切片計(jì)劃長(zhǎng)度，單位mm；

CEILING(數(shù)據(jù),1)—向上舍入為最接近的整數(shù)。

(2)生成虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)

根據(jù)步驟(1)中確定的每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和鑄坯切片數(shù)生成虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)。

如圖2所示，是鑄坯生產(chǎn)過程中某鑄機(jī)其中一流的虛擬鑄坯及其虛擬切片示意圖，虛線塊表示鑄坯尚未生成，這些信息是鋼包鋼液到達(dá)澆鑄位時(shí)虛擬定義的，澆鑄生產(chǎn)過程中根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況對(duì)虛擬切片信息進(jìn)行填充，此外實(shí)際生產(chǎn)過程中根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)虛擬鑄坯及其虛擬鑄坯切片信息修正。

(3)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況確定鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域位置信息

連鑄機(jī)從鑄坯凝固的起點(diǎn)彎月面開始到鑄坯切割點(diǎn)之間由眾多的設(shè)備依次相連共同作用使得鋼液最終凝固成鑄坯，所述設(shè)備包括結(jié)晶器、震動(dòng)裝置、二冷裝置、拉矯機(jī)、電磁攪拌裝置、壓下裝置和切割裝置，此外在結(jié)晶器之前包括了浸入式水口、中間包、大包。在鑄坯生產(chǎn)過程中，這些設(shè)備的位置相對(duì)固定，這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生眾多的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)，并對(duì)設(shè)備對(duì)應(yīng)影響區(qū)域內(nèi)的鑄坯切片質(zhì)量產(chǎn)生影響。

連鑄生產(chǎn)開始之前必須根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的鑄機(jī)及設(shè)備狀況確定每個(gè)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)的影響區(qū)域信息；連鑄生產(chǎn)過程中采集到的每個(gè)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)都會(huì)瞬時(shí)對(duì)該參數(shù)對(duì)應(yīng)影響區(qū)域內(nèi)的鑄坯切片質(zhì)量產(chǎn)生影響。

所述鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息包括：鋼包鋼液信息([C]、[Si]、[Mn]、[P]、[S]、[Mn]/[S]、[Al]、[Ca]、[N]、[O]、[Nb]、[Ti]、[Cr]、[B]、[Ni]、[V]、[Cu]、[As]、[Zn]、[As]、[Ce]、[Cd]、[Ga]、[Bi]、[Sn]、[H]、[Sb]、[Zr]、[Re]、[La]、[Be]、[Mo]、[Co]、[W])、拉速、結(jié)晶器總管水量、結(jié)晶器總管壓力、結(jié)晶器總管溫度、結(jié)晶器支路水量、結(jié)晶器支路壓力、結(jié)晶器支路溫差、二冷總管水量、二冷總管壓力、二冷總管溫度、二冷各區(qū)流量、二冷氣總流量、二冷氣總壓力、二冷氣支路壓力、結(jié)晶器上寬度、結(jié)晶器錐度、結(jié)晶器液面、結(jié)晶器振動(dòng)頻率、結(jié)晶器振幅、結(jié)晶器振動(dòng)偏斜率、結(jié)晶器振動(dòng)曲線號(hào)、電磁首攪電流、電磁首攪頻率、電磁末攪電流、電磁末攪頻率、電攪水箱水位、各輥電流、各輥壓力、各輥輥縫、鋼種、班組、鑄坯尺寸、設(shè)備使用時(shí)間、設(shè)備使用次數(shù)、大包重量、大包溫度、鋼包長(zhǎng)水口密封是否保護(hù)不良、鋼包長(zhǎng)水口有無(wú)密封氣體、鋼包是否更換長(zhǎng)水口、中包重量、中包溫度、是否異鋼種連澆、浸入式水口是否堵塞、水口浸入深度、浸入式水口是否對(duì)中、保護(hù)渣名稱、保護(hù)渣添加量、保護(hù)渣粘度、保護(hù)渣熔速和保護(hù)渣堿度信息。

(4)在鑄坯生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)獲取澆鑄長(zhǎng)度信息，并在每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前對(duì)該流澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正

澆鑄長(zhǎng)度是連鑄生產(chǎn)過程中對(duì)鑄坯及鑄坯切片定位的基礎(chǔ)，澆鑄長(zhǎng)度值的可信度至關(guān)重要，在鑄坯生產(chǎn)過程中，鑄機(jī)自帶的編碼器會(huì)實(shí)時(shí)獲取澆鑄長(zhǎng)度值，并將澆鑄長(zhǎng)度發(fā)送到服務(wù)器及客戶端供操作工實(shí)時(shí)查看，編碼器獲取的澆鑄長(zhǎng)度往往存在誤差，若出現(xiàn)誤差，則整個(gè)澆次的切片位置都會(huì)出現(xiàn)誤差，實(shí)時(shí)采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)不能準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)到鑄坯切片上，降低了鑄坯切片數(shù)據(jù)的可信度，所以需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正。

拉速在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)采集，且采集到的拉速值準(zhǔn)確性較高，采集的時(shí)間間隔固定，可通過采集到的拉速值以及拉速采集間隔值確定澆鑄長(zhǎng)度值，澆鑄長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

C_L＝C_L0+(T₂-T₁)*V 公式(c)

式中，

C_L—澆鑄長(zhǎng)度；

C_L0—本次計(jì)算之前的澆鑄長(zhǎng)度值；

T₂—當(dāng)前時(shí)間；

T₁—上一次計(jì)算澆鑄長(zhǎng)度時(shí)的時(shí)間；

V—當(dāng)前鑄坯拉速；

第一步獲取的澆鑄長(zhǎng)度值會(huì)出現(xiàn)細(xì)微偏差，這些細(xì)微誤差會(huì)在連續(xù)生產(chǎn)過程中變大，本發(fā)明在每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前對(duì)該流澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正，在澆鑄過程中由于切割點(diǎn)的位置是精確的、當(dāng)前切割鑄坯長(zhǎng)度值是精確的、已處理鑄坯長(zhǎng)度信息是精確的，可通過這些信息對(duì)當(dāng)前澆鑄長(zhǎng)度、實(shí)際切割的起點(diǎn)距彎月面距離及終點(diǎn)距彎月面距離進(jìn)行定位。

每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前使用如下公式(d)修正澆鑄長(zhǎng)度值，并替換公式(c)計(jì)算的澆鑄長(zhǎng)度，澆鑄長(zhǎng)度修正公式：

式中，

C_L—修正后的澆鑄長(zhǎng)度值；

VC_i—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切片長(zhǎng)度值；

VC_j—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切余長(zhǎng)度值，其包括切頭部分、切尾部分、手動(dòng)切割部分長(zhǎng)度值；

CT_S—切割點(diǎn)位置。

(5)根據(jù)修正后的澆鑄長(zhǎng)度對(duì)鑄坯切片位置進(jìn)行定位

鋼水從彎月面開始凝固，即鑄坯切片不斷凝固形成實(shí)際切片，如圖3所示，鑄坯開始凝固成型直到最終凝固，實(shí)線表示鑄坯不斷凝固成型，此時(shí)鑄坯切片已不是虛擬的了，而是生成了實(shí)際鑄坯。

在生產(chǎn)過程中，鋼液會(huì)不斷的凝固成鑄坯，澆鑄長(zhǎng)度在不斷增大，每塊鑄坯切片的位置不斷根據(jù)澆鑄長(zhǎng)度值進(jìn)行定位。

隨著澆鑄生產(chǎn)的進(jìn)行，若某澆次內(nèi)一直進(jìn)行澆鑄生產(chǎn)，澆鑄長(zhǎng)度一直增加，則第i塊鑄坯切片起點(diǎn)位置及切片終點(diǎn)距彎月面距離位置由下公式確定。

CI_stop＝CI_start-CE_i 公式(f)

CI_start—第i塊切片起點(diǎn)距彎月面距離；

CI_stop—第i塊切片終點(diǎn)距彎月面距離；

C_L—澆鑄長(zhǎng)度值；

CE_i—第i塊鑄坯的切片長(zhǎng)度值。

(6)根據(jù)步驟(3)中的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域位置信息及步驟(5)中的鑄坯切片位置信息將實(shí)時(shí)采集鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位到每塊鑄坯切片上

鑄坯開始凝固成型直到最終凝固，受到各種鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的影響，鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)獲取之前，已經(jīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況確定每個(gè)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的影響區(qū)域信息，每個(gè)影響區(qū)域起點(diǎn)距彎月面距離及影響區(qū)域終點(diǎn)距彎月面距離都已經(jīng)確定，可將實(shí)時(shí)采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位到此影響區(qū)域起點(diǎn)到影響區(qū)域終點(diǎn)之間的鑄坯切片上。

將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位保存到滿足以下條件的鑄坯切片上：

滿足條件一：切片終點(diǎn)距彎月面距離(mm)>鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域起點(diǎn)距彎月面距離(mm)；

滿足條件二：切片起點(diǎn)距彎月面距離(mm)<鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域終點(diǎn)距彎月面距離(mm)。

(7)鑄坯到達(dá)切割點(diǎn)之前，對(duì)鑄坯切片質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析，本爐次澆鑄結(jié)束后，將未實(shí)際生成鑄坯的虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)信息刪除，下一澆次鋼包到達(dá)澆鑄位時(shí)重復(fù)步驟(1)操作。

采用本發(fā)明方法每塊鑄坯切片精確獲取相關(guān)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行異常診斷及對(duì)切片質(zhì)量進(jìn)行智能分析判定。在生產(chǎn)開始之前工藝工程師及冶金專家已經(jīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)建立判定知識(shí)庫(kù)，異常診斷就是將采集到的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)與定義的判定規(guī)則比較，判定其是否異常以及異常等級(jí)，并根據(jù)判定結(jié)果并提出相應(yīng)處理措施。

在連鑄生產(chǎn)過程中，鑄坯在切割之前從彎月面一直運(yùn)動(dòng)到切割點(diǎn)，在此過程中經(jīng)過了不同的影響區(qū)域，受到不同生產(chǎn)過程參數(shù)的影響，系統(tǒng)將這些準(zhǔn)確的定位到鑄坯切片上，在鑄坯生產(chǎn)過程中，可在采集的信息基礎(chǔ)上，通過使用有限元分析模型，對(duì)連鑄生產(chǎn)過程直接模擬，得到各種變量的連續(xù)分布信息，并與人工智能技術(shù)相結(jié)合的方法建立模型對(duì)鑄坯質(zhì)量進(jìn)行分析判定判斷。分析判定鑄坯切片是否存在質(zhì)量缺陷，若切片質(zhì)量發(fā)生異常，分析得到工藝、設(shè)備和關(guān)鍵部件的存在問題，并將分析結(jié)果發(fā)送到連鑄生產(chǎn)車間服務(wù)器及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)，根據(jù)分析結(jié)果給出切割指示，進(jìn)而完成鑄坯切割。

后期處理

某一爐鋼生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，對(duì)有些虛擬鑄坯切片沒有生產(chǎn)成為實(shí)際鑄坯的切片信息進(jìn)行刪除，即將那些切片終點(diǎn)為0的切片予以刪除，下一爐鋼液到達(dá)澆鑄位時(shí)在此基礎(chǔ)上生成新的虛擬切片相關(guān)信息。

鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與準(zhǔn)確定位是實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)，在連鑄生產(chǎn)過程中利用相關(guān)技術(shù)將企業(yè)所有數(shù)據(jù)集中在智慧云平臺(tái)上，通過智慧云平臺(tái)控制鑄坯生產(chǎn)過程所有參數(shù)，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)把控、清晰知道生產(chǎn)任務(wù)的詳細(xì)進(jìn)度、對(duì)鑄坯質(zhì)量進(jìn)行判定；并在此基礎(chǔ)上建立完善的生產(chǎn)追溯管理體系，保證鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定性，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量追溯的快速性和準(zhǔn)確性。

實(shí)施例

此實(shí)施例為某鋼廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中使用此方法的實(shí)際情況，初始信息為：

鑄機(jī)：1#鑄機(jī)；流數(shù)：6流；澆次：6C3055；爐號(hào)：1632001；定尺長(zhǎng)度：6000mm；定寬：240mm；定厚180mm；鋼包重量：161.11t；切片長(zhǎng)度：500mm。

(1)根據(jù)鋼包鋼液重量、澆鑄流數(shù)、鑄坯計(jì)劃定長(zhǎng)、鑄坯定寬、鑄坯定厚和切片計(jì)劃長(zhǎng)度，確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和每塊鑄坯切片數(shù)。

每流計(jì)劃生成鑄坯塊數(shù)：

每流計(jì)劃生成鑄坯塊數(shù)公式如下所示：

根據(jù)公式(a)計(jì)算

每塊鑄坯計(jì)劃生成鑄坯切片數(shù)：

確定每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)以后，利用如下公式確定每塊鑄坯生成鑄坯切片數(shù)：

根據(jù)公式(b)計(jì)算

(2)生成虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)

根據(jù)步驟(1)中確定的每流計(jì)劃生產(chǎn)鑄坯塊數(shù)和每塊鑄坯生成鑄坯切片數(shù)生成虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)信息。

如下表1所示，其為當(dāng)前澆次，當(dāng)前爐次的1流生成的部分信息。表2為表1中所涉及的列名解釋。

表1初始生成的虛擬鑄坯編號(hào)及虛擬鑄坯切片編號(hào)

表2列名解釋

(3)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域

如表3及表4所示，為本實(shí)施例的部分影響區(qū)域信息，不同鑄機(jī)的不同設(shè)備對(duì)應(yīng)影響區(qū)域信息有所不同。

表3鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域信息

連鑄生產(chǎn)過程中采集到的每個(gè)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)都會(huì)瞬時(shí)對(duì)該參數(shù)對(duì)應(yīng)影響區(qū)域內(nèi)的鑄坯切片質(zhì)量產(chǎn)生影響，如表所示為部分鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)對(duì)應(yīng)的影響區(qū)域信息。

表4鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)及其對(duì)應(yīng)影響區(qū)域

(4)澆鑄長(zhǎng)度獲取及修正

澆鑄長(zhǎng)度是鑄坯生產(chǎn)過程中鑄坯及鑄坯切片定位的基礎(chǔ)，澆鑄長(zhǎng)度值的可信度至關(guān)重要，在鑄坯生產(chǎn)過程中，鑄機(jī)自帶的編碼器會(huì)實(shí)時(shí)獲取澆鑄長(zhǎng)度值，并將澆鑄長(zhǎng)度發(fā)送到服務(wù)器及客戶端供操作工實(shí)時(shí)查看，編碼器獲取的澆鑄長(zhǎng)度往往存在誤差，若出現(xiàn)誤差，則整個(gè)澆次的切片位置都會(huì)出現(xiàn)誤差，實(shí)時(shí)采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)不能準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)到鑄坯切片上，降低了鑄坯切片數(shù)據(jù)的可信度，所以需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正。

拉速在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)采集，且采集到的拉速值準(zhǔn)確性較高，采集的時(shí)間間隔固定，可通過采集到的拉速值以及拉速采集間隔值確定澆鑄長(zhǎng)度值，澆鑄長(zhǎng)度計(jì)算公式為：

C_L＝C_L0+(T₂-T₁)*V 公式(c)

式中，

C_L—澆鑄長(zhǎng)度；

C_L0—本次計(jì)算之前的澆鑄長(zhǎng)度值；

T₂—當(dāng)前時(shí)間；

T₁—上一次計(jì)算澆鑄長(zhǎng)度時(shí)的時(shí)間；

V—當(dāng)前鑄坯拉速；

第一步獲取的澆鑄長(zhǎng)度值會(huì)出現(xiàn)細(xì)微偏差，這些細(xì)微誤差會(huì)在連續(xù)生產(chǎn)過程中變大，本發(fā)明在每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前對(duì)該流澆鑄長(zhǎng)度進(jìn)行修正，在澆鑄過程中由于切割點(diǎn)的位置是精確的、當(dāng)前切割鑄坯長(zhǎng)度值是精確的、已處理鑄坯長(zhǎng)度信息是精確的，可通過這些信息對(duì)當(dāng)前澆鑄長(zhǎng)度、實(shí)際切割的起點(diǎn)距彎月面距離及終點(diǎn)距彎月面距離進(jìn)行定位。

每爐鋼每流切割第一塊鑄坯前使用如下公式(d)修正澆鑄長(zhǎng)度值，并替換公式(c)計(jì)算的澆鑄長(zhǎng)度，澆鑄長(zhǎng)度修正公式：

式中，

C_L—修正后的澆鑄長(zhǎng)度值；

VC_i—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切片長(zhǎng)度值；

VC_j—已經(jīng)處理過的每塊鑄坯切余長(zhǎng)度值，其包括切頭部分、切尾部分、手動(dòng)切割部分長(zhǎng)度值；

CT_S—切割點(diǎn)位置，如上表3所示，此切割點(diǎn)位置為33700mm。

(5)根據(jù)修正后的澆鑄長(zhǎng)度對(duì)鑄坯切片位置進(jìn)行定位

鋼水從彎月面開始凝固，鑄坯切片不斷凝固形成實(shí)際切片，如圖3所示，實(shí)線表示鑄坯不斷凝固成型。

隨著澆鑄進(jìn)行，鑄坯長(zhǎng)度不斷增大，根據(jù)澆鑄長(zhǎng)度信息，對(duì)每塊鑄坯切片的位置不斷定位，定位公式如下所示，則第i塊鑄坯的切片起點(diǎn)位置及切片終點(diǎn)距離彎月面距離位置由下公式確定：

CI_stop＝CI_start-CE_i 公式(f)

CI_start—第i塊切片起點(diǎn)距離彎月面距離；

CI_stop—第i塊切片終點(diǎn)距離彎月面距離；

C_L—澆鑄長(zhǎng)度值；

CE_i—第i塊鑄坯的切片長(zhǎng)度值；

如表5所示為當(dāng)前澆鑄長(zhǎng)度為49200mm時(shí)，各鑄坯切片起點(diǎn)距彎月面距離及切片終點(diǎn)距彎月面距離。

表5切片對(duì)應(yīng)澆鑄長(zhǎng)度定位信息

(6)實(shí)時(shí)采集的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)定位到每塊鑄坯切片上

隨著澆鑄的進(jìn)行，澆鑄長(zhǎng)度不斷增大，則每塊鑄坯不斷形成且不斷運(yùn)動(dòng)，此時(shí)連鑄一級(jí)系統(tǒng)會(huì)采集到各種鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)，如下表6所示為某一瞬時(shí)采集到的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息：

表6瞬時(shí)采集到的鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息

鑄坯開始凝固成型到最終凝固，受到各種鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)的影響，鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)獲取之前，其影響區(qū)域信息也已經(jīng)確定，則在此將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息都定位到在此影響區(qū)域內(nèi)的各塊鑄坯切片上。如上表4所示，每個(gè)影響區(qū)域起點(diǎn)距彎月面距離及影響區(qū)域終點(diǎn)距彎月面距離都已經(jīng)確定，可將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)保存到此影響區(qū)域起點(diǎn)到影響區(qū)域終點(diǎn)之間的鑄坯鑄坯切片上，將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)保存到滿足以下條件的切片上：

滿足條件一：切片終點(diǎn)距彎月面距離(mm)>鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域起點(diǎn)距彎月面距離(mm)；

滿足條件二：切片起點(diǎn)距彎月面距離(mm)<鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)影響區(qū)域終點(diǎn)距彎月面距離(mm)；

就這樣隨著生產(chǎn)的進(jìn)行鋼液不斷凝固成型、澆鑄長(zhǎng)度不斷增長(zhǎng)、鑄坯切片不斷運(yùn)動(dòng)，將鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息定位到鑄坯切片上，切片信息如表7所示。

表7生產(chǎn)過程中實(shí)際鑄坯編號(hào)對(duì)應(yīng)信息

采用本發(fā)明方法獲取了每塊鑄坯切片相關(guān)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)信息后，將所有相關(guān)信息發(fā)送到智慧云平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上對(duì)鑄坯生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行異常診斷及對(duì)切片質(zhì)量進(jìn)行智能分析判定。

某一爐鋼生產(chǎn)完成以后，對(duì)有些虛擬鑄坯切片沒有生產(chǎn)成為實(shí)際鑄坯的切片信息進(jìn)行刪除，即將那些切片終點(diǎn)為0的切片予以刪除，下一爐鋼液到達(dá)時(shí)在此基礎(chǔ)上生成新的虛擬切片相關(guān)信息。