章家岩 钱 宏 冯旭刚 李绍铭

安徽工业大学，马鞍山，243002

0 引言

在连铸生产过程中，结晶器内钢水液位的控制是重要的工艺操作之一，它对于提高铸坯质量和产量以及稳定生产过程都起着关键的作用，因此，结晶器钢水液位控制是实现连铸设备自动化、保证连铸机的安全可靠运行以及提高生产效率、改善操作条件的一项重要环节［1］。

结晶器的液位控制方式主要有拉速控制、流量控制（塞棒控制）和混合型控制三种。由于拉坯速度的变化会引起铸坯凝固制度、二次冷却制度、定长切割系统等一系列环节的修正，而合适浇注温度与合适拉速的配合是连铸稳定生产和取得高质量铸坯的前提，因此，应该将拉速稳定作为工艺目标，而不是控制手段。所以，用调节拉速的方式保持结晶器液位稳定的做法目前已逐渐在工程应用中被淘汰。流量控制法可以保证拉坯速度恒定，也就允许根据工艺要求选择合适的拉速，在液位的调节过程中把拉坯速度的变化作为扰动来处理。这种调节过程一般比较平稳，给系统的稳定运行带来很多方便，因此，流量控制法成为当今结晶器液位控制方式的主流［2－3］。目前，液位控制中常用的是传统的PID方法，但在实际工艺条件下，其动态控制效果并不理想。原因在于：①系统开环增益较大，即使很小的扰动也会引起较大的偏差；②滑动水口存在死区、摩损、腐蚀和堵塞，使得系统具有非线性；③由于拉速的扰动作用，PID控制系统的鲁棒性较差［4－7］。……