连铸非稳态浇注的控制与优化
炼钢过程中的连铸技术改进与优化
炼钢过程中的连铸技术改进与优化随着现代工业的快速发展，钢铁行业在全球范围内扮演着重要的角色。
炼钢是制造钢材的关键过程之一，而连铸技术在炼钢过程中的应用越来越广泛。
本文将探讨炼钢过程中连铸技术的改进与优化措施，以提高钢材质量和生产效率。
一、连铸技术的基本原理与流程连铸技术是指将炼钢炉中液态钢水直接注入连铸机中，通过结晶器的作用，使其快速凝固为连续坯料。
基本上，连铸技术分为结晶器区、中间区和加热区三个部分。
结晶器区是最重要的部分，其作用是促使钢水迅速凝固形成坯料。
中间区则起到支撑坯料并保持其形状的作用，加热区则用来提供所需的坯料温度。
二、连铸技术改进的原因尽管连铸技术已经成为钢铁生产中主要的浇铸方法，但仍然存在一些问题和潜在的改进空间。
首先，连铸坯料的质量不稳定是一个重要问题。
由于熔铸过程中的各种因素，如温度、流速、结晶器形状等，坯料的结构和性能可能会出现变化。
这导致了产品的不均匀性和不稳定性。
其次，连铸过程中易产生气孔和夹杂物的问题也需要解决。
气孔和夹杂物对钢材的力学性能和外观质量有着显著影响。
此外，传统的连铸技术在能源消耗和生产效率方面也存在一些局限。
例如，冷却设备和传输系统的耗能较高，同时生产线上的工作效率较低。
因此，为了改进钢铁行业的连铸技术，提高生产效率和产品质量，钢铁企业已经采取了一系列的措施。
三、连铸技术改进与优化措施1. 结晶器改进结晶器是连铸技术中最关键的部分，对坯料质量起到决定性的作用。
通过改进结晶器的设计和材料，可以提高坯料的凝固性能和整体质量。
现代连铸技术使用先进的结晶器涂层和陶瓷材料，以减少坯料表面张力和增加热传导率。
此外，优化结晶器的几何形状和冷却系统，可以提高坯料的结晶行为和熔体流动性。
2. 连铸过程控制技术连铸过程中的温度、流速和加热条件等参数对坯料质量有着直接的影响。
通过引入先进的控制技术，如自动化控制系统和实时监测装置，可以实现对连铸过程的精细控制和优化。
自动化系统可以实时监测和调整炉温、浇注速度和结晶器温度等参数，以确保坯料的一致性和质量。
炼钢生产中的连铸工艺优化与质量控制
炼钢生产中的连铸工艺优化与质量控制近年来，随着钢铁行业的快速发展，炼钢生产过程中的连铸工艺优化与质量控制成为了关注焦点。
连铸工艺作为炼钢生产的重要环节，直接关系到钢铁产品的质量和生产效益。
本文从连铸工艺的优化和质量控制两个方面进行探讨，旨在揭示连铸工艺对钢铁生产的重要性，并提出相应的解决方案。
一、连铸工艺的优化连铸工艺是将炼钢过程中的液态钢水直接注入到连续浇铸机模具中，通过快速冷却和凝固形成坯料的过程。
连铸工艺的优化对提高钢铁产品质量、降低能耗和减少生产成本有着重要的影响。
1.流动控制优化在连铸过程中，合理控制钢水的流动速度对保证坯料质量至关重要。
优化连铸工艺中的流动控制，可以通过合理设计浇注室的形状和角度，调整浇注速度，控制冷却水的流量等手段来实现。
同时，配备先进的流动监测设备，实时监测钢水的流动情况，以及时做出调整和干预。
2.结晶器设计优化结晶器是连铸工艺中起着关键作用的部分，其优化设计直接关系到坯料的凝固结晶过程。
合理设计结晶器的出口形状和尺寸，选用合适数量和位置的冷却装置，可以有效控制坯料的凝固过程，避免产生过大的温度梯度和结晶缺陷。
同时，结合数值模拟和实验测试，进一步优化结晶器的设计参数，以提高连铸质量和生产效率。
3.冷却控制优化连铸过程中的冷却控制对坯料的结晶过程起着至关重要的作用。
优化连铸工艺的冷却控制，可以通过合理设置冷却水的流量和温度，调整冷却装置的布置方式，以及根据不同的钢种和规格进行个性化的冷却措施等手段来实现。
同时，结合先进的测温技术和数值模拟方法，对坯料的冷却过程进行实时监控和优化调整，以提高生产效率和坯料质量。
二、质量控制连铸工艺的质量控制是确保钢铁产品质量的关键环节。
通过加强对连铸工艺中关键参数的控制和监测，可以有效提高钢铁产品的一致性和稳定性。
1.温度控制钢水的温度是影响连铸质量的重要因素之一。
通过合理控制铸坯的初始温度和结晶器的冷却控制，可以实现钢水的均匀凝固和避免温度梯度过大造成的结晶缺陷。
连铸Ag-28Cu温度场非稳态过程的数值模拟
连铸Ag-28Cu温度场非稳态过程的数值模拟杨云峰;谢明;李艳;陈松;杨有才;陈永泰【摘要】采用Procast软件中的Mile算法对Ag-28Cu合金连铸凝固过程中温度场的非稳态变化进行了模拟,研究了不同拉速、过热度和换热系数对温度场分布、凝固速率和凝固前沿温度梯度变化的影响.模拟结果表明:随拉速的增大,铸件中心区域的凝固速率加快,凝固前沿温度梯度变化范围减小.换热系数的改变在靠近铸件表面区域对凝固速率基本没有影响,但靠近铸件中心区域后,其凝固速率随换热系数开始大幅度增大.在整个凝固过程中,换热系数越大,凝固前沿温度梯度越大.随浇注温度的提高,其凝固速率呈振荡式增大,凝固前沿温度梯度呈振荡式减小.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】8页(P37-44)【关键词】金属材料;连续铸造;凝固速率;温度梯度【作者】杨云峰;谢明;李艳;陈松;杨有才;陈永泰【作者单位】昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106【正文语种】中文【中图分类】TG293;TF777.3Ag-28Cu合金是典型的共晶合金，具有良好的流动性、浸润性和抗熔焊性，是应用最广的电子焊料之一，也是众多科研工作者研究共晶理论的对象。
如Park等人[1]采用落管法研究了Ag-28Cu合金液滴凝固过程中温度变化对共晶层片间距的影响。
Zhao等人[2]采用玻璃熔融净化法研究了不同过冷度对Ag-28Cu合金凝固组织的影响。
但是，对采用连铸法制备Ag-28Cu合金凝固过程中温度场变化的研究却很少。
板坯连铸机保护浇注工艺优化
板坯连铸机保护浇注工艺优化保护浇注工艺是指在板坯连铸过程中，在结晶器出口的一段距离内，通过向结晶器中注入保护剂，使保护剂在结晶器中形成一定高度的液堆，以提高板坯的表面质量和内部组织的均匀性。
保护剂一般为含有氮气的复合物，通过吹氮气进入结晶器中形成液堆。
目前，板坯连铸机的保护浇注工艺存在一些问题，如保护剂浇注不均匀、浇注量难以控制、浇注时间过长等。
这些问题导致连铸板坯的表面质量不佳，易产生废品；同时，保护剂的使用量较大，浪费资源。
因此，通过优化保护浇注工艺，可以提高板坯的质量和生产效率。
首先，优化保护剂的浇注方式。
目前的浇注方式主要是通过注入氮气形成液堆，然后让保护剂自然流入结晶器。
这种方式容易造成浇注不均匀，部分区域保护剂流入较多，而其他区域则较少。
应该采用均匀喷洒的方式，通过喷嘴将保护剂均匀喷洒在结晶器表面，使保护剂能够均匀地流入结晶器中，保护板坯表面的质量。
其次，优化保护剂的配比。
目前的保护剂主要是一种含有氮气的复合物，但其含氮量可能不够，导致保护效果不佳。
应该根据板坯的具体要求，调整保护剂的配比，增加氮气含量，提高保护效果。
另外，优化保护剂的喷洒方式。
目前的喷洒方式主要是通过固定喷嘴，在特定位置进行喷洒。
这种方式容易造成喷洒量不均匀，部分区域喷洒过多，而其他区域则较少。
应该采用可调节的喷洒系统，根据板坯的具体形状和尺寸，调整喷洒量，使保护剂能够均匀地喷洒在结晶器表面。
最后，优化保护剂的浇注时间。
目前的浇注时间一般较长，导致保护剂的使用量较大，浪费资源。
应该根据板坯的具体要求，调整浇注时间，使保护剂的使用量能够减少，提高资源利用率。
综上所述，板坯连铸机的保护浇注工艺可以通过优化保护剂的浇注方式、配比、喷洒方式和浇注时间等方面来改善。
通过这些优化措施，可以提高板坯的表面质量和内部组织的均匀性，降低废品率，提高生产效率。
同时，通过减少保护剂的使用量，可以节约资源，实现可持续发展。
非稳态浇注对铸坯表面纵裂纹的影响及控制
锭拉 速提 升至 正 常 浇 注速 度后 ， 依 据 结 晶 器 的 再
图 １ 板 坯 纵 裂 缺 陷
第１ ８卷第 １期
・
宽厚板
Ｗｌ ＤＥ ＡＮＤ ＡＶＹ Ｌ Ｔ ＨＥ Ｐ Ａ Ｅ
Ｖｏ． ８， ｏ １ １ １ Ｎ ． Ｆ ｂ ａｙ ２ ２ ｅ ｒ ｒ ０１ ｕ
２ 。 ２１ ２ ０ ２年 ２月
非稳 态浇 注对铸 坯 表 面纵 裂 纹 的影 响及控 制
冯 玉 波
（ 阳钢铁股份有限公司 ） 安 摘 要 板坯连铸生产从开始浇注到铸坯脱 引锭这 一阶段 的生产 为非稳态浇注阶段。通 过对该 阶段浇 注
０ 前言
表 １ 连铸机主要功能参数
项目
机 型
随着 新 技术 在连 铸 生 产 中 的广 泛应 用 ， 面 表 纵 裂纹 缺陷 在宽板 坯生 产 中的发生机 率呈 下降趋 势 。但 由于 每一个 浇 次开浇第 一炉 时受 到多种 因 素的 影 响 ， 钢 水 温度 、 速 变化 、 动 浇注 造 成 如 拉 手
Ｐ＝ｑ （ Ｂ） ／ Ａ× （） ２
器的热流实现“ 弱冷” 为原则 ， 对原使用保护渣的 理 化指 标进 行 了 改进 和 优化 试 验 ， 设计 出 了一 种 新 型保 护渣 ， 其理 化性 能指标 如表 ２所示 ， 同时 在
使 用过 程 中与其 它操 作工 艺 相 配合 。 得 了较好 取 的效果 ， 裂纹 比率控制 在一 个较 低 的 范 围 ， 表 ３ 见
决 于结 晶器 内钢 水 的凝 固行 为 ， 生坯 壳凝 固厚 初
连铸二冷段水量优化及动态轻压下控制
连铸二冷段水量优化及动态轻压下控制本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容张嘉沈厚发黄天佑(清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室，北京100084)摘要：本文建立了连铸坯凝固非稳态传热模型，提出了基于分区多控制点目标温度优化的增量型PID算法，结合轻压下原理，用C语言编制了二冷水量动态控制及动态轻压下控制程序Visual Cast—Dynamic。
研究了铸坯表面温度、二冷水量以及动态轻压下过程对拉速变化的响应。
研究表明，分区多点控制算法可以满足动态调节水量的要求；轻压下控制算法可完成动态压下过程的实施。
关键词：连铸；二冷动态控制；增量型PID控制算法；动态轻压下1．前言动态二冷及动态轻压下是提高铸坯质量的先进技术。
本文在实际的铸机结构、辊列布置的基础上，建立了适用于连铸二冷在线计算的数学模型，模拟板坯凝固过程及温度分布。
通过分区多控制点目标温度增量型PID控制算法实现了二冷段动态配水及分区多控制点的目标温度控制，并结合轻压下原理实现了动态簿压下控制。
2．铸坯凝固传热数学模型本文基于板坯厚度方向中心纵断面上热量守恒建立相应的传热模型。
铸坯凝固传热模型的假设为：(1)忽略板坯宽度方向的导热；(2)忽略因凝固冷却收缩引起的铸坯尺寸变化；(3)采用等效增强导热系数处理钢液对流传热。
铸坯非稳态凝固传热方程为：式中：v为拉坯速度，m／s；ρ为密度，kg／m3；G为等效比热，J／(kg••K)；功温度，K；丑、份别为铸坯厚度及拉坯长度方向上的坐标，m；λeff为等效导热系数，W／(m•K)；s为凝固潜热，W／m3。
本文采用等效比热法处理凝固潜热。
方程(1)在结晶器和二冷段内铸坯表面边界条件分别为热流边界条件和对流换热边界条件。
二冷段内铸坯表面换热类型主要包括：铸坯表面与冷却水雾和空气的对流换热、与辊子的接触换热、与周围空问的辐射换热。
3．二冷段水量控制模型当工艺对连铸二冷段各区多控制点的温度有要求时，应使用多目标优化控制理论设计控制算法。
非稳态坯质量控制
由于生产中不稳定因素，对超出工艺要求标准的铸坯称为非稳态坯，非稳态坯容易是废品。
对非稳态坯首先以识别为主，减少非稳态坯的产生。
非稳态坯的判断是：
1、黑钢包、新钢包、连铸中包未经烘烤或烘烤温度未达到工艺要求，中包开浇第一炉的铸坯。
2、各种原因造成中包钢水液面≤400mm时间段生产的铸坯，液面波动≥±5mm并且浇铸时间持续≥3min生产的铸坯。
3、低温絮流、突发事故卸浸入式水口及处理事故时间段生产的铸坯，结晶器液面波动大。
4、转炉冶炼异常炉次，钢水严重过氧化或成分异常的铸坯，冶炼异常炉次之前一炉每流的最后一支铸坯和之后一炉每流的第一支铸坯，铸坯缩孔、内部裂纹等缺陷等级≥3．0的铸坯。
非稳态浇铸的控制
1、保证钢包烘烤时间，钢包包衬温度在930℃以上；保证连铸中包烘烤时间，杜绝黑钢包、黑中包开浇生产。
2、确保钢水衔接，合理钢水待浇时间，保持中间包流场稳定，避免中包液面波动过大。
提高钢包自开率，减少或避免烧氧浇钢，减少液面波动。
3、减少钢水低温絮流现象，要做好钢包温度、钢水温度的监控，合理控制出钢正点率，确保钢水待浇时间。
确保钢包出钢温度。
结晶器浸入式水口的快速更换。
4、提高转炉炉长的操作水平，减少钢水严重过氧化或成份异常现
象。
提高钢包底吹氩精炼效果。
5、非稳态铸坯处理产生后，一旦确认后，通知质计部有组织的送到轧钢厂，轧钢厂和质计部对成品跟踪检验把关，防止成品废品流出。
izaksjw 不锈钢电解抛光设备。
连铸非稳态浇注的控制与优化
连铸非稳态浇注的控制与优化杨治争1，2王延锋2饶江平2孙云虎2杨东明2成军2彭著刚1 （1 武钢研究院，湖北武汉430080；2武钢炼钢总厂四分厂，湖北武汉430083）摘要：介绍了武钢炼钢总厂四分厂连铸非稳态浇注过程中大包开浇、中间包开浇、结晶器液位控制及浸入式水口快换和大包下渣检测等方面的设备特点和控制方法，实践证明，通过设备升级、提高控制精度、开发新技术等措施，可把非稳态浇注对生产稳定性和连铸坯质量等的不良影响控制到最低限度。
关键词：非稳态；自动开浇；过程控制；铸坯质量Controlling and Optimizing of Unstable Casting in Continuous Casting Process YANG Zhi-zheng1,2,WANG Yan-feng2, RAO Jiang-ping2,SUN Yun-hu2,YANG Dongming2,CHENG Jun2PENG Zhugang1(1 R&D WISCO, Hubei Wuhan 430080；2 4th sub-factory of general steelmaking factory of WISCO,Hubei Wuhan 430083)Abstract:Features and controlling methods of the equipments in processes of unstable continuous casting of the 4th sub-factory of general steelmaking factory of WISCO were introduced, including ladle free-opening, tundish auto-casting, liquid level controlling and submerged nozzle’s quick replacing of mould, slag detection of ladle and so on. Measures including updating facilities, improving accurate of controlling system, developing new technology were proved to be effective in practice, they can minimize the bad effect of the unsteady state to the producing stability and slab quality.Key words: unsteady state; auto-casting; process controlling; slab quality1 前言连铸非稳态浇注一般指中间包开浇、快换浸入式水口、换钢包前后、浇注结束等钢水液面波动较大、拉速变化频繁的浇注状态。
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连铸非稳态浇注的控制与优化杨治争1，2王延锋2饶江平2孙云虎2杨东明2成军2彭著刚1 （1 武钢研究院，湖北武汉430080；2武钢炼钢总厂四分厂，湖北武汉430083）摘要：介绍了武钢炼钢总厂四分厂连铸非稳态浇注过程中大包开浇、中间包开浇、结晶器液位控制及浸入式水口快换和大包下渣检测等方面的设备特点和控制方法，实践证明，通过设备升级、提高控制精度、开发新技术等措施，可把非稳态浇注对生产稳定性和连铸坯质量等的不良影响控制到最低限度。
关键词：非稳态；自动开浇；过程控制；铸坯质量Controlling and Optimizing of Unstable Casting in Continuous Casting Process YANG Zhi-zheng1,2,WANG Yan-feng2, RAO Jiang-ping2,SUN Yun-hu2,YANG Dongming2,CHENG Jun2PENG Zhugang1(1 R&D WISCO, Hubei Wuhan 430080；2 4th sub-factory of general steelmaking factory of WISCO,Hubei Wuhan 430083)Abstract:Features and controlling methods of the equipments in processes of unstable continuous casting of the 4th sub-factory of general steelmaking factory of WISCO were introduced, including ladle free-opening, tundish auto-casting, liquid level controlling and submerged nozzle’s quick replacing of mould, slag detection of ladle and so on. Measures including updating facilities, improving accurate of controlling system, developing new technology were proved to be effective in practice, they can minimize the bad effect of the unsteady state to the producing stability and slab quality.Key words: unsteady state; auto-casting; process controlling; slab quality1 前言连铸非稳态浇注一般指中间包开浇、快换浸入式水口、换钢包前后、浇注结束等钢水液面波动较大、拉速变化频繁的浇注状态。
非稳态浇注时钢液的保护浇注状态、中间包钢液流场及覆盖剂性质和作用、结晶器流场及液面波动都受到较大影响，进而造成钢水二次氧化加剧、结晶器卷渣发生率提高，最终影响到连铸生产的顺行和连铸坯的质量。
非稳态浇注是连铸过程中不可避免的现象，国内外冶金工作者在此方面提出过不少针对性的控制措施[1~4，总结起来如下：1）提高钢包自开率，减少或避免烧氧浇钢；2）保持中间包流场稳定，避免中包钢液面波动过大；3）优化结晶器流场，控制结晶器液面波动等。
但是纵观已有的资料，基本是在连铸的单个或几个环节上有针对性的研究，受设备、工艺及操作水平等的限制，从连铸全系统综合控制和优化非稳态浇注，提高连铸稳定性和铸坯质量的研究十分少见。
武钢炼钢总厂四分厂（下称四分厂）是武钢适应形势发展而新建立的具有世界先进水平的现代化钢厂，其连铸车间现有2台双流板坯连铸机，铸坯规格从210×800mm到250×1600mm，产品涵盖超低碳深冲钢、低碳钢、包晶钢、硅钢和中高碳钢等系列品种，基本定位以高端、高附加值的硅钢和家电面板和汽车面板等产品为主，因此对铸坯质量有很高要求。
目前该厂装备有国际一流的直弧形连铸机及控制设备、钢包下渣检测系统、中间包自动开浇控制系统以及自主研发的浸入式水口一键自动快换系统，具备非稳态浇注过程系统控制的硬件条件、控制优势和工艺操作基础。
基于以上条件，开展了非稳态浇注过程的全面控制与优化。
2 钢包非稳态浇注的控制2.1 提高钢包自动开浇率的实践钢包开浇属于非稳态浇注，其控制水平直接影响到达中间包的钢水质量。
在钢包自动开浇的情况下，滑板打开后，钢水可以在保护管的保护下经长水口流入中间包，避免与空气接触造成二次氧化。
影响自动开浇的因素很多[5]，简单列举如下：1）操作条件如钢种、出钢温度、精炼方式、传搁时间等；2）钢包结构、耐材质量及烘烤程度、座砖材质及结构等；3）操作水平如长水口的安装、引流砂的投放位置及投放量等；4）引流砂的矿物组成、粒度、形状等相关物理性质和投放方式等。
在当前炉机节奏匹配，各钢种过程控制标准化的条件下，引流砂的质量和投放方式成为主要影响因素。
在自动开浇失败的情况下，采用烧氧出钢，将导致相当多的钢水敞开浇注，直接造成钢水的二次氧化，影响铸坯的质量和改判率，同时影响连铸过程的稳定性。
引流砂的基本要求是：1）烧结层厚度适中；2）抗钢水渗透性好；3）流动性好。
从实用性及材质稳定性和自开成功率等方面考虑，四分厂一直选用铬质复合矿物的作为引流砂，并通过不断提高其稳定性、调整投放方式，形成比较稳定的操作标准，现有的引流砂成分及性能指标如表1.表1 四分厂引流砂典型成分及性能指标采用现有的复合引流砂后，钢包自动开浇率从之前的96%左右提高到现在的平均98.6%的稳定水平，使此环节的钢水质量得到了有效保障。
2.2 钢包自动下渣检测系统的应用钢包浇注末期，随着其钢液位接近零位，钢渣将随钢液流入中间包，氧化性的钢渣将直接造成钢水的二次污染、侵蚀中间包内衬、造成浸入式水口堵塞。
因此，必须限制钢包向中间包下渣，采用下渣自动检测系统是控制此非稳态过程的有效方法。
目前四分厂应用的是国产第三代VSD2000振动式大包下渣自动检测系统，该系统的工作原理是基于矢量化信息处理方法，有效获取振动特征参数，并通过分析处理，排出干扰信号的影响。
该系统由系统控制柜（MCU）、前端控制单元（FCU）、中间包液面自动控制单元（ACMU）、传感器及前级调理放大模块、下渣报警喇叭、下渣报警等和按钮控制盒等组成。
振动信号通过安装在操作杆中部的传感器经前级调理放大模块连入系统控制柜的电器控制单元，并经处理后输出至工控机进行运算分析；系统检测出的下渣信号由系统控制柜输出至前端控制单元，再控制报警喇叭及报警灯工作，或直接发出指令，关闭大包水口。
该系统的优点包括：对连铸操作无任何影响、安装调试方便、传感器使用周期长、综合成本低。
该系统的关键在于建立结构振动与钢水流动状态间的对应关系，因此，由于不同钢包结构和工艺等特征的不同，实际应用中，需要一个调试和匹配的过程。
目前，该系统在四分厂的应用情况如图1所示。
图1 近一年内钢包下渣自动检测准确率图（上曲线为包括多次报警末次准确的数据，下曲线为一次准确的数据）可以看出，系统投入应用近一年来的检测准确率有了稳步提高，但是未达到总体自动检测准确率90%的目标。
当前影响自动检测准确率的因素包括：对设备的熟悉程度、中间包液位自动控制水平、检测分析程序的适用性以及系统自动启动率等。
据此，下一步要开展的优化工作包括：1）继续加强操作标准化工作，减少人为因素的干扰。
2）加强对中包称重系统的校验和修正，减少称重误差带来的影响。
3）优化中间包液位控制系统，提高液位控制的精确度。
4）优化检测分析程序，提高检测设备完好率和系统自动启动比率，总体上提高准确率。
通过继续调整优化与实践，在使钢包自动下渣检测综合准确率达到90%以上的基础上，可以有效控制该非稳态过程对浇注稳定性的影响，减少尾坯切除量和中包余量，降低工序消耗。
3 中间包自动开浇技术集成及应用中间包开浇过程是一个典型的非稳态过程，包括钢包开浇后钢水注入中间包、中间包钢水自动浇注进结晶器及钢水在结晶器中到达设定的液面高度时，铸机自动起步、升速, 直至设定的目标拉速和目标结晶器液位两个过程[6,7]。
开浇过程由人工和自动两种控制方式。
连铸中间包自动开浇是由PLC自动控制塞棒的开闭度和拉矫机的拉速实现全自动浇钢。
自动开浇的核心是根据钢种、断面控制好起步时间、起步拉速，保证结晶器钢水液面稳定，形成均匀的坯壳。
应用自动开浇技术可以防止人工操作不当造成开浇漏钢，提高开浇成功率，控制非稳态条件下的结晶器液位波动和流场紊乱引起的卷渣现象。
同时在保证钢水连续填充的条件下，避免或减少铸坯的重接痕等缺陷。
四分厂连铸车间现有的两台板坯连铸机装备了塞棒控流系统、拉矫机自动启动系统、结晶器液位控制系统等多环节联动系统，具备精确控制、模拟人工开浇过程的功能。
如图2、3所示。
图2 自动开浇塞棒位置、结晶器液位及拉速变化示意图图3 塞棒系统控制结晶器液位原理图根据中间包的结构特点，结合铸机自动开浇试验初期遇到的结晶器上沿挂钢、检测偏差和系统非正常报警等一些问题，采取了以下针对性的措施：1）强化中间包耐材质量及维护操作的管理，提高设备自身可靠性和稳定性。
2）中包开浇钢液容量要达到30吨以上，保持其开浇过程中的液位稳定性。
3）优化自动开浇工艺，减少结晶器接缝挂钢现象。
4）加强结晶器液位检测电磁传感器的热态校正与管理，解决检测液位值与实际值的偏差问题。
5）提高系统的识别能力，排除非关键因素对自动开浇的影响，减少人工干预，提高自动开浇成功率。
经过不断的试验、调整和再实践，实现了开浇过程的综合自动控制，自动开浇率稳定提高、开浇液位波动处于较为理想的水平，如图4、5所示。
图4 四分厂自动开浇率分月统计图图5 自动开浇系统示意图（纵坐标从左至右依次为拉速、塞棒位置和结晶器液位）可以看出，现有的自动开浇率稳定在98.5%以上、开浇液位波动稳定在士5mm 以内，为连铸生产的顺行和铸坯质量的稳定提供了可靠保障。
4 浸入式水口一键自动快换的应用结晶器浸入式水口的人工更换过程，一般将造成结晶器液位的大幅变动及结晶器流场的急剧变化，进而带来的是保护渣渣层结构被破坏，稳定浇注时的热交换平衡被打破，因此，此过程在所有的连铸车间都属于漏钢事故高发、铸坯质量严重受损的非稳态过程。
在无法避免水口更换之非稳态带来的影响的情况下，需要通过合理而平稳的联动操作来实现对此过程中液位的控制。
目前，人工快速水口更换技术和装备均已经十分成熟，但是仅依靠人工操作来实现快换过程的平稳过渡是不可能的，四分厂技术人员和装备部门基于结晶器液位自动控制系统和手动水口快换技术的结合，通过在该系统控制软件中添加模块，自主集成了水口一键自动快换系统。