热轧带钢超快速冷却过程的温度控制策略

针对热轧带钢超快速冷却过程温度控制,通过建立带钢冷却过程中的空冷、水冷温降模型,采用前馈、反馈与自适应相结合的温度控制策略,提高带钢的中间温度和卷取温度的控制精度,并应用于热轧带钢生产线。应用效果表明,带钢轧后温度控制达到了较高的精度,并有效地提高了带钢的力学性能。     

厚规格热轧带钢高精度卷取温度控制模型

卷取温度是影响带钢组织性能的重要工艺参数.在生产实践中,如何提高厚规格带钢卷取温度的控制精度是一个难点.针对厚规格带钢在层流冷却过程中的工况特点,提出了温度场计算模型和对流换热系数模型的改进方法,并开发了一种全新的基于相似策略的自适应模型,以改善卷取温度前馈控制效果.经现场应用证明,本文提出的方案能有效提高厚规格带钢的卷取温度控制精度,其中厚度大于12 mm的带钢平均命中率可达到94.9%.     

热轧带钢卷取温度过程前置控制

提出了过程前置控制的基本思想,对难于用精确数学模型描述的复杂不确定过程控制进行了探索,并将过程前置控制用于热轧带钢卷取温度控制的精确预测。     

热轧带钢轧后冷却控制系统优化

为提高热轧带钢超快冷出口温度和卷取温度控制精度,针对超快冷生产调试过程中出现的问题,对轧后冷却控制系统进行了优化.针对超快冷出口纵向温度偏差较大的问题,提出超快冷换热系数多点自学习方法;采用有限差分方法,分析带钢超快速冷却后的返红现象,并在此基础上提出一种超快冷出口返红补偿方法;提出了对进入冷却区的带钢样本段进行温度再计算的方法,来消除速度波动对轧后冷却温度控制精度的影响.现场应用结果表明,优化后超快冷出口温度和卷取温度控制精度均明显提高.     

热轧带钢卷取温度控制中的自适应律

通过对一个实际的热轧带钢卷取温度控制系统长时间地观察和采样,归纳出一套适用面广、适应性强的自适应律。首先利用温度计算模型,结合目标与实测值得到自适应律的初值,经自适应计算后再去修正原简化模型进而提高模型计算精度,经过多次改进后,在现场使用效果良好。     

热轧带钢层流冷却温度优化控制策略研究

在热轧带钢生产过程中,卷取温度是影响成品带钢性能的重要参数之一,其精度的高低对带钢质量至关重要.为保证产品具有良好的性能,采用层流冷却装置对热轧后的板带进行冷却控制,喷水系统的设定是层流冷却过程控制的关键.在冷却过程中带钢的温度不能在线连续检测,其过程具有强非线性和时变性,而且在冷却过程中存在相变,因此难以建立精确的数学模型去描述这一冷却过程.随着带钢厚度,精轧出口温度和轧制速度的变化,单独的前馈/反馈控制很难满足高精度的温度控制需要.在本文的研究中,一系列层流冷却控制策略被采用,包括前馈/反馈控制,自适应算法,以及控制带钢整体温度的均匀性策略.实践应用表明这些控制策略得到很好的检验,能有效地提高卷取温度的控制精度和均匀性.     

超快冷下X70管线钢热轧工艺及显微组织

研究了14.2 mm X70管线钢轧后经超快冷+层流冷却、层流冷却两种冷却制度后的显微组织及力学性能,讨论了超快冷+层流冷却下实验钢强韧化机制.结果表明:两种冷却制度下实验钢力学性能均满足API SPEC 5L X70要求,超快冷+层流冷却下实验钢强度、塑性及韧性较高,综合力学性能良好;不同冷却制度下显微组织均为贝氏体铁素体+针状铁素体+M-A岛混合组织,其中超快冷+层流冷却下针状铁素体、M-A岛组织更加细化;超快冷+层流冷却下实验钢主要强韧化机制为细晶强化与纳米析出强化;实验钢理想轧后冷却工艺为:820~840℃终轧+超快冷至450~500℃+层流冷却至350~400℃+卷取.     

超快冷对X80管线钢屈强比的影响

对超快冷条件下X80管线钢屈强比的影响因素进行了系统研究;结合光学电镜、扫描电镜和透射电镜对冲击断口和组织的观察,得出了超快冷条件下低屈强比X80管线钢强韧性匹配的最优工艺.结果表明:随着超快冷终止温度的降低,实验钢强度和屈强比均呈升高趋势;超快冷终止温度为655℃时,实验钢组织由针状铁素体、贝氏体和M/A岛组成,强韧性匹配良好;在"超快冷+空冷+层流冷却"的冷却模式下,随着空冷时间的延长,实验钢的屈强比逐渐降低;超快冷的应用在提高实验钢强度的同时有利于实现X80管线钢的低屈强比,为高级别的抗大变形管线钢的开发奠定了基础.     

热轧带钢轧后冷却过程卷取温度的设定策略

为了提高热轧带钢卷取温度控制精度,针对热轧带钢轧后冷却过程非线性、强耦合性等特性,建立了具有非线性结构特征的热轧带钢轧后冷却过程控制的温度数学模型,并对热轧带钢轧后冷却过程卷取温度的设定策略进行了研究,同时在该模型基础上开发了系统软件,通过现场实际应用对模型功能进行了验证.结果表明,该冷却数学模型的卷取温度设定计算结果...     

热轧板带钢超快冷供水系统压力控制技术与应用

在热连轧线超快冷供水系统中有4个旁通管路，为了提高水压控制的精度，设计了水压串联和并联控制方法，通过对比分析得到了一种适用于超快冷供水压力的控制方法；在控制系统的设计中针对旁通阀门故障时如何保证压力的稳定性进行了研究.理论分析与实际应用效果表明，当设定压力值为035MPa时，两种控制方法均能将水压控制在理想的范围内；当设定压力为085MPa时采用并联控制方法的实际应用效果良好，并联控制方法在降低旁通阀开口度减小过程中水流对调节阀蝶片冲击和水锤现象方面效果明显.     

带钢控冷过程温度计算二次曲线方法分析与应用

考虑带钢导热系数是温度的线性函数,由厚度方向一维导热方程,推导出能够表征二次曲线凸凹形式的厚向温度分布方程,得出导热系数随温度的变化增减趋势的不同,决定了温度分布二次曲线凸凹形式不同的结论.针对不同的温度分布形式,推出相应的平均温度与表面温度间的转换关系.该关系解决了热带钢轧后控冷过程中,较厚规格产品利用传统的二次曲线近似拟合厚度方向实际温度曲线时,选取凸凹形式不同的二次曲线导致平均温度的计算结果不同的问题.并将此关系应用于现场实际,提高了在线卷取温度控制模型的设定精度.     

变速轧制下超快冷系统工艺温度在线实时修正策略

结合某现场超快速冷却系统,具体分析了带钢运行速度变化对轧后冷却过程换热系数与冷却时间的影响规律.根据速度运行机制,开发了速度在线修正计算策略,实现了轧后冷却区带钢速度计算值与实际值的吻合;并在此基础上开发的工艺温度在线循环计算策略,消除了速度波动对温度控制的影响,提高了温度控制精度.将该温度在线实时修正策略应用于现场,实现了超快冷出口温度与卷取温度的精确控制,工艺温度命中率在96%以上,有效消除速度对温度波动的影响,完全满足新产品、新工艺的工业化试制及大批量生产.     

超快速冷却装置的开发及其在管线钢生产中的应用

考虑到传统层流冷却装置的冷却能力低、冷却均匀性差,无法满足中厚板低成本减量化的生产需求,因此开发出超快速冷却装置.超快速冷却装置的喷嘴与钢板的距离较近,以一定的角度沿轧制方向将一定压力的水喷射到板面,将板面残存水与钢板之间形成的气膜吹扫掉,从而达到钢板和冷却水之间的完全接触,实现核沸腾,进而大幅度提高冷却效率和冷却均匀性.将超快速冷却装置应用于国内某宽厚板生产线,并在此冷却装置上开发出低成本管线钢.与传统层流冷却装置生产的管线钢相比,采用超快冷工艺可大幅降低管线钢的合金含量并提高板形合格率.     

热轧带钢轧后高强度冷却过程的换热系数分析

为了研究基于层流冷却(加强型冷却)和采用有压射流冷却水进行冷却(超快冷)这两种技术方案下冷却强度的差异,采用数值计算方法得到了不同水流密度和冷却方式下带钢表面换热系数,并进行对比分析.结果表明:在水流密度相同时,超快冷的换热系数显著高于加强型冷却;在加强型冷却方式下随着水流密度的提高,带钢表面换热系数也随之升高,当达到一定值后,再次提高水流密度,换热系数会随之降低,但在超快冷方式下,换热系数并未出现明显的下降趋势.     

超快速冷却对中碳钢组织和性能的影响

利用超快速冷却装置,通过控制轧后冷却路径,对某中碳钢的显微组织和力学性能进行了系统的研究.结果表明:超快速冷却可以抑制先共析铁索体的生成,破坏原有先共析铁素体的网状分布;超快速冷却显著缩小了珠光体的片层间距;随着超快速冷却后温度的降低,实验钢的强度和室温冲击韧性同时得到了提高.高温终轧+超快速冷却工艺可以使中碳钢获得良...     

ADCOS-PM工艺下中厚板冷却速度控制方法

以国内某4300mm中厚板生产线轧后先进冷却系统为研究对象,对中厚板轧后冷却过程中冷却速度的影响因素及控制方法进行研究.分析了换热、喷嘴形式及集管水流密度等因素对冷却速度的影响,确定出不同厚度规格钢板的冷却速度控制范围.建立了冷却速度计算模型,并结合自学习方法实现对冷却速度的高精度控制.利用该控制系统对12MnNiVR进行轧后冷却过程控制,结果表明被控钢板具有较高的冷却速度控制精度.     

H型钢超快速冷却控制系统的开发与应用

对H型钢超快速冷却设备作了简要介绍.通过基础自动化中信号传递和液压缸的协同工作,使超快冷系统能适应不同规格H型钢的冷却要求.根据钢种开发及生产工艺要求,针对超快速冷却过程,建立了空冷和水冷温降模型.通过模块化设计,实现了过程温度的控制;通过模型自学习,使超快速冷却工艺逐步合理.从运行情况来看,腹板和翼缘温度差值可以降至30℃,协同工作的两个液压缸中磁尺数值大致吻合,从而使超快速冷却系统具有良好的可控性以及高精度和低故障率.     

超快冷终冷温度对轴承钢棒材组织性能影响

以GCr15轴承钢棒材为研究对象,研究了超快速冷却终冷温度对其组织性能的影响.研究发现:高温终轧后以大于100℃/s的冷却速度超快速冷却到一定温度后缓冷到室温,随着超快冷段终冷温度降低,珠光体球团直径和片层间距减小;终冷温度过高只能使晶界碳化物厚度减薄但不能抑制其呈网状析出,降低终冷温度到715℃以下就可以得到抑制了网状碳化物析出的细片层珠光体型组织;随着终冷温度继续降低显微硬度增加并有退化珠光体产生,其显微硬度可达到426 HV.     

液压系统油温的神经网络高精度控制

为满足液压系统油温的高精度控制要求，提出了一套数字、比例混合式冷却系统，降低了冷却系统成本，提高了系统的可靠性．针对具有滞后特性的温度场复杂系统，提出了一种基于ＣＭＡＣ神经网络的ＣＭＡＣ预测与自学习控制算法，使油温控制精度达到５０±０．５℃，超过了ＩＳＯＡ级标准．