Mould Level Control for the Continuous Steel Casting

Abstract

Existing systems for the control of mould level of continuous steel casting in Czech Steelworks have had problems with the stability of the steel level position. A new control algorithm is designed on the basis of mathematical modelling and digital simulation. This should better satisfy the actual demand on the control quality. A PI controller with a variable gain and dither signal was used. During several months of practical tests and the experimental tuning of the controller, parameters were determined regarding the required shape time diagram of the steel level for all types of steels, resulting in very good slab surface quality.

Modelado de Control de Nivel en Molde para Vaciado Continuo de Palanquillas de Acero

“…Tal como se ha abordado por diferentes investigadores, la complejidad de este tipo de sistema radica en que presenta perturbaciones y dinámicas variantes en el tiempo (Schuurmans, 2011), (Furtmueller and Re, 2008), (Smutný et al, 2005). En la instalación de control de nivel objeto de estudio las principales perturbaciones consideradas son:…”

“…Ante el reto de modelar el sistema de control de nivel en molde en la planta objeto de estudio, se estableció como objetivo obtener un modelo representando cada parte o elemento del sistema y las principales perturbaciones o transformaciones de la planta que afectan la calidad del control. Para ello se consideraron las referencias de modelos obtenidos con anterioridad (Paiuk et al, 1989), (Kong et al, 1992), (Kong and Keyser, 1993), (Keyser, 1997), (Asano, 1994), (Watanabe et al, 1999), (Ikaheimonen et al, 2002), (Suzuki, 2004), (Smutný et al, 2005), (Furtmueller et al, 2005), (Furtmueller and Re, 2008), así como la experiencia del comportamiento de la instalación objeto de estudio. Se desarrolló un modelo de caja gris o semifísico, el cual resulta de la combinación de la vía fenomenológica o modelado de caja blanca y la identificación experimental, llamada también modelado de caja negra (Aguado and Martínez., 2003).…”

“…El Modelo en tiempo discreto es: El bloque válvula asta-tapón en la artesa que se muestra en la Figura 2 es muy importante en el tipo de control de nivel en molde objeto de estudio. Una válvula nueva tiene una característica estática aproximadamente lineal, pero con el transcurso del tiempo esta puede variar luego de someterse a procesos de vaciado con determinados aceros que pueden provocar la erosión u obstrucción de este elemento (Smutný et al, 2005). Por lo antes mencionado, el modelado de esos eventos aporta mayor utilidad al modelo que se construye.…”

“…El coeficiente de correlación obtenido para estos casos fue de 83.68 % y 81.79 % respectivamente. La similitud de la tendencia de la posición en el tiempo entre las curvas para ciclos de vaciado diferentes, la aproximación lineal con un ajuste aceptable y similar para los ejemplos tomados, permiten considerar válida la representación del fenómeno de la obstrucción por (17), obtenida con un coeficiente de correlación de 83.68 %: 0.0014333 0.802 y t (17) Para implementar el fenómeno antes referido en el modelo, el resultado de (17) debe obtenerse con la superposición de dos eventos: una función de incremento de la ganancia original de la válvula considerando la curva correspondiente presentada en (Smutný et al, 2005) más otra función de desplazamiento positivo de la posición de la válvula (Figura 13).…”

“…Para implementar el fenómeno antes descrito en el modelo, el resultado de (18) debe obtenerse con la superposición de dos eventos: una función en el tiempo para el incremento de la ganancia original de la válvula considerando la curva correspondiente presentada en (Smutný et al, 2005) más otra función de desplazamiento negativo de la posición (Figura 13).…”