吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制技术研究

针对吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制的生产难题,设计出一种三次多项式与正弦函数组合的新型辊型,并开发出基于十八辊单机架轧制和冷连轧的目标板形动态设定控制技术,实现了多种超薄规格吉帕钢的稳定冷轧,最高轧制速度达到800 m/min;开发出基于性能前馈的吉帕钢冷轧厚度精度控制方案,包括新型AGC性能前馈控制轧制技术以及厚度扩展性能前馈控制轧制技术,成功用于吉帕钢十八辊单机架轧制和冷连轧轧制,带钢头尾厚度偏差在2%以内的控制能力提升达到37%。     

关于前馈AGC控制的研究

在轧钢过程中，由于水印造成的钢坯硬度波动、温度波动都会在轧制过程中产生厚度波动，采用前馈AGC可以解决轧钢过程中这类参数波动引起的带钢厚度变化。分析了前滑系数计算方法和AGC调节量采样、保存及投入方式等，提高了滞后时间控制的精确性，使整卷带钢绝对厚差控制在10 μm以内。     

唐钢1650mm可逆冷轧机厚控系统分析

分析了唐山钢铁集团有限责任公司1650mm可逆冷带轧机厚度控制系统中的BISRA AGC改进模型及其对由轧辊偏心等轧机内部干扰引起的带钢厚度偏差的消除能力.该模型不仅不能消除此厚差,反而是原来的1＋Q/M倍,为此采用了以压力AGC为主、测厚仪反馈为辅的厚度闭环AGC控制系统,并取得很好效果.     

板带热连轧机液压AGC系统

介绍了某热连轧厂精轧机组AGC控制系统硬件配置,给出了AGC控制系统结构。针对现场的实际 情况,引入了硬度厚度双前馈AGC变塑性系数GM-AGC、带Smith预估器的监控AGC 。为消除厚度控制对带钢张力造成的干扰,提出了秒流量补偿。实际应用表明,AGC效果明显,带钢全长上厚度偏差均可控制在80чm之内。     

现代热轧带钢生产技术 （2）：—热轧带钢轧机的厚度自动控制

厚度精度是板带材最重要的质量指标。为了确保带钢全长的板厚精度,开发了厚度自动控制(AGC)系统。1967年以前,AGC系统多是模拟式的,在检测和控制部分易发生漂移。以后检测和控制部分实现了数字化,通过计算机直接向压下装置、速度控制系统发出指令。图1所示为热轧带钢轧机精轧机组控制     

UCMW冷连轧机板形控制模型的研究与应用

对UCMW轧机板形控制系统（包括平直度控制模型、轧辊分段冷却模型以及边降控制模型等）进行了研究和总结,结合硅钢实际生产情况,对UCMW轧机板形控制进行了优化,即边降控制系统增加了多点边部厚度评估,F5机架增加了单锥度工作辊轴向横移功能以消除带钢碎边浪,F3机架增加了边降自动闭环控制。生产结果表明：带钢全长横向厚差不大于10 μm的合格率达到96.1%,带钢头尾超差长度约为50 m,带钢平直度可以控制到3 I-Unit以内。     

中厚板头尾厚度超差原因分析

基于四辊中厚板轧机,分析了温度、头部沉入、AGC系统、压力传感器和展宽比对中厚板头尾厚度超差的影响.得出头尾温度过低不仅使钢板塑性系数增加,而且造成头尾厚度增厚的遗传效应,增大了厚度超差的可能性.头部沉入对头部厚度的影响可通过沉入补偿进行消除.咬入阶段AGC系统不投入的影响可通过减小咬钢速度的方法进行部分消除.展宽比过小会加剧头尾厚度增厚,展宽比过大会适当减小头尾厚度.     

单机架可逆冷轧机AGC系统的研究与应用

根据自动厚度控制的基本原理,结合单机架可逆冷轧的特点,给出了其厚度控制系统方案。分析研究了该厚度控制系统中的前馈AGC、Smith预估监控AGC、厚度计AGC和加减速厚度补偿,针对实际应用中遇到的问题,提出了具体的解决方案并在现场实施。应用结果表明,成品相对厚度精度优于±1%,满足了实际生产的要求。     

冷连轧机液压AGC系统中的分布式计算机控制

高速冷连轧机是典型的复杂机电系统,而液压AGC是其消除厚差,提高成品精度的重要手段.随着计算机技术的发展,带钢冷轧生产规模的扩大,对带钢成品精度要求的进一步提高,要求冷连轧机液压AGC系统综合控制进一步完善,集中式计算机控制系统已经不能满足液压AGC系统高速控制的要求,分布式计算机系统已成为其主流控制系统.本文结合冷连轧生产实际,对分布式控制系统以及连轧自动化计算机控制的发展历程做了论述,同时给出了基于分布式工业控制系统的连轧过程自动化液压AGC计算机控制系统结构.冷连轧机液压AGC计算机控制系统分为基础自动化级和过程自动化级,它们之间的通信由以太网来完成,以适应连轧控制系统控制高速化、精密化、智能化的要求.     

基于MMAS-PID 的板形板厚综合控制

针对带钢冷连轧板形、板厚存在的强耦合关系,建立了板形板厚耦合模型,进行了厚度波动前馈补偿,设计了对角形板形板厚解耦控制系统,实现了板形板厚解耦。同时设计了最大最小蚁群算法（MMAS）优化的PID控制器,对综合控制系统进行了PID参数优化.仿真实现了快速优化PID以满足控制要求,与传统的PID控制相比,MMAS-PID综合解耦控制系统有效提高了板形板厚控制精度.     

1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制稳定性的分析及控制

针对1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制不稳定问题,对热轧原料组织性能均匀性、冷轧压缩比、冷连轧机组轧制策略等进行了分析。结果表明,热轧工序投入边部加热器,采用分段冷却等手段,可有效降低热轧原料头尾部组织性能差异,保证通卷性能均匀,进而保证通卷轧制过程稳定;通过优化冷连轧机组压缩比,可有效降低材料本身的加工硬化强度,进而避免连轧机组后面机架的轧制超负荷情况;通过优化冷连轧机组轧制策略,可保证轧制过程中各机架均匀变形,避免出现轧制力差异较大的情况,进而保证轧制过程稳定。采用上述措施,1 200 MPa级冷轧先进高强钢轧制力控制在约15 000 kN,厚度精度控制在±0.06 mm以内,可保证该级别高强钢的稳定轧制。     

冷带轧机液压AGC系统的MAC-PID串级控制

冷带轧机液压AGC系统的控制精度决定了冷轧带钢的成品精度,而目前现场的液压AGC系统主要采用PID控制。针对液压AGC系统,在其中的液压压下伺服系统中应用模型算法控制(MAC),同液压AGC系统厚度外环的PID控制相结合,形成MAC-PID串级控制。同时,进行了轧制试验,试验结果表明:所采用的MAC-PID串级控制算法实时性较好且易于实现,提高了成品带钢的板厚精度。     

安钢炉卷轧机高精度过程控制模型应用研究

针对安阳钢铁股份有限公司3 450mm炉卷轧机产品尺寸精度难以满足生产要求的问题,对炉卷轧机过程控制系统进行了改进。介绍了新过程控制系统的主要模型:负荷分配模型、温度软测量模型、轧机刚度模型、轧辊磨损模型、AGC模型,并对实际生产新旧模型厚度控制精度进行了对比。生产实践表明:在轧制6mm钢板时,采用新系统钢板头尾厚度基本没有超差,钢板全长的厚度偏差(测量最大值-最小值)小于0.23mm,轧制时采用新系统比原系统可多收得1块约15m长的合格钢板。     

可逆式四辊轧机液压AGC系统的仿真与分析

可逆式四辊轧机液压AGC系统作为板带厚度控制的关键机构之一,其动态性能的优劣直接影响板带厚度控制精度。在AMESim软件中建立液压AGC系统的位置控制模型,加入PID控制策略,分析影响其控制性能的因素,从而使可逆式四辊轧机的液压位置压下系统的控制性能得到优化。     

提高冷轧带钢头尾段厚控精度的控制策略研究

控制冷轧带钢头尾超差段长度是冷带生产中亟待解决的难题。冷轧带钢头、尾段轧制具有较大的参数摄动和外干扰等因素,很难建立其精确的数学模型,造成头、尾段厚度超差,成材率降低。提出一种基于模糊规则切换的控制方法,将模糊自适应控制和传统的PID控制方法相结合以提高带钢头、尾段的厚控精度。仿真和实验结果都表明该方法改善了带钢头、尾段的厚控精度,减少了头、尾厚度超差段长度,并避免了常规阈值切换造成的系统不稳定,提高了成材率。     

Ti微合金化高强钢性能波动原因分析与工艺优化

目前，700 MPa级高强钢主要采用Ti微合金化成分体系，利用纳米级Ti析出相来提高强度，但存在塑性不足、性能波动大等问题。利用OM、SEM和物理化学相分析法，对比研究了带钢头、中、尾部微观组织、力学性能以及析出相的类型与大小。结果表明，带钢头、中、尾部均为准多边形铁素体组织，头部晶粒尺寸细小，中部和尾部晶粒尺寸相对较大，然而带钢头部强度显著低于中部和尾部。通过分析强化机制，发现带钢头部M(CN)析出不充分，沉淀强化作用相对较小是其强度偏低的主要原因。为此，对控轧控冷工艺进行了优化，采取提高头部卷取温度、轧后送入缓冷坑等措施后，带钢头、中、尾部析出相数量基本相当，性能均匀性得到了明显改善。     

提高薄规格带钢卷取温度控制精度的措施

卷取温度是影响带钢组织性能的重要工艺参数之一,受头尾板形、速度变化等因素影响,薄规格带钢卷取温度控制较为困难。首钢京唐钢铁联合有限责任公司1 580 mm热轧生产线采用优化钢种族、差异化的目标卷取温度策略和干头温度补偿等手段,较好地提高了薄规格带钢卷取温度控制的稳定性和头尾温度控制的精度。