热轧宽度模型改造

为了改善国内某热轧厂宽度控制稳定性和精度,在对原有模型和质量问题分析基础上,针对粗轧宽度模型实施了模型架构、模型算法、模型参数、自学习方式、短行程控制以及宽展预测模型的改造和优化。对钢种层别进行细分,自适应参数考虑了不同轧制生产模式的影响,带钢的头尾短行程控制曲线采用了可变多点方式,增加了立辊孔型模型以及立辊磨损模型,在宽展计算时考虑孔型的影响磨损量的贡献,提高了宽度模型预报精度。实际应用结果表明,经过优化改良的宽度模型有效提高了宽度控制稳定性和产品精度。     

宝钢5m厚板轧机宽展数学模型及其应用

在厚板轧制过程中,把握材料的宽展规律,提高宽展预测精度是保证最终钢板宽度满足要求的关键环节.从影响宽展的因素和常用的宽展公式出发,研究宝钢5m厚板轧机PVPC平面形状控制的宽展数学模型及其建模过程,对该模型的特点及实际应用情况做了客观评价.并利用生产中积累的数据,应用数据统计回归方法,对宽展模型的协调因子xt,y1进行优化,从而提高了模型的预测宽展精度,减小了宽度预测偏差.     

热轧粗轧宽度控制优化与改进

宝钢不锈钢公司1780mm热轧生产线上的宽度控制主要采用了粗轧设定数学模型(RSU)及自动宽度控制模型(AWC)。针对生产过程中出现宽度控制模型的设定计算值和实侧值时常有较大的误差、学习系数经常处于不稳定的波动状态等问题,深入分析了粗轧设定宽展模型,对宽展模型中水平宽展系数及立辊宽展系数进行了优化,并改进了宽度自学习方式。结果表明,1780mm热轧生产线带钢的宽度精度显著提高,由改进前的92%提高到目前的98%以上。     

热连轧粗轧区FES宽展模型及其优化

为了满足某厂1580热连轧机宽度控制精度需求,提高宽展模型的广泛适用性,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对热轧粗轧区立轧--平轧过程进行了模拟.根据模拟数据,系统地分析了轧件宽度、厚度、轧辊直径、立辊侧压量和厚度压下量对"狗骨"宽展、自然宽展和绝对宽展的影响规律.利用模拟数据并结合现场数据构造了FES(finite element simulation)"狗骨"宽展模型和自然宽展模型,并建立了PSO-BP神经网络(粒子群BP神经网络).最后,FES宽展模型与PSO--BP神经网络相结合预报第1、3和5道次的宽展,其预报值与实测值误差在1mm以内的均达到了99%以上,达到了宽度控制的精度要求.     

1780生产线的带钢宽度控制

为了满足客户对宽度指标的要求,对承钢1780生产线宽度控制模型进行了研究和分析。根据研究结果,采用粗轧下表面高温计,并且设计板坯出炉温度预测模型,减少因板坯温度不准对宽度控制的影响。通过在加热炉前安装板坯测宽仪和优化宽度控制策略来减少因板坯宽度不稳定对宽度控制的影响。对立辊短行程控制曲线进行研究,提出优化方案,有效解决了带钢头尾宽度问题;对大量带钢精轧宽展数据进行研究,提出针对不同规格带钢的宽展控制方案。经过研究和优化使成品宽度的波动明显变小,成品宽度在+0~9mm内的命中率达到96%以上,工序控制能力也得到了明显提高,提高了产品的用户满意度。     

基于轧制机理和混合神经网络的热轧精轧带宽预测

热轧带钢成品的宽度精度直接影响产品成材率，是产品性能提升的关键，而精轧区带钢出口宽度的精准预测可以为粗轧区宽度控制模型参数提供及时的优化调整指导。传统机理模型与实际情况往往存在较大差异，现有的数据驱动模型大多采用神经网络方法，但没有考虑轧制数据的时序性以及数据剪枝带来的信息损失。为了进一步提升精轧带钢宽度预测精度，提出一种基于轧制机理的混合神经网络宽度预测模型，利用精轧宽展的机理模型计算宽度基准值，结合卷积神经网络(CNN)和门控循环单元(GRU)输出宽度预测纠偏值。利用2 250 mm热连轧钢厂数据集试验，结果表明本文提出的热连轧带钢宽度预测模型训练效率较高，98.7%带钢宽度的预测精度在4 mm内，较传统BP神经网络模型和其他单一结构网络有大幅提升，且模型在线测试速度满足工业现场应用需求。     

提高中厚板宽度设定精度方法的研究

分析中厚板轧制过程的工艺特点,指出不同轧制阶段的宽展对宽度设定精度都有影响.基于经典宽展公式,得到多道次轧制下的宽展系数计算模型,在该模型基础上给出纵横纵和横纵轧制策略下宽展阶段目标厚度的计算方法,并提出相应的自学习算法;指出采用纵横纵轧制策略,可以消除坯料公差对宽度设定精度造成的影响;而合理使用测宽仪和人工卡量数据,有利于提高宽度设定精度.     

热连轧机组轧制过程宽展量评估技术的开发

针对热连轧过程中因宽展量而导致的带钢宽度控制难度大、板形质量变差及下道工序的带钢边部裁剪过多等问题,首先对宽展量模型、宽展量影响因素及其宽展量对板形的影响机制进行了简要分析。通过分析可知宽展量设定值、宽展量分配及其影响因素的优化是解决上述问题的关键。因此在对宽展模型及板形模型研究的基础上建立了带钢宽展量范围计算目标函数、优化分配目标函数及共同影响因素优化目标函数,实现了以优良出口板形为前提的带钢宽展量范围的计算、各个机架的宽展量最优设定及其影响因素的微调优化,完成了热连轧机组轧制过程宽展量评估技术的开发,将其应用到国内某热连轧机组后提高了出口带钢的宽度控制精度及带钢板形质量。     

基于GRNN神经网络的4200轧机宽展模型

 轧制过程中,针对4200轧机在轧件宽展变化自动预测和控制,分析了轧制过程中宽展变化的影响因素。在神经网络技术和现场实测数据的基础上,利用Matlab人工神经网络工具箱,应用GRNN广义回归神经网络建立宽展变化预测模型来提高轧制宽展变化预测的精度。结果表明,该方法建立的模型可以实现对宽展变化的预测,其预测精度有较大提高。     

热轧宽度模型控制的优化研究与应用

1780热轧宽度问题从2007年6月份开始日趋严重,宽度不合,余材量不断增大,针对这一情况,从提高精轧宽展稳定性、粗轧目标宽度准确性及粗轧宽度控制精度三方面优化宽度控制模型,从而使宽度问题得以受控.     

粗轧过程中轧制力和宽展的预测与分析

 板带轧制数学模型是实现自动控制的基础,高精度的数学模型是提升产品质量和市场竞争力的重要保障。在热连轧粗轧过程控制中,轧制力和宽展是关键参数,其模型精度不仅会影响粗轧轧制规程的设定,而且会影响最终热连轧带钢产品凸度。以矩形板坯热连轧粗轧过程为研究对象,针对轧制变形区建立了三维运动许可加权速度场,在此基础上充分考虑自然宽展效应,基于刚塑性材料的第一变分原理,采用可变上限积分法对塑性变形、剪切功率和摩擦功率进行积分获得变形区总功率泛函。利用Matlab优化工具箱对总功率泛函进行最小化,得到了轧制力、宽度分布的理论解。最后利用理论模型计算数据回归得到了板坯宽展及速度场中的加权系数模型。将基于所提出模型的轧制力和宽展预测值与现场实测值及部分有关学者所建立模型的预测值进行了对比,结果验证了所建立模型的准确性。研究得到的宽展模型和速度场加权系数表达式可以方便、灵活、快速地应用到粗轧现场中,为更高质量热连轧带钢产品的生产奠定了坚实基础。     

热轧带钢头尾短行程控制自学习策略

针对热轧带钢粗轧头尾宽度尺寸精度低的现状,分析了带钢头尾宽度超差的原因,提出了采用短行程控制(short stroke control,简称SSC)的解决方案。针对传统的短行程控制模型在实际应用过程中控制精度不高的问题,开发了短行程控制在线自学习功能。采用加法自学习的方法,利用轧后实测宽度数据对短行程控制模型参数进行自学习。国内某热轧厂现场实际应用表明:自学习后的短行程控制模型,能够将带钢头尾与稳定段宽度超差控制在2 mm之内;金属收得率提高到98%以上。     

Optimization and perfection of the roughing model for ferritic SUS430

Based on the characteristics of ferritic SUS430 heating and deformation,and combined with the features of the 1780 mm hot-rolling mill,a roughing model was introduced in two aspects:optimizing the rough rolling passes and improving the width control precision.Through reducing the rough rolling passes,the rough rolling time can be shortened,the precision rolling startup temperature can be raised and the yield of the hot-rolled products can be increased.Moreover,on the premise that the slab width fluctuation was great,the precision of the width control can be improved through optimizing the parameters of the hot-rolling width control model.The result shows that the optimization and perfection of the original rolling process of the stainless steel 430 series further improved its capacity and product quality.     

Research on Flange Spread of H-Beam on Universal Mill

Symbol List a(t)———Node acceleration vector ; B———Flange width, m; ttBL———Transition matrixfromlinear strainto displacement ; ttBNL———Transition matrix from nonlinear strain to dis-placement ; C———Damping matrix; Dh———Diameter of horizontal roll , m; Dijkl———Component of constitutive matrix; Dv———Diameter of vertical roll , m; te.ij———Strain rate tensor ; fi———Unit volume force ,(N·m-3) ; H———Inner width, m; K———Stiffness matrix; M———Mass matri…     

轧机弹跳量宽度修正

系统地研究了不同宽度的轧件对轧机弹跳的影响，首先进行了现场数据采集， 并对数据进行处理，得到不同宽度的轧件在不同轧制力下的轧机弹跳量实测值，利用这些实测值，开发出轧机弹跳量宽度修正模型，最后对模型的精度进行了验证，说明该方法得到的模型具有足够高的精度。     

基于有限元法的PQF连轧过程宽展规律的仿真

 根据PQF连轧孔型及工艺特点,分析了连轧管宽展规律对产品尺寸精度和钢管横截面积的影响,并建立PQF连轧过程三维非线性有限元模型,预报了荒管的尺寸形状,对比某厂现场数据,两者吻合良好。通过对不同孔型、不同规格产品的系列仿真,研究宽展规律的影响因素,分析了延伸系数和空隙率对周长系数的影响,延伸系数和减径率对壁厚系数的影响;并利用多元线性回归分析法得到PQF连轧宽展模型,为PQF连轧孔型设计及产品尺寸精度控制提供了理论指导。     

不锈钢铸坯宽度优化控制模型研究及应用

 铸坯宽度的精确控制是连铸生产过程中保证铸坯质量的重要手段之一,过宽或过窄都会给轧钢工序带来不利影响。目前,铸坯宽度主要通过人工经验在线调整二冷区参数来进行控制,存在铸坯宽度合格率低、波动大的问题。因此,实现不锈钢铸坯宽度的自动优化控制就极为重要。针对不锈钢铸坯宽度控制过程中影响因素多且具有非线性、多变量耦合等特性,提出一种基于随机森林-差分进化(RF-DE)算法的铸坯宽度优化控制模型。首先,根据专家经验从大量连铸生产工艺参数中选取不锈钢铸坯宽度的关键影响因素,进而采用随机森林算法(random forest,RF)建立不锈钢铸坯宽度预测模型。接着,以连铸二冷工艺参数为决策变量,以宽度模型预测值与铸坯目标宽度的绝对误差为目标函数,构建带工艺约束条件的不锈钢铸坯宽度优化控制模型,进而采用差分进化算法对上述模型进行优化求解,获得可用于连铸生产控制的二冷工艺参数设定值。最后,通过某钢厂实际生产数据对模型进行验证。结果表明,相较于梯度提升树、支持向量回归、多层感知机等模型,随机森林模型泛化能力强且精确度高,更适用于铸坯宽度的预测,其平均绝对误差MAE为0.047 2 mm;且采用宽度优化控制模型后的不锈钢铸坯宽度合格率显著提高,新模型具有较高的宽度控制精度。     

热连轧自适应穿带模型的研究及应用

攀枝花钢铁(集团)公司热轧板厂三期技术改造后,精轧设定模型精度受粗轧中间坯厚度、宽度和温度等参数影响较大,造成轧制参数预报精度下降,为此,于2007年采用精轧自适应穿带模型对轧制力、辊缝、轧制速度进行补偿,提高精轧设定模型对轧制力、出口厚度等轧制参数的预报精度.     

SP调宽压力机轧制过程有限元数值模拟

为了实现板坯在连铸连轧之间的宽度衔接,大侧压定宽技术是对板坯进行在线调宽的有效措施之一。在对武钢2250热连轧机的SP调宽压力机工作模式分析的基础上,利用大型有限元软件Marc建立了SP调宽压力机三维调宽有限元分析模型,分别分析了SP调宽压力机在调宽过程中板坯在长度、宽度和厚度方向的变形以及应力变化情况,为板坯宽度的精确调整提供了参考依据。     

A mathematical analysis of the spread of HIV/AIDS in Japan

The spread of HIV/AIDS in Japan was analysed using a mathematical model incorporating pair formations between adults and sexual contacts with commercial sex workers. The parameters involved in the model were carefully specified as realistically as possible to the actual situation in Japan. Plausible ranges were assigned to those parameters for which values are not known precisely. The model was used to simulate the effect of HIV infected commercial sex workers introduced into a population without HIV. It was shown that the model could generate different scenarios, an explosive infection or a temporal spread, according to different settings of the parameters. Then the condition for occasional introduction of HIV infected commercial sex workers to be able to cause an explosive spread of HIV infection was analysed. This condition was summarized in terms of the critical transmission probability so that we could easily evaluate the degree of the risk. For some unclear parameters, sensitivity to the critical transmission probability was calculated. We also calculated a plausible range of the critical transmission probability using the Latin hypercube sampling method where the parameters were distributed on the plausible ranges. According to the analyses of the model it is concluded that the actual situation of HIV spread in Japan should lie very near the critical point that determines whether the explosive HIV spread actually takes place. This also suggests that effective action taken immediately could be useful to prevent explosive HIV infection in Japan.