一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法和系统

本发明涉及连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制，特别是指一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法和系统。

背景技术：

1、钢水温度的稳定控制是保证连铸生产顺行的关键因素，钢水温度偏高，容易造成漏钢、铸坯鼓肚、中心偏析和疏松等后果；钢水温度偏低，容易引起中间包水口堵塞、降低铸坯表面质量等不利影响。诸多学者已对炼钢厂钢包周转过程的温降进行了广泛研究。部分学者对连铸中间包过程的温降亦有研究。有些研究发现合理的浇次顺序、调整中间包自身材料等操作能减少中间包过程产生的温降；有些研究发现中间包烘烤能给予中间包一定的蓄热量，从而降低钢水温降；有些研究发现少流浇注可以减小中间包的温降；然而，对于钢水从连铸钢包到中间包的流动和传递过程中的温度变化规律的研究，以及中间包各流水口之间的温度分布规律的研究仍然十分缺乏，因此亟需研究钢水从连铸钢包到中间包的流动和传递过程中的温度变化规律以及中间包各流水口之间的温度分布规律，进行连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制。

技术实现思路

1、本发明提供了一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法和系统，用以解决上述现有技术存在的问题。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法，包括：

3、s1、构建钢水从钢包内经钢包水口流出的三维钢包几何模型，和钢水由长水口流入中间包、以及中间包内的钢水从中间包水口流出的三维中间包几何模型，并进行网格划分为钢包网格模型和中间包网格模型，构建这两个网格模型的控制方程；

4、s2、确定所述钢包网格模型的初始条件、外部空气环境压力和温度边界条件；

5、s3、根据所述钢包网格模型的初始条件、外部空气环境压力和温度边界条件，求解所述钢包网格模型的控制方程，得到所述钢包网格模型的出口边界物理量分布；

6、s4、确定所述中间包网格模型的入口边界条件：将所述钢包网格模型的出口边界物理量分布作为所述中间包网格模型的入口边界条件；

7、s5、确定所述中间包网格模型的出口边界条件和初始条件；

8、s6、根据所述中间包网格模型的入口边界条件、出口边界条件和初始条件，设置不同的实验参数，求解所述中间包网格模型的控制方程，根据求解结果确定钢包至中间包钢水温度的稳定控制策略，根据所述稳定控制策略，对连铸机钢包至中间包钢水温度进行稳定控制。

9、另一方面，提供了一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制系统，所述系统包括：

10、构建模块，用于构建钢水从钢包内经钢包水口流出的三维钢包几何模型，和钢水由长水口流入中间包、以及中间包内的钢水从中间包水口流出的三维中间包几何模型，并进行网格划分为钢包网格模型和中间包网格模型，构建这两个网格模型的控制方程；

11、第一确定模块，用于确定所述钢包网格模型的初始条件、外部空气环境压力边界和温度边界条件；

12、求解模块，用于根据所述钢包网格模型的初始条件、外部空气环境压力边界和温度边界条件，求解所述钢包网格模型的控制方程，得到所述钢包网格模型的出口边界物理量分布；

13、第二确定模块，用于确定所述中间包网格模型的入口边界条件：将所述钢包网格模型的出口边界物理量分布作为所述中间包网格模型的入口边界条件；

14、第三确定模块，用于确定所述中间包网格模型的出口边界条件和初始条件；

15、稳定控制模块，用于根据所述中间包网格模型的入口边界条件、出口边界条件和初始条件，设置不同的实验参数，求解所述中间包网格模型的控制方程，根据求解结果确定钢包至中间包钢水温度的稳定控制策略，根据所述稳定控制策略，对连铸机钢包至中间包钢水温度进行稳定控制。

16、另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法。

17、另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法。

18、本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

19、本发明研究了钢水从连铸钢包到中间包的流动和传递过程中的温度变化规律以及中间包各流水口之间的温度分布规律，确定了钢包至中间包钢水温度的稳定控制策略，根据所述稳定控制策略，实现了对连铸机钢包至中间包钢水温度进行稳定控制。

技术特征：

1.一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建的所述钢包网格模型和中间包网格模型的控制方程，如下：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2，具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢包网格模型的出口边界物理量分布，包括：出口边界温度分布、出口边界压力分布、出口边界质量流率分布、出口边界体积分数分布；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s5，具体包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定控制策略，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在求解所述钢包网格模型和中间包网格模型的控制方程时，对传热及模型作出如下假设：

8.一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，其特征在于，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任一项所述连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，其特征在于，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任一项所述连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法。

技术总结本发明公开一种连铸机钢包至中间包钢水温度的稳定控制方法和系统，包括：构建三维钢包几何模型和中间包几何模型，进行网格划分为钢包网格模型和中间包网格模型，构建这两个网格模型的控制方程；根据初始条件、外部空气环境压力和温度边界条件，求解钢包网格模型的控制方程，得到钢包网格模型的出口边界物理量分布并作为中间包网格模型的入口边界条件；根据中间包网格模型的入口边界条件、出口边界条件和初始条件，设置不同的实验参数，求解中间包网格模型的控制方程，根据求解结果确定钢包至中间包钢水温度的稳定控制策略，根据所述稳定控制策略，对连铸机钢包至中间包钢水温度进行稳定控制。本发明可以对钢包至中间包钢水温度进行稳定控制。技术研发人员：袁飞,贺东风,王子奇,刘旋,张雪菲受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/26