连铸机是一种使高温钢水直接浇注成钢坯的钢铁生产设备,由于其生产效率和金属收得率高、节约能源、钢坯质量好等优点得到了快速广泛的应用,连铸机几乎成为现代钢铁企业的标配,连铸率也成为衡量一个钢铁企业先进与否的重要标准。宝钢作为国内钢铁龙头企业,自1989年第一台板坯连铸机投产以来,经过近30年的建设,现共有各种规格板坯连铸机6台12流。这些连铸机在不同时期分别投产,新旧不一,有些还经过了改造,状态和工艺水平参差不齐。在生产中这些连铸机分别暴露出一些大大小小的问题,其中很大部分是有共性的问题。针对普遍存在的人工操作耗费人力、自动流程需人工监控、操作场所不够集中、异常处理未流程化等问题,通过控制系统软硬件改造实现生产流程的优化和改进是很有必要的。本研究总结作者十余年专注于连铸机控制技术研发和近10个连铸机改造项目实践,提炼形成了连铸生产流程优化的一整套方法,包括:用最新的机电一体化设备、机器人等代替人工劳动和手工操作;在自动流程中使用专家系统来做监控分析,用工艺模型的计算结果来优化操作和设定;合并操作室,减少操作分散性;将异常的处理整理集成为标准自动/半自动流程。在此基础上又给出了对于不同状况连铸机系统进行改造的三种不同方案:对于老化系统彻底更新换代的整体更新方案;对于可部分保留系统升级重构的局部更新方案;对于主流系统增加功能的系统扩展方案。深入研究了连铸流程优化中的生产专家系统和工艺模型,并以漏钢预报系统为例说明了生产专家系统和工艺模型的结构、功能以及在流程优化中的应用方法。本文首先探讨了国内外连铸生产发展的现状,对宝钢连铸生产中存在的问题进行了分析、归纳和总结,提出了本文的技术路线。然后给出了连铸生产流程优化方法和系统实现方案。最后以连铸流程优化在宝钢一炼钢1930连铸机提高劳动效率项目中的具体实现进行了应用验证。