中厚板軋制過程軋件溫度場模型建立與研究.pdf

1、中厚板生產(chǎn)是鋼板的熱加工過程，加熱、軋制、冷卻、剪切等生產(chǎn)工序均是在特定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，鋼板的溫度場在不斷變化中，與之對應(yīng)的是，鋼板的內(nèi)在組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)也在不斷演變中。鋼板溫度場的精確預(yù)測和控制，不僅是實現(xiàn)產(chǎn)品尺寸高精度控制的基礎(chǔ)，更為重要的，是實現(xiàn)鋼板組織演變、綜合性能預(yù)測和控制的保證。
　　本文以國內(nèi)某中厚板生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)改造項目為背景，對軋制過程中軋件溫度場模型進(jìn)行深入研究，充分考慮軋制過程各項

2、因素對軋件溫度場產(chǎn)生的影響，建立軋制各階段的換熱系數(shù)計算模型，采用絕對收斂的隱式差分法進(jìn)行求解。選取該廠軋制日志中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，對比計算結(jié)果與實測表面溫度，縮小模型計算值與實測溫度間的偏差。研究主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于傳熱學(xué)基本原理，建立中厚板軋制過程軋件溫度場模型。分析軋制過程中熱量傳遞的三種方式，根據(jù)中厚板特點提出適合中厚板溫度場計算的一維導(dǎo)熱微分方程，對軋件進(jìn)行空間和時間上的離散并構(gòu)建其差分格式，推導(dǎo)隱式差分法求

3、解溫度場的軋件表面和內(nèi)部節(jié)點計算公式。
　　(2)軋制各階段換熱系數(shù)的確定與調(diào)優(yōu)。分別計算空冷、除鱗和軋制階段的換熱系數(shù)，打破以往對軋件溫度分布以厚度中心線對稱的假設(shè)，空冷階段分別考慮軋件與空氣對流和與輥道接觸對計算上下表面換熱系數(shù)的影響，并根據(jù)不同氧化鐵皮厚度對換熱系數(shù)進(jìn)行修正;計算除鱗階段由于冷卻液逆向流動造成的鋼板頭尾溫差;軋制階段同時考慮軋件與軋輥接觸和塑性變形造成的溫度變化。
　　(3)軋制過程軋件溫度場實時計算系

4、統(tǒng)開發(fā)。在VC++6.0環(huán)境下采用基于對話框的MFC進(jìn)行編程，該系統(tǒng)可以作為獨立進(jìn)程進(jìn)行計算，該系統(tǒng)具有良好人機(jī)交互界面，實時顯示軋制各階段的軋件心部、表面和平均溫度。
　　(4)離線程序仿真現(xiàn)場計算。采用本文中編寫的溫度場實時計算系統(tǒng)調(diào)用該中板廠軋制日志中軋制數(shù)據(jù)離線計算軋制各階段軋件溫度場，分別對比本文計算值和原模型計算值與實測表面溫度之間的偏差得出本文模型計算精度優(yōu)于該廠原有溫度計算模型，說明該系統(tǒng)具有現(xiàn)場實際應(yīng)用的可行性。