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。     

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。     

热轧带钢层流冷却过程温度场研究

 建立了热轧带钢层流冷却过程中温度场的三维有限元模型,对3 mm厚带钢轧后冷却过程带钢温度场进行模拟计算,得出卷取温度比现场测量值低9.5 ℃,相对误差为1.42%,验证了模型和假设的合理性。研究了上喷嘴直径对带钢温度的影响,带钢上表面宽度方向上存在2种不同的冷却区域：位于喷嘴正下方层流冷却过程中交替经过冲击区和平流区的区域和位于两喷嘴之间层流冷却过程中只经过平流区的区域,这造成带钢宽度方向上温度分布不均匀。计算结果表明,喷水量保持不变的情况下,存在一个最佳喷嘴直径,使带钢宽度方向上温度分布更均匀。喷水速度保持不变,增加喷嘴的直径有利于带钢宽度上方温度均匀,但增加了喷水量,降低了带钢的卷取温度。     

热轧带钢层流冷却过程中温度与相变耦合预测模型

建立了温度与相变耦合有限元模型,对带钢轧后冷却过程中带钢厚度和宽度方向的温度场进行了模拟计算.建模过程中,考虑带钢的各金相组织的密度、导热系数、比热容等物性参数为温度的函数,取各相的线性平均值用于计算.根据连续等温转变实验曲线,采用Avrami方程和Scheil可加性法则计算带钢相变潜热,实现温度和相变耦合求解.计算结果表明,带钢经过层流冷却后,沿厚度方向存在着一定的温差,带钢温度沿宽度方向分布不均匀,和现场实测结果吻合.     

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。     

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。     

热轧带钢层流冷却控制技术的创新

剖析了传统热轧带钢冷却系统存在的冷却效果差、卷取温度不可控等问题。以国内最近投运的两条热轧线的实际经验为前提,阐述了一些新的控制技术。     

热轧带钢层流冷却计算机控制系统

从基础自动化、系统服务、过程自动化3个方面介绍了攀钢热轧带钢厂层流冷却计算机控制系统的设计，着重介绍了过程自动化中的样本微跟踪和一种改进的层冷热流密度参数回归求解方法以及系统模型调优。实际运行结果表明，国内自主开发的热轧带钢层流冷却计算机控制系统完全达到并超过了设计要求，具有较高的卷取温度控制精度。     

日照1580mm热连轧机层流冷却控制系统

日照1580mm热连轧机层流冷却控制系统分为过程自动化和基础自动化两级。过程自动化计算阀门开启数目及位置设定值,并根据测量的卷取温度不断修正模型精度,其功能模块包括有限差分温度模型、预设定、带钢段跟踪、测量值处理、动态设定、模型自适应等。基础自动化根据过程自动化的设定值开启或关闭阀门,同时实时收集各测量值并上传给过程自动化,其功能模块包括带钢头尾跟踪、阀门开闭延时处理、测量值收集等。自系统投入运行以来,工作稳定,带钢全长卷取温度控制误差为±18℃的命中率可达96．43％。     

热轧带钢层流冷却系统的设计

本钢１７００ｍｍ热轧带钢层流冷却系统采用的是带钢管层流冷却和高压喷嘴冷却相结合的方式。介绍了此系统的设计过程及总用水量和上喷、下喷和侧喷水量的计算。     

热轧带钢在常规层流冷却中温度不均匀性的有限元分析

采用MARC有限元软件,对不同宽度和厚度的普碳钢Q235和管线钢X70的热轧带钢在常规层流冷却中的温度场进行了计算和分析.结果表明:常规层流冷却加剧带钢在宽度和厚度方向的冷却不均匀性.冷却过程中12mm厚X70管线钢带钢的上、下表面温差达到30℃,会使带钢产生冷却翘曲.上集管的流量均匀分布设计和下集管固定流量设计是常规...     

Hot Strip Laminar Cooling Control Model

The control model of laminar cooling system for hot strip, including air-cooling model, water-cooling model, temperature distribution model along thickness direction, feedforward control model, feedback control model and self-learning model, was introduced. PID arithmetic and Smith predictor controller were applied to feedback control. The sample of model parameter classification was given. The calculation process was shown by flow chart. The model has been proved to be simple, effective and of high precision.     

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.     

Temperature Simulation of Laminar Cooling Process of Stainless Steel Hot Rolling

通过对不锈钢热轧层流冷却过程的传热特性分析,建立了不锈钢热过程数学模型,并对层流冷却过程的典型工况进行了数值模拟,得出了不锈钢层流冷却过程中温度的变化规律,为不锈钢层流冷却过程的优化控制提供了依据.     

热轧带钢层流冷却控制系统

为了提高莱钢1500mm热连轧卷取温度的控制精度,对原基础自动化控制系统进行改造,增加了带Smith预估器的反馈控制和轧机抛钢后的冷却水前馈控制;同时增加了过程自动化控制系统,包括预设定计算、修正设定计算和自学习计算模块。系统改造后,带钢卷取温度控制不稳定的现象基本消除,实现了带钢的冷却模式、卷取温度和冷却速率的精确控制,提高了带钢的质量。     

Element Tracking Strategies for Hot Strip Laminar Cooling Control

Coilingtemperaturecontrolinhotstripmill playsaveryimportantroleindeterminingtheme chanicalpropertiesofthefinishedproduct[1].The earlypracticeofrunouttablecoolinginvolvedpre settingthewaterjetflowratebasedonexperience.Thisexperientialapproachwassufficientf…     

层流冷却的前馈控制

为提高热轧带钢层流冷却卷取目标温度的控制精度,根据冷却过程的传热机理,分析了带钢层流冷却的传热过程.在此基础上,给出了冷却控制的空冷和水冷预测数学模型,分析并阐述了层流冷却控制系统的前馈控制算法及其在实际控制中的应用.本前馈控制的使用效果良好,具有较高的目标卷取温度控制精度,能满足生产的需要.