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。     

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。