热带精轧过程中温度变化规律的研究

为研究热连轧带钢终轧温度变化规律,给出了带钢轧制过程温度计算模型,分析了轧制速度、工作辊材质、带钢材质和工作辊温度对变形温升、接触温降和摩擦温升的影响,从而得到带钢轧制过程中温度变化的影响规律,为建立高精度热连轧带钢温度控制模型提供了理论依据.     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

利用BP网络预测板材力学性能的软件开发

 针对热轧板带的力学性能预报问题，利用人工神经网络中的BP算法建立原始化学成分和热轧生产的主要工艺参数与产品力学性能之间的关系，并开发出专门的应用软件。软件共分3大部分：数据处理部分、人工神经网络训练部分、运用成熟网络预报部分。本软件的特点是直观、方便、稳定。数据均从稳定生产的现场取得。采用此软件对SS400钢的性能进行预报，经过10万次训练后，产品力学性能的预报值与实际值拟合良好，预报结果的相对误差很小。     

数据驱动的卷取温度模型参数即时自适应设定算法

为提高热轧换规格首块钢头部卷取温度命中率,采用数据挖掘技术,从历史带钢冷却数据中推断出与实际带钢相匹配的卷取温度模型水冷换热学习系数,并将其应用于模型预设定计算。首先,对冷却特征参数进行识别,按照相对型、绝对型、相等型和策略型四种方式进行定义,并对实际带钢与历史带钢的各项冷却特征参数进行相似距离计算。当历史带钢的总相似距离满足要求时,将其聚类为实际带钢的相似卷,并考虑各相似卷的时间影响,计算相似权重值;随后,基于相似带钢的头部和尾部信息,建立由卷取温度预报误差、偏离学习系数回归值惩罚项和偏离默认值惩罚项等构成的目标函数以及相应的约束条件,采用梯度下降法求解该二次规划问题,通过三次优化逐步计算出学习系数参考值和表征学习系数与带钢速度及目标卷取温度呈双线性关系的两个参数;最后,根据实际带钢的穿带速度、目标卷取温度等冷却条件计算冷却设定所需的学习系数。现场应用表明:基于十万块历史带钢冷却数据驱动的模型参数即时自适应设定算法可增强卷取温度模型对带钢头部冷却的预设定能力,学习系数即时自适应设定能力随着内存中保存的历史带钢冷却数据的多样性和检索出的相似卷数量的增加而提升。      

纵筋板轧制技术的研究现状与展望

纵筋板是在钢板的某一表面上均布纵向凸筋的一类异型钢板,其轧制过程是兼有板带和型钢变形特征的成形过程,局部具有严重畸变。本文介绍了纵筋板及其主要用途,以及国内外学者对纵筋板轧制理论和实验研究的现状。总结了筋底压下率、轧制温度、坯料厚度、轧制力以及板宽等因素对成筋率的影响。同时,对纵筋板研究与应用的前景进行了展望。     

620mm热连轧窄带钢生产线快节奏轧制的全线跟踪

热连轧全线跟踪对其生产过程中的全自动轧钢具有重要的意义。结合国丰620mm热连轧生产线现场实际设备和仪表配置,针对窄带钢热连轧生产线的快节奏特点,通过对轧区进行细致划分,提出轧区内多队列跟踪概念,进而建立了新的全线跟踪方法。该方法结合钢坯出炉系统和过程自动化模型设定系统,实现了全线跟踪,并已成功应用于620mm热连轧生产线中。现场实际生产表明,这里的全线跟踪方法保证了数据传递的准确性,有效地提高了轧制节奏和生产效率,具有良好的实际应用价值。     

带钢冷轧闭环反馈控制最优化算法程序开发

基于多变量最优化控制的带钢闭环反馈控制模型能够充分利用弯辊和轧辊倾斜等平直度控制机构对板形偏差进行控制。闭环反馈控制的目的是使带钢实测板形与目标板形一致,闭环反馈最优化算法程序能充分利用输入信息,全面考虑多个执行机构对板形的作用,避免各控制之间的相互影响,它是该模型准确计算板形调节量的关键。为了实现自主建立带钢冷轧生产线,对某厂1 700 mm四机架四辊冷连轧机第四机架闭环反馈控制进行深入研究,根据对偶法采用C语言开发出基于多变量最优化闭环反馈计算程序并将其嵌入到可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)中,开发出自主的基于多变量最优化闭环反馈控制模块。由该模块计算的闭环反馈平直度执行机构调节量与采用Matlab工具箱Quadprog函数计算结果一致,计算精度高。     

热连轧精轧温度控制的自适应策略研究

分析了热轧带钢生产过程中在精轧机组各机架间的温度变化过程,考虑机架间水冷综合换热系数对终轧温度的影响,提出了针对水冷综合换热系数的自适应策略.在现场实测数据的基础上,编制了精轧温度控制模型系数自适应计算的离线模拟软件,预先设定虚拟的通条带钢温度实测值,检验模型自适应系数的变化及其对下一次同规格带钢温度计算值的影响.计算结果表明,在本文建立的模型自适应策略下,自适应系数针对不同的轧件温度实测值可以进行迅速而有效的变化,使计算值迅速逼近实测值,表明本文建立的自适应策略有效.     

负荷分配对精轧带钢温度的影响

用带钢热连轧精轧温度控制模拟软件,系统地研究了负荷分配对带钢精轧轧制过程中变形温升、水冷温降以及精轧出口温度的影响,并总结出了相应的规律,为建立高精度热连轧带钢温度控制模型提供了理论依据.     

层冷控制模型在中宽带轧制中的应用

介绍了层冷过程控制模型及其冷却模式、冷却方式和模型自学习策略,将层流冷却控制模型应用于国内某厂中宽带轧后冷却过程.采用现场Q235A、4.5mm热轧中宽带生产数据,分析了带钢在输出辊道上集管组温降及现场应用效果,结果表明,该层流冷却控制模型现场应用效果良好.