連鑄自動化
正文
直接將鋼水通過連鑄裝置鑄成各種規格鋼坯的自動控制過程。它與傳統的鋼模鑄錠法相比，可省去鋼模鑄錠裝置和價格昂貴的初軋開坯裝置，具有節約能源、提高產品質量和成材率、降低成本等優點。一般鋼水成材率可提高6～10％，噸坯節約能耗50～80千克標準煤,廠房面積節省50％左右，減少設備重量30％左右，並可縮短生產周期，改善勞動條件。連續鑄鋼法是20世紀50年代發展起來的一項新型鑄鋼技術,70年代以來得到迅速發展,並被世界各主要產鋼國家廣泛使用。1970年世界鋼鐵工業連鑄比僅為6.2％,1975年上升到13.2％,1979年又增至24.1％,1980年達到30％左右。1980年世界各主要產鋼國家的連鑄比為：蘇聯21.5％,美國20.3％,日本59.5％,聯邦德國46.0％,義大利50.1％，法國40.3％。中國鋼鐵工業的連鑄比1979年為4.8％,1980年為6.7％，1981年為7.5％，1982年為9％。
連鑄自動控制系統主要由生產管理級計算機、過程控制級計算機、設備控制計算機、各種自動檢測儀表和液壓裝置等組成。它能完成7種控制功能:中間罐和結晶器液面控制；結晶器保護渣裝入量控制；二次冷卻水控制；拉坯速度控制；鑄坯最佳切割長度控制；鑄坯跟蹤和運行控制；連鑄機的自動起鑄和停止控制。
液面控制 液面控制包括中間罐液面控制和結晶液面控制兩方面。前者是將中間罐鋼水液面控制在一定範圍內，使注入結晶器內的鋼水壓力穩定，為結晶器液面控制創造條件。通常用稱重法間接測出或用電磁感應法直接測出中間罐鋼水液面並進行控制。後者是將結晶器內鋼水液面控制在一定範圍內，保證鋼水在結晶器內有穩定的熱交換，形成良好均勻的坯殼。通常用液壓裝置控制流過中間罐滑動水口的鋼水量的方法來控制液面。結晶器液面檢測有同位素法、熱電偶法、渦流法、電磁感應法、雷射法和超聲法等。
保護渣裝入量控制 為防止鋼水在結晶器內氧化和減少鑄坯與結晶器表面的摩擦，通常要在結晶器鋼水液面上覆蓋一定厚度的保護渣，它還起到使鋼水表面散熱穩定的作用。通過測量保護渣層面上的熱輻射來控制保護渣的加入量。
二次冷卻水控制 連鑄坯從結晶器拉出後，其坯殼較薄，中間仍是鋼水，尚需噴水繼續冷卻，這就是二次冷卻。通常根據鋼種、鑄坯厚度、拉速來控制二次冷卻水量。二次冷卻水量調節系統中的主要設備是微型計算機，它利用鋼坯的熱傳導方程作為數學模型，並用鑄坯表面溫度作為反饋信號來對二次冷卻水量進行控制。二次冷卻水量控制合適，可避免鑄坯產生裂紋。因此二次冷卻水控制是無缺陷鑄坯生產過程的關鍵環節。
拉坯速度控制 根據鋼種、鑄坯尺寸、鋼水溫度和產量要求來確定鑄坯的拉速。連鑄生產過程要求拉速保持一定，以便使鑄坯有穩定的熱交換。拉矯機上有速度調節系統，可以保證拉速穩定。當結晶器液面超過上限，液面調節系統無法調節時，為防止鋼水外溢需要加快拉速；同樣，如果結晶器中鋼水低於下限，為防止漏鋼則需要減慢拉速。在這兩種情況發生時均有報警，並會作出相應處理。
最佳切割長度控制 將連鑄坯切割成一定的長度以便軋制。為避免最後出短坯，增加鋼水的收得率，可根據鑄坯尺寸、鋼水量、拉速和允許的鑄坯長度範圍來計算最佳切割長度。到鑄錠後期還可進行修正，以保證最後的鑄坯長度合適。
鑄坯跟蹤和運行控制 對鑄坯進行跟蹤，並將其存放地點和數量記錄下來並在鑄坯上列印編號，以便軋制時有該鑄坯的生產數據。鑄坯跟蹤和運行控制系統由鋼坯探測器和微型計算機組成。各鑄坯的堆放地點和原始數據均存入計算機，當需要某鑄坯時，隨時可從微機中查出並通知吊車司機，按地址送往下一道工序。由於連鑄坯在校直輥之前還未完全凝固，機械強度甚小，為了避免受外力影響而產生裂紋，需要及時檢測各支承輥和拉矯輥的開口度，將其調整到合適的尺寸。
現代連鑄生產過程中的檢測手段尚不完善，正在研究的項目有鑄坯結殼厚度檢測、拉漏預報、鋼水夾渣報警、鑄坯表面缺陷線上檢測等。這些項目的實現將使連鑄過程控制的精度大大提高。鑄坯熱傳導數學模型的進一步完善，也將會提高無缺陷鑄坯的成品率。連鑄連軋新工藝是節能的良好途徑，因而必須保證連鑄生產無缺陷鑄坯，連鑄計算機控制是達到這種目的的手段，連鑄連軋工藝將逐步取代鑄坯冷卻後再加熱的工藝。
