热轧带钢层流冷却控制模型与研究.pdf

分类号UDC密级学位论文工733‘62热轧带钢层流冷却控制模型的研究作者姓名杨莎指导导师姓名徐建忠教授龚殿尧讲师盔北大堂轧制技术及连轧自动化国家重点实验室申请学位级别亟±学科类别墨堂学科专业名称材料加工工程论文提交日期2QQ窆生鱼旦论文答辩日期2QQ窆生2旦学位授予日期2QQ窆生Z月..答辩委员会主席..叠送墨塾撞评阅人邸洪双教授、吴宏元教授东北大学2009年7月StudyonControlModelofLaminarCoolingforHotStripMill‘ByYangShaSupervisor:ProfessorXuJianzhongNortheasternUniversityJune2009独创性声明本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=￡E思。学位论文作者签名:日期:学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名:签字日期:导师签名:签字日期:一层流冷却对热轧带钢产品的组织和性能具有重要的意义。首钢迁钢2160mm层流冷却系统完全由国外引进,其代码存在大量的所谓“黑箱”,限制了模型的进一步开发、应用和维护。本文以迁钢2160mm过程控制模型的消化和吸收项目为背景,通过查阅相关资料,归纳了其控制思想,提取了层流冷却数学模型、冷却控制模块,为热轧带钢层流冷却控制系统的开发和应用提供了依据,为进一步优化层流冷却过程控制系统打下了基础。主要研究结果如下:(1)迁钢2160mm层流冷却系统采用过程机预设定与基础自动化动态在线修正相结合的方式,实现带钢在热输出辊道上的卷取温度控制以及冷却路径控制。(2)提取了带钢温度计算数学模型,包括膜沸腾的热流密度计算模型、辊道冷却热流密度模型、空冷热流密度模型和喷射水冷热流密度模型。,采用后向欧拉有限差分方法计算带钢在输出辊道上任意位置的温度分布,提取了材料的物性参数计算模型,包括热传导率曲线模型、温度与热焓的曲线模型,在此基础上得出热平衡方程的热动态特征值的解法。(3)迁钢2160mm层流冷却过程控制系统的修正设定计算过程中采用了冷却监测器和冷却控制器的控制思想。冷却监测器可以实时计算冷却区上任意点的中间温度,结合46种阀态组合优先列表,为控制器进行阀组态的实时设定提供很大的方便。通过归纳总结冷却控制器和冷却监视器的控制思想,总结出该系统阀态动态控制的思路。(4)同板自适应是提高层流冷却首块钢命中率的有效手段,迁钢2160层流冷却系统具有同板自适应功能和异板自学习功能。本文提取了同板自适应和异板自学习的方法。为提高层流冷却控制精度提供参考依据。(5)现场数据表明该层流冷却过程控制系统控制精度较高,对该系统的理解为对层冷过程控制模型的二次开发与调试奠定了基础。(6)通过消化和吸收迁钢2160层流冷却控制模型,总结和其优势与劣势,为层流冷却系统的功能优化和二次开发提供参考。关键词:热轧带钢,层流冷却,数学模型,冷却策略,软件消化-II·’,applicationandmaintenanceofthemodelastoalargenumberof“blackboxes”’