熱軋帶鋼層流冷卻控制模型的研究.pdf

1、層流冷卻對熱軋帶鋼產(chǎn)品的組織和性能具有重要的意義。首鋼遷鋼2160mm層流冷卻系統(tǒng)完全由國外引進(jìn)，其代碼存在大量的所謂“黑箱”，限制了模型的進(jìn)一步開發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)。本文以遷鋼2160mm過程控制模型的消化和吸收項目為背景，通過查閱相關(guān)資料，歸納了其控制思想，提取了層流冷卻數(shù)學(xué)模型、冷卻控制模塊，為熱軋帶鋼層流冷卻控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用提供了依據(jù)，為進(jìn)一步優(yōu)化層流冷卻過程控制系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)遷鋼216

2、0mm層流冷卻系統(tǒng)采用過程機(jī)預(yù)設(shè)定與基礎(chǔ)自動化動態(tài)在線修正相結(jié)合的方式，實現(xiàn)帶鋼在熱輸出輥道上的卷取溫度控制以及冷卻路徑控制。
　　 (2）提取了帶鋼溫度計算數(shù)學(xué)模型，包括膜沸騰的熱流密度計算模型、輥道冷卻熱流密度模型、空冷熱流密度模型和噴射水冷熱流密度模型。該系統(tǒng)采用Gauss-Lobatto-Net法進(jìn)行節(jié)點劃分，采用后向歐拉有限差分方法計算帶鋼在輸出輥道上任意位置的溫度分布，提取了材料的物性參數(shù)計算模型，包括熱傳導(dǎo)率曲線模

3、型、溫度與熱焓的曲線模型，在此基礎(chǔ)上得出熱平衡方程的熱動態(tài)特征值的解法。
　　 (3)遷鋼2160mm層流冷卻過程控制系統(tǒng)的修正設(shè)定計算過程中采用了冷卻監(jiān)測器和冷卻控制器的控制思想。冷卻監(jiān)測器可以實時計算冷卻區(qū)上任意點的中間溫度，結(jié)合46種閥態(tài)組合優(yōu)先列表，為控制器進(jìn)行閥組態(tài)的實時設(shè)定提供很大的方便。通過歸納總結(jié)冷卻控制器和冷卻監(jiān)視器的控制思想，總結(jié)出該系統(tǒng)閥態(tài)動態(tài)控制的思路。
　　 (4)同板自適應(yīng)是提高層流冷卻首塊鋼