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热轧带钢终轧温度控制模型的研究

作　者: 富永亮
导　师: 张殿华；龚殿尧
学　校: 东北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 热轧带钢机架间冷却温度模型控制策略模拟计算
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 132次
引　用: 1次
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内容摘要

本文以首钢京唐钢铁公司1580mm热轧带钢生产线工程为背景,对国内热轧带钢精轧温度控制模型系统的开发和研究现状进行了综述,结合现场实际情况,针对热轧带钢精轧温度控制中的关键问题进行了研究。采用MATLAB仿真工具,开发了带钢精轧机组机架间温度模拟软件,将仿真结果与现场实际数据进行了比较,比较结果表明仿真软件具有较高的计算精度。将终轧温度控制模型应用于首钢1580mm热轧生产现场,验证了模型的控制精度。主要工作如下：(1)结合某热轧生产线,建立了热轧带钢机架间冷却过程控制模型。针对带钢跟踪准确性影响带钢冷却效果问题,结合微跟踪方法,对带钢样本、机架间冷却单元进行了合理的划分。(2)以粗轧出口测温仪为起点,精轧出口测温仪为终点,对此区间影响带钢温度变化的热交换系数进行了详细的研究。采用相关理论对轧制过程的热辐射、高压水除鳞温降、带钢与轧辊接触传热、塑性变形热进行了分析,构建了热连轧板带材温度控制过程的数学模型。其中包括空冷降温模型、水冷降温模型、变形升温模型、接触降温模型和摩擦升温模型。(3)结合理论研究,采用MATLAB仿真工具开发了带钢精轧机组机架间温度模拟计算软件。计算结果和现场实际数据结果误差不大。这种方便的人机界面,为理论研究和在线调试提供了方法和方便。(4)将模型应用于首钢1580mm热轧带钢生产线,通过现场实践验证了模型的控制精度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-22
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 带钢热连轧温度控制技术的发展  11-14
    1.2.1 国内外热连轧数学模型的发展  11-13
    1.2.2 国内外温度控制技术的发展  13-14
  1.3 热轧带钢生产工艺概述  14-15
  1.4 板带轧制生产线的计算机控制系统  15-19
    1.4.1 热轧带钢计算机控制系统的结构  15-16
    1.4.2 带钢热轧计算机控制系统的功能  16-17
    1.4.3 测温仪表的发展  17-18
    1.4.4 仿真技术的应用概述  18-19
  1.5 热轧带钢机架间温度调节  19-20
  1.6 本文主要研究内容  20-22
第2章机架间冷却计算机系统概述  22-36
  2.1 机架间冷却过程控制系统概述  22-27
    2.1.1 机架间冷却控制软件  23-24
    2.1.2 FTC控制模型设定流程  24-25
    2.1.3 机架间温度计算模块  25-27
  2.2 带钢位置跟踪  27-30
    2.2.1 带钢机架间跟踪原理  27-28
    2.2.2 样本划分  28
    2.2.3 机架间冷却区域计算单元划分  28-30
  2.3 终轧温度控制策略  30-35
    2.3.1 通过调节水量控制终轧温度  30-33
    2.3.2 通过调节轧制速度控制终轧温度  33-35
  2.4 本章小结  35-36
第3章热轧带钢温度计算模型  36-48
  3.1 粗轧轧机到精轧出口测温仪之间的热传导系数模型  37-40
    3.1.1 粗轧轧机到精轧入口测温仪FET之间的热传导系数模型  37-38
    3.1.2 测温仪FET和F1入口之间的冷却计算热传导系数模型  38-39
    3.1.3 机架F1和精轧出口测温仪FDT之间的热传导系数模型  39-40
  3.2 热带温度计算的理论模型  40-45
    3.2.1 空冷温降模型  40-42
    3.2.2 水冷温降模型  42-43
    3.2.3 变形温升模型  43-44
    3.2.4 摩擦温升模型  44-45
    3.2.5 接触温降模型  45
  3.3 终轧温度线性回归模型  45-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章带钢机架间温度仿真软件开发  48-59
  4.1 基本理论  48-49
  4.2 机架间温度计算软件开发  49-52
    4.2.1 软件仿真结果与理论模型结果比较  50-51
    4.2.2 软件仿真结果与现场实测数据比较  51-52
  4.3 冷却当量  52-55
  4.4 当量系数优化  55-58
  4.5 本章小结  58-59
第5章机架间冷却模型现场应用  59-67
  5.1 首钢京唐1580MM热轧生产线简介  59-64
    5.1.1 生产工艺流程简述  60
    5.1.2 工艺设备和工艺参数  60-61
    5.1.3 考核指标  61-64
  5.2 机架间冷却模型应用效果  64-66
    5.2.1 模型计算结果  64-65
    5.2.2 模型应用效果  65-66
  5.3 机架间冷却控制的要求和目标  66
  5.4 本章小结  66-67
第6章结论  67-68
参考文献  68-71
致谢  71

热轧带钢终轧温度控制模型的研究

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