带钢热连轧机KFF—AGC系统的研究与应用

为了提高热轧带钢厚度精度,采用硬度前馈AGC方案,建立了KFF-AGC控制算法的数学模型,并分析了带钢热连轧过程造成厚度偏差的主要原因.结果表明,中等宽度带钢热连轧机应用KFF-AGC系统后,带钢厚度精度明显提高,热连轧机下游末两架精轧机的轧制力波动变化小,且带钢轧制过程更加稳定,为板形控制创造了良好的条件.     

热带钢轧机轧辊磨损预测

以国内某厂2050mm热连轧机为研究对象,分析了热带钢连轧机轧辊磨损产生的原因,采用现场在线磨损计算模型进行了离线模拟计算;利用现有磨床测试轧辊磨损曲线·通过理论计算与实测数据的比较,发现轧辊磨损沿轴向不同区域有不同的分布规律,其中部可以用二次曲线来描述,边部可用三次曲线描述·同时,回归出在线板形控制的磨损计算模型参数·修正后的计算结果符合轧辊磨损的一般规律,可用于轧辊磨损在线预报·     

热轧带钢板形板厚综合控制系统的耦合关系

针对板形板厚控制的耦合问题,结合１７００ｍｍ热连轧机实际控制系统,建立了板形板厚耦合控制对象的数学模型,采用Ｂｒｉｓｔｏｌ－Ｓｈｉｎｓｋｙ相对增益分析表明,１７００ｍｍ热连轧机的板形板厚耦合效果明显,严重影响高质量带钢生产,必须进行解耦设计。     

基于混沌优化支持向量机的板形预测与优化

针对带钢热连轧中板形控制问题, 提出了一种基于最小二乘支持向量机模型的预测和优化算法. 在分析最小二乘支持向量机数学预测模型的基础上, 提出了一种改进的变尺度混沌优化方法, 结合实数编码遗传算法, 进行最优模型参数的搜索. 利用在线实测数据对模型进行训练并进行带钢平直度指数的预测, 并对模型输入参数中的控制参数进行优化以实现板形控制的优化. 仿真结果表明, 与BP神经网络相比, 板形预测精度得到提高, 平直度指数优化约40%, 为进一步提高热连轧板形控制精度提供了一种新的有效方法.     

热连轧机弯辊力优化设定策略研究及应用

针对传统热轧机板形设定模型仅根据带钢头部的要求来设定弯辊力而可能导致中尾部所需弯辊力超出设备能力极限的问题,提出一种弯辊力优化设定策略。该策略对带钢全长轧制过程进行考虑,根据最近一次同钢种同规格带钢轧制时实际轧制力与凸度的变化,预算本卷带钢全长板形控制所需要的弯辊力调节量,结合弯辊设备的能力极限,为带钢中尾部板形控制预留必要的弯辊力。在上海梅山钢铁股份有限公司热轧厂1780热连轧生产线上的实际应用效果表明,采用该策略后基本消除了带钢尾部中间轧破现象,大幅提高了热轧带钢中尾部轧制的稳定性。     

SI-FLAT板形仪激振频率设定

SI-FLAT板形仪是国内宽带钢冷连轧机首次采用的非接触式工业用板形仪,但实际使用过程中发现,对于常轧规格的带钢,其激振频率设定始终为同一固定值,激振力仅随张应力的变化而变化,导致板形控制不稳定,激振频率的设置严重影响着板形检测的精度.本文在分析现场实际生产数据的基础上,提出了激振频率的设置应该遵循的两个基本原则,即振幅控制原则和检测间隔控制原则.为了对带钢振动进行固有频率和受迫振动振幅的分析和计算,采用大型有限元软件ANSYS12.0建立了带钢振动仿真模型,分析了带钢板形、宽度、厚度、张应力等因素所导致的带钢固有频率波动对带钢振幅的影响.研究发现,张应力和板形对带钢固有频率的影响较大.最后,基于振幅控制原则和检测间隔控制原则提出了可行性方案,即通过限制最小张应力,减小板形对测量结果的影响;同时为了控制最小检测间隔,便于对板形的在线控制,激振频率的大小应根据带钢速度进行调节设定.     

CVC热连轧机的板凸度计算模型

针对中国宝山钢铁集团公司CVC热连轧机组,提出一种新的板凸度分配设定方法·首先计算出热连轧机组总的轧件比例凸度变化值,然后按各机架压下率占整个机组总压下率的比例,将总比例凸度变化值分配给各机架,进而可计算出各机架轧后板凸度·通过适当分配各机架的板比例凸度和板凸度,可在不产生板形缺陷的条件下,充分发挥CVC轧机的能力,以期得到符合要求板凸度的成品·采用此方法进行板凸度分配设定,同时结合辊系弹性变形模型、工作辊热凸度计算模型、CVC工作辊横移设定模型、负荷分配模型等,开发了计算板凸度调整和CVC工作辊横移设定的软件·利用所开发的软件对现场生产条件进行计算,其结果优于现场设定结果     

热连轧带钢板形控制

简要叙述了七机架热连轧精轧机组板形控制系统的功能配置、组成结构以及应用效果。重点介绍WRS轧机板形设定与控制模型在该系统中的设计与应用,针对实际应用效果,进行总结分析,对于不足之处,提出一些看法。     

精轧机组主速度链及活套计算机控制系统

根据带钢热连轧机精轧纲组主速度链及活套控制模型，用Ｃ语言软件实现了主干速度设定和活套控制功能，结合实际对象模型，进行了仿真实验并给出结果。     

基于贝叶斯神经网络的带钢厚度预测与控制

采用贝叶斯统计学原理改进传统神经网络算法,通过在神经网络的目标函数中引入表示网络结构复杂性的约束项,避免网络的过拟合以提高网络的泛化能力.将改进的神经网络应用于济钢1700mm热连轧机带钢厚度预测中,其预报精度、训练时间和网络稳定性均优于传统神经网络预测;然后应用贝叶斯神经网络预测带钢塑性系数;最后将出口带钢厚度和带钢塑性系数的实时预测值综合应用于带钢热连轧厚度控制系统,改进了传统的厚度控制方式,进一步提高带钢质量.     

热连轧过程直接法动态仿真

将连续过程的带钢连轧系统离散应用到仿真各种控制环节上，实现了工艺模块与控制模块多输入多输出的传输数据的结合，采用C^ 语言开发了热连轧动态模拟系统软件。采用此软件，选择适当热轧效学模型和参数，利用时间步长直接法对我国某七机架热连轧机进行动态仿真研究，计算结果与实测生产数据相符。     

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.     

四辊轧机热轧带钢板形的急停测量实验研究

结合国内某厂6机架热连轧精轧机组实际条件,选取典型产品制定了带钢轧制过程中板形急停后的测量实验方案.根据此方案进行了测量实验,得到带钢机架间板凸度实测值.结合轧制过程中各道次轧制力、弯辊力及辊形曲线等实际数据,采用基于影响函数法的四辊轧机辊系弹性变形软件针对该典型产品的板形控制过程进行计算,分析了轧辊平均凸度计算值与设定值之间存在偏差的原因.将带钢机架间横向厚度分布的计算值与实测值进行比较,二者吻合较好.     

热带钢轧机平坦度控制补偿策略

在带钢热连轧平坦度控制系统中,平坦度实测信号通常包含精轧后带钢横向温差引起的附加干扰.针对鞍钢ASP1700热连轧机组,利用红外热像仪测量精轧后带钢横向温度场.通过具体分析温差附加干扰对带钢平坦度控制的影响,采用最小二乘法拟合得到带钢横向温度场分布规律,建立了平坦度控制目标设定的温差补偿模型.     

热连轧带钢终轧温度的影响因素

在传统传热模型基础上开发了带钢热连轧精轧温度控制模拟软件,系统地分析了穿带速度、带钢粗轧出口温度、带钢机架间厚度、水冷换热系数和工作辊材质等7种因素对带钢精轧出口温度的影响规律;确定了影响带钢终轧温度的主要因素;使用现场实测数据对模拟软件计算精度进行了检验,表明开发的精轧温度控制模拟软件计算精度较高.为建立高精度热连轧带钢温度在线控制模型提供了理论依据.     

热连轧机AGC系统的优化

针对传统AGC系统中弹跳方程受轧机刚度系数精度和弹跳曲线线性条件的影响而无法得到精确的机架轧出厚度的问题,提出以轧机弹跳特性曲线为基础的机架轧出厚度计算方法,并以此为基础得到新的前馈AGC、厚度计AGC及其与监控AGC的相关性模型.将优化后的AGC系统应用于某热连轧现场,实际应用表明,对于厚度规格35mm的带钢,允许厚度偏差±20μm时,厚度精度命中率可达962%以上,远优于现场控制要求.     

非稳态下带钢头部厚度补偿控制模型

在不干扰冷轧AGC控制系统工作状态的情况下,研究了冷连轧焊缝过机架时的辊缝进行自适应控制的方法,建立焊缝过机架时各个机架的辊缝调节自适应模型以及单个机架的辊缝自适应调节模型.现场使用效果表明该模型改进了非稳定状态下轧制过程的稳定性和控制精度,减小了各机架在带头通过时出口厚度的波动,从而减少产品的超差长度,提高成材率.     

基于TDC的1 500热连轧卷取机助卷辊自动踏步控制系统

莱钢1 500 mm热连轧是一套国内自主设计生产的全自动化热连轧机组,卷取机助卷辊自动踏步控制(automatic jump control,AJC)功能对于产品的最终质量及相关设备具有重要影响. 该套AJC系统是国内自主开发的基于SIEMENS TDC系统的宽带钢热连轧机AJC系统. 在西门子STEP开发平台完成所有的软件编程,并利用西门子WinCC设计了界面友好的人机接口系统,实现了系统的全自动控制. 系统功能完善,控制精度高,在莱钢1 500 mm热连轧卷取机上得到了应用,并取得了良好的效果.     

压力AGC与监控AGC相关性研究

在带钢轧制过程中,不同性质的多个厚度精度控制AGC系统同时存在,有可能在调节辊缝的方向上相互影响和干扰.理论证明,厚控系统的压力AGC和监控AGC在一定条件下存在相互独立的可能性.通过数学意义上的公式推导,针对AGC系统的实际控制流程,对某热轧机厚控系统的控制参数和结构的调整和改变,得以使此厚控系统实现控制意义上的解耦,并且经过理论推导和计算机仿真.结果表明,此厚控系统的压力AGC和监控AGC是相互独立的.     

热连轧精轧宽度控制技术的研究及应用

在热轧带钢其他尺寸精度普遍较高的情况下,宽度控制精度的提升变得越来越重要。提出了一种新的精轧带钢宽度控制综合解决方案:针对带钢头部宽度控制,开发精轧机架冲击速降自学习模型,以减少带钢头部拉窄现象;通过合理配置精轧活套张力稳定因子,减少带钢中部宽度波动现象;通过精轧宽度反馈控制和宽展预测模型修正功能,提高带钢全长宽度精度。相关研究成果已成功应用于宝钢集团某热轧产线三电自主集成改造项目中,改造后带钢宽度控制精度得到显著提高。