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。     

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...     

厚钢板层流冷却过程中断面温度场有限元分析

采用有限元法对厚钢板层流冷却过程中的断面温度场进行了计算,在连续冷却和间断冷却两种不同冷却方式下,找出了厚钢板在宽度方向和厚度方向的温度分布规律.与连续冷却相比,采取间断冷却时,钢板的芯部与表面的温差较小,有利于提高钢板z向组织的均匀性.     

热轧带钢层流冷却宽度方向温度分布的研究

结合有限元分析的方法,研究层流冷却工艺参数对带钢宽度方向温度分布的影响;提出合理的边部遮挡工艺,并研究了遮挡量与板宽和板厚的关系,建立层流冷却边部遮挡量的经验公式。     

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。     

热轧带钢层流冷却系统优化

研究了莱钢1 500 mm热轧带钢生产线控冷系统存在的问题.对层流冷却设备和控制模型进行优化,改善了带钢表面存在斑点、花纹颜色不均等质量问题;提高了模型设定的准确性和灵活性,为新产品的开发奠定了坚实基础.     

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。     

热轧板带钢冷却过程中热力耦合计算及变形分析

采用有限元分析工具ANSYS，利用不同的表面传热系数，进行了热轧板带钢在常规强制对流层流冷却(冷却速度在30℃／s左右)以及超快速冷却(UFC，短时冷却速度可达300℃／s以上)情况下的热力耦合分析，计算出带钢在不同冷却强度下温度与应力的二维分布，在此基础上进行了残余应力及由此引起变形的理论分析。通过比较分析的结果，初步得出UFC的适用范围。     

热轧带钢层流冷却控制策略研究

在带钢层流冷却过程中,为实现高品质的冷却效果,针对不同的参数需要采取不同的控制策略。控制的参数主要有:带钢运行速度、冷却区开启阀门数、冷却阀门喷水量、喷水模式等。在实际的生产过程中往往采用设定固定的带钢运行速度值,然后通过控制喷水量的大小来进行冷却控制。针对国内某热轧厂层流冷却实时生产数据进行分析,分析了"速厚积"对冷却效果的影响规律,制定出合适冷却策略,并验证其有效性。     

�����ְ������ȴ���̵��ȷ�����ķǵ�����

In order to solve the problems of time-consuming and intense vibration during the calculation process of inverse heat conducting problem (IHCP) with conjugate gradient method (CGM), a non-iterative model was developed based on finite element method (FEM) and related program code was compiled with Fortran. This non-iterative method was then applied to IHCP of laminar cooling process of hot rolled steel plate to calculate the convective heat transfer coefficient in the boundary. Through comparison of the convective heat transfer coefficient obtained by both CGM and the non-iterative method, the results were shown to be consistent with each method. Furthermore, the computing result of the non-iterative method were more stable, and had an obviously faster speed, which eventually cut down the whole computing by 76%. The new method could retain high sparsity of the matrix, which is more concise than the exiting non-iterative method. Besides, the new non-iterative method could also be an efficient way to calculate the heat flux and wall temperature at the same time, which made it possible for real-time output of boundary conditions during laminar cooling process of hot rolled steel plate.     

Effect of Laminar Cooling on Phase Transformation Evolution in Hot Rolling Process

 In the hot rolling processes, it always uses the laminar cooling system to control the cooling of plate and get the microstructure of different constitution. To investigate the effect of temperature variation due to the cooling pattern, rolling speed and thickness of plate on the microstructure evolution, a thermal-mechanical coupled FE model has been established. A set of constitutive equations of phase transformation is implemented into the commercial FE solver MARC through the user defined subroutine CRPLAW, and the temperature field is calculated by another user defined subroutine FILM. The effect of cooling pattern, rolling speed and thickness of plate on the temperature variation is numerically studied. Furthermore, the effect of temperature variation on the evolution of each phase transformation is investigated for various cooling pattern.     

Model Software Package Development for Laminar Cooling Process in a Hot Mill

 The use of computer simulation techniques in the control system design of the laminar cooling process in a hot mill can significantly reduce the development cost while ensuring maximum production safety. The case-based modelling strategy that the authors proposed was implemented in a software package. The functional structure of the software package was discussed in detail. The interfaces and functions of the software package were introduced. The results of industrial experiments can be directly visualized in the software package, allowing accurate and instant comparison of the model predictions with real measurements. The software package provides the simulation platform for research into advanced modelling and control strategies of the laminar cooling process in a hot rolling mill.     

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。     

热轧带钢加速冷却过程中温度计算的对称性冷却建模法

带钢冷却是一个多阶段的过程，各阶段间存在相互影响。热轧带钢在水冷却区冷却单元下的冷却是一种机理很复杂的非对称性冷却，难以用精确的数学模型进行描述。为此提出了对称性冷却假设条件下的建模方法，得到结构相对简单并适合过程控制的数学模型，并给出了在线控制的前馈算法，最后推导出可用集总参数法的最大带钢厚度值，简化了带钢厚度方向温度分布的在线控制。     

热轧带钢层流冷却过程的温度预测模型

 通过分析热轧带钢在层流冷却过程中的能量变化,利用焓法模型建立了热轧带钢通过层流冷却段的能量平衡方程。然后利用相变热力学和相变动力学模型得到热焓,最后采用有限差分求解能量平衡方程,得到层流冷却过程中带钢的温度场和热焓场,该模型的计算结果与实测值符合良好,能够准确地预测带钢冷却后的温度分布,同时明确了冷却过程实际上是带钢能量传递给周围环境的过程,并非温度不断下降的过程。