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宝信漏钢预报系统应用后带来的经济效益分析

【摘要】宝信板坯连铸机漏钢预报及结晶器可视化系统是一种采集安装在

结晶器铜板上多排热电偶的温度来预报板坯连铸过程中的粘结漏钢和裂纹漏钢

并在线计算和显示结晶器热相图的系统，其成功开发和在唐钢的成功应用，给宝

信带来了很好的国内外市场效应和经济效益，同时更为我们的用户创造了显著的

经济效益和社会效益。

【关键词】连铸漏钢预报可视化

1概述

漏钢一直是影响连铸生产及其设备寿命的主要因素，在各种造成漏钢的原因

中，粘结性漏钢占绝大多数。因此，减少粘结性漏钢是降低连铸漏钢率的关键。

粘结性漏钢首先是由于某种原因造成弯月面附近钢水与铜板的直接接触而

粘结，并随结晶器的振动及坯壳的下移，在粘结部的下方被拉断，破断处钢液流

入而修复，但在下一次振动中重新拉断，这样，随着凝固的进行，断口不断下移，

到结晶器下口时钢水从断口漏出。断口在下移的同时，也不断向二边扩展而形成

破断线，宽边中央的粘结破断源可扩展到窄边，甚至到另一宽边。漏钢发生后，

粘结的坯壳有时残留于结晶器的内壁。如果粘结发生时能够预报并采取措施，则

可防止漏钢的发生，且板坯上可看到由破断线构成的明显的V形粘结痕迹。

为了能够预报粘结性漏钢的发生，宝信软件开发的漏钢预报系统及结晶器可

视化系统（简称BBPS）采用模糊神经网络+逻辑判断技术，能准确地预报粘结

性漏钢，并可根据用户的需要提供对“检测到粘结漏钢后的自动降速功能”及“粘

结漏钢消失后的自动升速功能”的功能。

2系统的特征

2.1基于历史数据的数据挖掘技术的应用

BBPS的判断和报警模型是根据大量历史数据的样本学习而成，不仅采用了

神经网络方法，而且开发了基于历史数据的空间判别网络。从历史数据形成的模

型，应用于实时系统的数据分类和判别，这是典型的数据挖掘和从数据发现知识

技术的应用。所有的模型数据都是在历史数据的基础上通过网络的学习而来，保

证了判别的客观性，克服经验数据在不同工况情况下的偏差，对报警和判别提供

了客观数据的保证[1]。

在系统投入初期，采用具备典型特征的3排的温度数据，系统稳定后，拟采

用9排热电偶的温度数据参与判断漏钢，最终模糊神经元网络模型投入运行。

判别模型中空间判别网络的构造和应用

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考虑粘结性漏钢在结晶器内的时间和空间的传递和延迟性，BBPS构造了空

间判别网络来判别漏钢特征的发生。利用历史数据学习和构造了空间判别网络，

预测漏钢发生时的传递特性，更合理更准确地确定漏钢特征，从而达到提高预报

准确率的作用。

逻辑方法和模糊神经网络判断模型的综合应用

在实践中，我们发现单纯使用模糊神经网络判断模型在某些工况情况下会出

现不稳定的情况，增加了逻辑判断方法后，使BBPS成为一个逻辑方法和模糊神

经网络判断模型综合应用的一个实例。既利用了逻辑方法分类界面清晰的优点对

数据进行预处理，又利用模糊神经网络判断模型进行智能化的报警判断。

2.2结晶器可视化技术的应用

进一步的质量控制要求能够动态地分析或表示钢水在结晶器内的凝固情况。

为了更好地利用预埋在结晶器内的热电偶信号，除了漏钢预报功能外，通过动态

的显示结晶器铜板的温度分布分析钢水在结晶器内的凝固情况，对热电偶数据进

行图像处理后得到结晶器铜板的温度云图，利用实时的温度图像指导生产，能够

提高连铸操作的科学性，能够为工艺研究提供