层流冷却中带钢温度分布模型的开发

在热轧带钢层冷却控制数学模型中，由于忽略带钢内部的热传导而使卷取温度控制不良，本文采用离线二维数模计算带钢沿厚度方向上的温度分布，在线控制中给予补偿，取得较好的效果。     

层流冷却过程中带钢温度场数值模拟

分析了带钢层流冷却过程中的传热，并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结果表明：随着轧件厚度的减薄，在带钢厚度方向上的温差逐渐减小；冷却速度不同时，带钢表面温度和中心温度的变化趋势以及波动幅度相应发生变化。在进行模型计算时，应合理考虑带钢厚度及内部热传导的影响。这对提高数学模型的精度，控制卷取温度，提高产品质量以及指导生产具有重要意义。     

带钢热精轧机组机架间冷却控制数学模型

为了提高带钢终轧温度的控制精度，对精轧过程中导致带钢温度变化的热交换过程进行了分析，并以此作为建立机架间冷却控制的传热模型和自学习模型的理论依据。给出了热轧机组机架间在线冷却控制传热模型和自学习模型的算法。通过程序开发对精轧机组内带钢的温度分布进行了离线模拟，取得了较高的模拟精度。所用数学模型具有较好的在线应用前景。     

带钢厂热轧机组层流冷却数学模型

对带钢层流冷却的传热过程进行了分析,以此作为层流冷却控制的传热模型和自学习模型的理论依据,给出了带钢厂热轧机组层流冷却在线控制的传热和自学习模型的算法,从数学模型的角度对控制模型的实际运行结果进行了分析.     

热轧带钢层流冷却的控制策略及其应用

阐述了热轧带钢层流冷却常用的7个控制策略，即前馈控制、反馈控制、自适应控制、带钢头尾冷却控制、带钢边部冷却控制和对带钢厚度的适应性冷却控制以及对升速轧制的适应性冷却控制的内容及其发展，同时还简单地介绍了这些控制策略在国内某些热轧板厂的实际应用情况。     

带钢厂热轧机组层流冷却数学模型

对带钢层流冷却的传热过程进行了分析,以此作为层流冷却控制的传热模型和自学习模型的理论依据,给出了带钢厂热轧机组层流冷却在线控制的传热和自学习模型的算法,从数学模型的角度对控制模型的实际运行结果进行了分析。     

基于温度观测器的层流冷却路径控制

热轧带钢需要更加灵活的冷却控制策略,保证带钢能够按照设定的冷却路径冷却,以充分发挥冷却过程的相变、析出等强化功能。为此,提出了基于温度观测器的带钢温度控制方法,通过物理模型构造温度观测器在线观测带钢温度并根据测量温度在线修正观测器模型参数。在此基础上应用最优控制方法,实时优化各个冷却单元阀门设定,保证温度观测器估计值与目标温度分布曲线设定值偏差最小。实际应用结果表明,该方法能够较好的控制带钢温度,同时能够克服固定冷却制度的限制,实现冷却路径控制。     

带钢超快速冷却条件下的换热过程

 分析了轧后加速冷却过程中带钢表面的局部换热机理，认为冷却系统实现超快速冷却的关键在于扩大带钢表面射流冲击换热区的面积。确定了薄带钢实现超快速冷却所需的对流换热系数，并采用有限元分析工具ANSYS模拟得到了超快速冷却条件下不同厚度带钢的温度场。温度场的分布表明薄带钢在超快速冷却过程中具有较好的温度一致性。同时还表明随着带钢厚度增加，超快速冷却条件下厚度方向的温度梯度显著增大，对于带钢内部组织的均匀性将产生不利的影响。带钢厚度范围应是超快速冷却技术实际应用过程中的重要考虑因素。     

热轧带钢层流冷却温度控制模型的应用分析

 工业大学金属材料与加工重点实验室, 安徽 马鞍山 243002) 摘要：在带钢热轧后的冷却过程中，热轧带钢卷取温度的数学模型是至关重要的。介绍了某热轧带钢厂的卷取温度控制数学模型，针对传统的热轧带钢层流冷却卷曲温度控制中数学模型的固有缺陷，分别采用了差分方程和有限元数值模拟的方法，建立带钢厚度方向上的温度场。对测得的数据进行了分析，结果表明：在考虑带钢与介质的热交换的同时再考虑带钢内部的热传导大大提高模型的预报精度，为定量地描述计算值与实测值之间的偏差提供了依据。     

基于Ansys有限元的带钢层流冷却工艺的确定

采用Ansys对不同厚度带钢的层流冷却过程进行瞬态有限元模拟。得到了不同时刻带钢的温度变化和带钢宽度方向的位移变化;分析了在不同冷却工艺下带钢的温度场和应力分布;以某钢厂的层流冷却设备参数为例,来探讨不同厚度带钢的层流冷却工艺,为现场生产提供参考依据。     

酒钢不锈钢厂热轧层流冷却控制系统研究与应用

详细介绍了层流冷却设自动控制系统,对预设定模块进行了前馈补偿;考虑模型的不确定性和大时滞特性。采用模糊Smith预估器提高了反馈控制的精度。通过系统现场调试结果分析,应用该系统可以将带钢卷取温度的精度控制在±8℃之内。大大提高了带钢的性能。     

热轧带钢层流冷却自动控制系统开发与应用

结合现场情况介绍了热轧带钢层流冷却自动控制系统的设备及硬件配置,并从过程自动化和基础自动化两个方面介绍了该系统的功能和数学模型,其中数学模型主要包括空冷模型、水冷模型、自学习模型和前馈控制模型以及反馈控制模型。现场实际应用表明,带钢全长的95.93%的卷取温度可控制在目标值的±15 ℃之内。     

带钢冷却控制过程的仿真实现

 冷却控制策略的好坏对带钢的力学性能至关重要，对冷却控制策略的评价是一个值得研究的问题。在对带钢冷却实际过程进行分析的基础上提出了一个带钢冷却控制过程的仿真方案。该仿真方案能再现生产过程中温度控制的实时数据和控制效果，为带钢冷却控制程序模块的运行情况提供了一种离线的调试和分析手段，对研究冷却控制策略、改进冷却控制系统有着重要意义。     

Development of Cooling Process Control Technique in Hot Strip Mill

Therearethreemajordifferencesbetweenthenewlydevelopedhotstripcoolingsystemandthecon ventionalsystem .Firstly ,newtemperaturemathemat icalmodelisdevelopedwithmoreaccurateconsidera tionsontemperaturedependenceoftheheattransfercoefficient,phasetransformation…     

宝钢在线二冷控制模型的研发与应用

针对连铸生产过程中的二冷配水问题,建立了铸坯的凝固传热数学模型。通过实时模拟计算铸坯的温度场,并与PID控制技术相结合,开发了在线二冷控制模型。模型能自动根据钢种、铸坯规格及工艺参数的变化动态调整二冷控制水量,将铸坯的表面温度控制在工艺目标值附近。通过设计合理的控制系统架构,确保了二冷控制系统的稳定性及可靠性。在线测温结果表明,模型具有很高的计算精度。当拉速、浇注钢水过热度变化时,模型能快速将水量调整到目标值,速度快且超调小,从而确保铸坯的表面温度跟踪误差始终限制在较小范围内;当浇注过程处于相对稳态时,铸坯的表面温度保持在目标值。目前,模型已经应用于宝钢内外的多台连铸机,应用效果良好。     

Development of New Generation Cooling Control System After Rolling in Hot Rolled Strip Based on UFC

 Ultra-fast cooling (UFC) is an advanced technology in hot rolling field. Through this technology, great changes on the run-out table are produced in the strip cooling process. In order to adapt to these changes, a new generation of hot strip cooling control system after rolling was developed based on the UFC basic principle. The system can not only accomplish temperature of UFC delivery side, coiling temperature, cooling rate, etc, and multi-objective accuracy control, but also offer more flexibility and new attractive possibilities in terms of cooling pattern on the run-out table, which could be of prime importance for the production of some difficult steels. In addition, through the time-velocity-distance (TVD) profile prediction combined with speed feed-forward control and coiling temperature feedback control, the coiling temperature control precision can be effectively improved during accelerative rolling in the system. At present, the system has been successfully used in the conventional strip production line and CSP short process production line, and its application effect is perfect.     

Roll Subsectional Cooling Adaptive Fuzzy Control Based on Fuzzy Model Inversion

 Flatness is an important equality indicator of strip rolling and roll sub-sectional cooling is an important method for flatness control, especially for high order flatness component control. It is very hard to build the mathematic model of roll sub-sectional cooling because of its characteristics of nonlinearity, hysteresis quality and strong coupling etc. In order to improve the control effect of roll sub-sectional cooling control model, the roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion is built according to the separation principle of fuzzy form on the basis of the conventional fuzzy control model, where the parameters of the fuzzy controller can be dynamically regulated according to the change of rolling conditions. Simulation experiment results of the model indicate that the proposed roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion has high control precision and rapid response speed with strong self-learning and anti-interference capacity and a new method is provided for high-precision flatness control.     

涟钢CSP轧后冷却控制系统改造

热轧带钢卷取温度的控制精度是保证带钢表面质量和板形良好的关键因素。本文介绍了湖南华菱涟钢薄板公司CSP轧后冷却控制系统改造方案。以涟钢CSP轧后冷却控制系统为研究对象,基于传热学基本原理建立了具有非线性结构特征的热轧带钢轧后冷却过程控制的温度数学模型,并采用最小二乘法对模型参数进行了回归优化处理。实践结果证明,改造优化后冷却温度控制系统的计算结果与实测结果吻合较好,满足现场要求,取得了较好的控制效果。