熱軋帶鋼層流冷卻控制模型的研究.pdf

1、層流冷卻對(duì)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(guó)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(kāi)發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)。本文以遷鋼2160mm過(guò)程控制模型的消化和吸收項(xiàng)目為背景，通過(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)程機(jī)預(yù)設(shè)定與基礎(chǔ)自動(dòng)化動(dòng)態(tài)在線(xiàn)修正相結(jié)合的方式，實(shí)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(jì)算數(shù)學(xué)模型，包括膜沸騰的熱流密度計(jì)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(diǎn)劃分，采用后向歐拉有限差分方法計(jì)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(jì)算模型，包括熱傳導(dǎo)率曲線(xiàn)模

3、型、溫度與熱焓的曲線(xiàn)模型，在此基礎(chǔ)上得出熱平衡方程的熱動(dòng)態(tài)特征值的解法。
　　 (3)遷鋼2160mm層流冷卻過(guò)程控制系統(tǒng)的修正設(shè)定計(jì)算過(guò)程中采用了冷卻監(jiān)測(cè)器和冷卻控制器的控制思想。冷卻監(jiān)測(cè)器可以實(shí)時(shí)計(jì)算冷卻區(qū)上任意點(diǎn)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(shí)時(shí)設(shè)定提供很大的方便。通過(guò)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(dòng)態(tài)控制的思路。
　　 (4)同板自適應(yīng)是提高層流冷卻首塊鋼