热轧板层流冷却仿真系统的设计与研究.pdf

硕士学位论文中。南大学⋯~热轧橛屡流沧却仿真系统⋯⋯学科专业⋯⋯⋯整一制⋯王~程⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯一魄遮诗与研究⋯⋯⋯⋯一研究生姓名⋯⋯⋯⋯王⋯撬⋯羞⋯⋯⋯⋯⋯⋯一导师姓名⋯⋯⋯⋯史~蔫。太⋯熬攮⋯⋯⋯⋯.分类号密级⋯⋯⋯⋯编号⋯⋯⋯⋯论文题目周承恰高级工程师
摘要卷取温度是热轧生产中直接影响带钢性能的关键因素之一。卷取温度的控制与带钢的材质、厚度、速度、冷却水的水量、水温、终轧温度、热传导、对流、辐射等众多因素有关。由于仿真技术的安全性和经济性等特点,利用系统仿真软件不仅可以对层流冷却过程动态特性进行虚拟实验,而且可以对各种控制方法进行研究。本文以涟钢懔骼淙聪低澄1尘埃谏钊胙芯坎懔骼淙次度控制的数学模型和控制策略机理分析的基础上,建立了一套层流冷却仿真系统。该系统不仅建立了冷却过程的动态仿真模型,而且提供了层流冷却过程的输入变量、输出卷温、控制阀门数以及控制参数的各个显示窗口及画面。层流冷却过程模型的建立是实现层流冷却过程控制与优化的关键,而带钢卷取温度控制的效果与各控制模块的设计有着最为直接的关系。本文提出了仿真系统的总体结构,并以过程的传热理论为依据,综合考虑现场的工况条件,阐述了预设定模型、自适应模型、前馈控制模型和反馈控制模型的设计思想和具体实现,以及针对各模块优化的关键技术。层流冷却仿真软件分为系统仿真界面软件与应用软件实现两个部分,程序的设计采用面向对象的程序设计方法,利用进行整个系统界面和控制算法等应用软件的编写。本文论述了应用软件的设计和实现,描述和分析了整个应用软件的算法流程。该系统经过现场调试,投入运行以来,运行稳定,运行结果能够很好地反映冷却过程的实际情况。此软件具有直观、形象、使用快捷、方便的特点,可以为工人提供优化操作指导,并为现场人员研究开发新产品提供了实验的软环境。关键词层流冷却,卷取温度,仿真模型,控制模块,.
.,甌,印,瑃甌瑃,琧琭琱甤.,’琻,琭:.,.瑃,..Ⅱ
,瑂..甌.
作者签名:孟丝蒸日期:頸年三月坐日原创性声明关于学位论文使用授权说明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文申作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅或借阅;学校可以公开学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名:
第一章绪论研究背景与目标在钢铁企业中,热轧带钢卷取温度是影响热轧带钢性能的关键因素之,其范围必须满足一定的工艺要求。卷取温度的控制与带钢的材质、厚度、速度、冷却水的水量,水温、终轧温度、熟传导、对流、辐射等众多因素有关嘲。过高或过低都将给带钢的组织和性能带来不良的影响【小H绻导实木砣∥露饶够达到目标卷取温度的范围,就可以使带钢获得良好的组织性能和力学性能,否则带钢就有可能会被降级处理甚至成为废品。热轧带钢的实际卷取温度是否能达到要求的范围,则主要取决于对热轧带钢层流冷却系统的控制。由于仿真技术的安全性和经济性等特点【协孟低撤抡嫒砑唤隹梢远层流冷却过程动态特性进行虚拟实验,而且可以对各种控制方法进行研究【1文针对涟钢热轧板厂层流冷却控制系统,进行消化和分析,然后在这个基础上对其进行优化,并建立仿真系统。本章简要介绍课题研究背景与国内外研究现状,并提出课题研究目标。在层流冷却系统中,衡量层流冷却控制效果主要体现在卷取温度的控制精度以及冷却板卷的物理性能在层流冷却的变化。卷取温度变化可使热轧带钢再结晶晶粒直径、析出物的量和形态发生变化,从而使其力学性能发生变化。精轧温度一定,提高卷取温度,会使再结晶晶粒变大,屈服极限、抗拉强度降低,因此卷取温度是影响轧件强度的重要因素,并且对延伸性即材料的加工性也有影响””。由此可见,提高层流冷却系统的卷取温度的控制精度有着十分重要的意义。目前,从涟钢热轧板厂现场得到的数据表明带钢卷取温度的控制精度不尽人意,有些钢卷的卷取温度波动很大,偏差最大的时候甚至达到了喽龋⑶有时带钢的边部过冷而导致边部产生褶皱和裂纹,影响带钢平直度,以及造成带钢宽度方向性能不均,严重的降低了钢板的综合性能,减弱了开发高附加值产品的能力。因此,必须首先对原有的层流冷却系统进行消化和分析,然后在这个基础上对其进行优化。此外,当需要生产新规格带钢时,原有控制系统如何进行调中南大学硕士学位论文
制技术ǹ刂破魃杓啤⒖刂撇呗的改进【甏螅獾牟懔骼层流冷却过程模型的建立是实现层流冷却控制与优化的关犁幡4国内外研究现状整,