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。     

热轧带钢层流冷却实时报表系统实现

对热轧带钢层流冷却实时报表系统的系统构成、系统数据的自动采集、自动存储及实时报表实现进行了详细描述.实时报表系统为模型及时改进、质量实时监督、故障及时排除及新钢种冷却工艺应用提供了可靠的数据基础.     

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。     

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.     

热轧层流冷却控制中的反馈速度优化

针对武钢热轧二分厂厚板层流冷却控制中尾部温度陡降的问题,详细分析了"Flying Carpet"模式下因速度测量系统的切换而产生的速度抖动现象对层流冷却前馈控制造成的干扰,结合现场实际情况,提出了1套反馈速度优化方案,实际控制效果表明:带钢尾部温度陡降现象消失,由此产生的性能改判和卷取机停车问题得到彻底解决,提高生产稳定性,保证产品质量。     

柔性生产策略在热轧带钢控冷过程中的应用

探讨了轧后冷却的柔性化控制,建立了CCT曲线与喷水冷却集管之间的对应关系,实现冷却规程的自动执行和调整.这一柔性生产策略在HP295钢的屈强比降低工业实验中得到了充分应用,取得了良好的效果.在实验室对Q345微合金化钢轧后冷却过程中通过不同的冷却路径得到了不同的组织和性能.     

1780mm热连轧机带钢层流冷却自动控制系统开发及应用

层流冷却是控制带钢卷取温度的最重要手段。为了满足宁波钢铁有限公司1 780 mm热连轧机薄板生产线层流冷却工艺的控制要求,采用了由基础自动化控制系统和过程控制系统组成的两级计算机控制系统。介绍了层流冷却系统设备及自动控制系统结构。重点阐述了层流冷却基础自动化系统主要功能,包括层流冷却区域内带钢微跟踪、步序控制、卷取温度反馈控制以及速度前馈控制。运行结果表明,系统控制精度、响应速度均满足工艺要求。自系统投入运行以来,工作稳定,控制效果较好。     

攀钢1450mm热连轧机层流冷却控制系统的开发及应用

阐述了攀钢1 450 mm热连轧机层流冷却控制新系统的开发与应用。该系统采用α机过程控制系统,通过预设定、在线前馈和自适应三大功能,对层流冷却模式、冷却速率和最终卷取温度进行控制,卷取温度控制精度较原系统有较大提高,±20℃的命中率由原来的88.6%提高到现在的96.4%。     

热轧厂层流冷却设备的布局及计算

通过对热轧厂层流冷却水循环系统的初步设计,提出了层流冷却高位水箱容量和泵站供水能力的计算方法。对层流冷却系统采用独立的水循环系统,保证了水质和水压的稳定,同时计算出生产最恶劣钢板时高位水箱容量和水泵供水能力,并对层流冷却进行水力学计算,推导出了层流冷却集管出水口水流速度和容量。不仅使层流冷却设备布局更加紧凑,节约了用水,还为层流冷却设备的深度设计和布局提供了参考。     

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。     

轧机异步轧制及层流冷却对板坯翘曲度控制的研究

在轧机上进行热轧试验,通过调整热轧试验轧机的异步比及板坯上下表面温差,研究板坯在同一加热工艺、同样道次压下分配条件下轧制后板坯的翘曲度情况。结果表明,在一定板坯厚度范围内,通过调整热轧试验轧机的异步比及板坯上下表面温差,可以改善轧制后板坯的翘曲度,该研究对轧制过程有板坯翘曲度控制要求的钢板,可以在制定轧制方案时为其提供参考。     

1780mm热连轧机厚度控制优化

针对宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部1780mm热连轧机在厚度控制中遇到的厚度波动问题,通过优化机架间除鳞换热系数、钢种层别判定标准、AGC控制参数等措施,显著提高了带钢厚度控制精度,明显减少了在线及下游工序的厚度余材量,取得了较好效果。     

CFD在热轧带钢层流控冷系统中的应用

利用CFD数值仿真技术模拟了层流水冷系统中层流冷却装置复杂的内部流场以及冷却水自由下落后的外部流场,并通过对仿真流场的分析,优化设计了冷却装置内部结构,精确地确定了控制冷却数学模型中强迫对流宽度值,为提高控冷系统的控制精度奠定了基础.     

冷轧板形控制中的精细冷却控制

在冷轧带钢的板形控制中，轧辊精细冷却用来消除复合浪形即高次板形缺陷。本文提出了一种新的精细冷却控制系统，并以宝钢2030mm冷轧板形控制系统为背景，讨论了新控制系统实际使用的效果。