結(jié)晶器是連鑄機的核心，是最關(guān)鍵的部件，它的性能對連鑄機的生產(chǎn)能力和鑄坯質(zhì)量起著十分重要的作用。一直以來，結(jié)晶器內(nèi)的鋼水流場、保護渣狀態(tài)只能進行預(yù)測，無法直接測量，以至于連鑄機的心臟成了“黑盒子”，而鑄坯質(zhì)量問題只能依靠統(tǒng)計、機理和經(jīng)驗分析，效果不盡如人意。雖然安裝熱電偶可以測量結(jié)晶器銅板溫度，但是熱電偶測溫穩(wěn)定性差、測點少，僅能勉強用于黏結(jié)漏鋼預(yù)報，很難應(yīng)用于其他的分析?？梢?，結(jié)晶器的感知技術(shù)已然成為連鑄機技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

2018年，中冶京誠啟動數(shù)字感知結(jié)晶器技術(shù)可行性研究工作，并于2019年正式立項，旨在研發(fā)出一套能實現(xiàn)結(jié)晶器數(shù)字化感知和分析的技術(shù)，實現(xiàn)溫度準(zhǔn)連續(xù)測量，解決行業(yè)“痛點”。該技術(shù)通過布置多達幾千個測溫點，實現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場分布、溫度分布、保護渣熔化情況、鋼水液面波動類型、結(jié)晶器錐度變化情況等的實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)可能的鑄坯表面缺陷，并向操作人員通報其他異常澆注條件，解決結(jié)晶器“黑盒子”問題，為提高鑄坯質(zhì)量、規(guī)范連鑄生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支撐。

試驗安裝現(xiàn)場（每個結(jié)晶器的窄面、寬面皆布有測溫點，最多可布置幾千個測溫點。）

經(jīng)過四年多的研發(fā)，中冶京誠項目組完成了工藝設(shè)計和布置、機械設(shè)計和安裝、光纖光柵傳感器封裝和響應(yīng)測試，結(jié)晶器測溫可靠性試驗，系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、接口設(shè)計及部分算法模型，申請4項專利。2022年7月25日，中冶京誠聯(lián)合廣西柳鋼在柳鋼防城港基地成功完成“國內(nèi)首次數(shù)字感知結(jié)晶器技術(shù)工業(yè)試驗”，共生產(chǎn)連鑄坯約5萬噸，最小測溫間隔10mm，溫度測量準(zhǔn)確，系統(tǒng)軟件穩(wěn)定可靠，試驗達到預(yù)期效果。

系統(tǒng)界面（包括過程參數(shù)、結(jié)晶器各面溫度云圖、鑄坯溫度歷程圖，右側(cè)的鑄坯溫度歷程圖中異常部分為換水口對鑄坯的影響區(qū)域。）

保護渣液渣層厚度準(zhǔn)確測量（實測15mm，模型計算16mm，驗證了模型計算的準(zhǔn)確性。）

中冶京誠數(shù)字感知結(jié)晶器技術(shù)的試驗成功，是中國連鑄結(jié)晶器感知技術(shù)的重大突破。它精準(zhǔn)顯示結(jié)晶器內(nèi)部溫度圖像，感知澆注中黏結(jié)情況、鑄坯表面裂紋、彎月面實際形狀和起伏變化情況、水口堵塞情況，反映澆注工藝參數(shù)對澆注及其穩(wěn)定性的影響，幫助操作人員解決問題和優(yōu)化生產(chǎn)，保護鑄機，提高設(shè)備可用性、產(chǎn)量、質(zhì)量，并解放操作人員使之將時間專注在其他重要職責(zé)上。中冶京誠數(shù)字感知結(jié)晶器及相關(guān)分析技術(shù)的試驗成功以及后續(xù)的迭代完善，對中國連鑄事業(yè)具有重大意義。