收藏本站
《西安建筑科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热连轧板形控制模型优化与应用研究

马占福  
【摘要】:热轧带钢的板形控制是板带材生产领域的重点和核心,本论文依托1750热连轧机,以提高热轧薄板的板形质量为目标,深入地分析了板形控制基础理论和模型仿真,通过现场试验和模型仿真程序的开发,结合生产现场控制系统对板形控制的工艺和设备进行了研究,主要研究内容及结果如下: 从模型结构和算法方面对板形控制理论进行了研究,结合生产现场系统地分析和阐明了影响板形控制的工艺和设备,通过对上下辊热凸度啮合对比试验,分析了在轧制过程中热凸度的变化过程,提出并实施了对部分冷却设备的改造,工作辊冷却水系统的改造,成功解决了改造前精轧F1~F3机架消凸过大的问题,保持了轧制稳定性,减少了中浪的出现,较为良好地控制了热轧带钢板凸度;提出了精轧支撑辊也使用CVC辊形技术的思路,使之与工作辊辊形配合,降低了轧辊的辊耗和剥落事故,在轧制相同吨位的条件下,换下辊后支撑辊CVC辊形比平辊形的磨损量降低了32.7%,延长了支撑辊的使用寿命,改善了板形质量,使板形控制有了显著提高。 以Matlab软件为编程平台,利用人工神经网络技术,分别开发出弯辊力预报仿真模型和轧制力预报仿真模型,通过程序设计及模型计算,结果表明,利用人工神经网络模型进行仿真预报,其精度比生产现场的传统预报方式预报的精度有较大幅度的提高,弯辊力模拟预报值精度比传统的预报值提高了78.04%,轧制力预报的精度比传统的精度提高了36.71%,所建模型高精度地模拟逼近了实际值。 CVC辊型曲线是影响板形控制的重要因素之一,结合生产现场的轧辊曲线,利用Matlab强大的数学分析功能进行了CVC辊型曲线数学模型的拟合求解,得到了更为合理的辊型曲线数学模型: y = 4.0326×10~(-2)-2.045×10~(-3)x+1.4522×10~(-6)x~2-3.8045×10~(-10)x~3 此辊型曲线数学模型的建立进一步改进和优化了现场实际应用的辊型,使生产过程中的带钢板形控制有了显著提高。 通过生产现场大量数据的收集及统计,分析了工作辊、支撑辊的磨损对板凸度控制产生的影响,通过轧辊磨损试验,分析出了在一个轧制周期内工作辊的磨损程度及规律,上工作辊磨损量大于相应下工作辊磨损量,下支撑辊磨损量大于相应上支撑辊磨损量;工作辊部分实际的磨损曲线基本与实测数据较相似,所获得的实测数据与轧辊磨损一般规律相一致,磨损量的大小与轧辊的使用期内所轧带钢长度、温度、钢种以及金属前滑、后滑、横向流动等因素有关,在热轧带钢轧机中,各机架的轧辊研磨和疲劳磨损幅度的总体趋势与轧制工艺参数相对应,使现场辊耗的控制、合理用运轧辊策略及优化轧辊磨削等技术得到了有效提升。 板形控制中轧制规程的优化设计及实践应用,用动态规划的方法对热轧现有的轧制规程进行负荷分配优化计算,对轧制规程中的工艺参数进行了优化计算,由试验结果表明用动态规划的方法进行轧制规程的优化,对于良好板形的控制显示出了较强的优势,当来料出现厚度波动或其他扰动时可以对轧制规程进行适当调整,确立最佳的轧制规程,以此提高凸度与平直度的命中率。通过负荷分配的优化计算,合理分配轧机的道次压下量,使优化负荷分配的总功率比原现场使用的负荷分配的总功率平均降低了3.37%,进一步降低了生产负荷,由于轧制负荷的降低,减轻了轧辊凸度的磨损程度,辊凸度磨损变化幅度的降低使生产过程中带钢的板形质量得到了有效改善。由此本方案的实施优化了热轧厂原轧制规程,降低了轧机的负荷,改善了板形。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 毛悦颖;;带钢轧机与板形控制技术研究[J];现代商贸工业;2008年09期
2 刘云峰;;精细冷却在板形控制中的应用[J];梅山科技;2009年04期
3 今井一郎;凡丁;;六辊轧机轧制的带钢板形控制[J];重型机械;1982年03期
4 潘显华;;四辊冷轧时板形控制的数学模型[J];四川冶金;1985年01期
5 卞维中;鞍钢半连轧厂带钢板形控制刍议[J];鞍钢技术;1997年01期
6 陈守群;宝钢3套冷连轧机板形控制技术简介[J];轧钢;1999年03期
7 左军,王丹,佘广夫刘建华;攀钢1450mm热连轧机板形控制技术改造设想[J];四川冶金;2000年05期
8 尹国芳,王益群,孙旭光;基于遗传算法的电液弯辊力伺服控制[J];流体传动与控制;2004年03期
9 穆炜;寇洪岩;;本钢冷轧厂冷轧带钢板形控制和调节[J];鞍钢技术;2007年02期
10 王斌;宋智良;;六辊CVC、UC轧机板形控制特点及应用[J];一重技术;2008年02期
11 叶容;;冷轧带钢平整机组板形控制[J];机电信息;2010年18期
12 李坤;;板形控制的发展及其应用[J];硅谷;2011年06期
13 杨志良;;《300毫米四辊轧机液压弯辊及板形控制》鉴定会在东北重型机械学院召开[J];重型机械;1982年11期
14 李爱东 ,郭雄飞 ,高英 ,张利剑;冷轧机高精度板形控制技术[J];世界有色金属;2005年04期
15 黄彦峰;;莱钢1500mm单机架冷轧机组板形控制实践[J];一重技术;2006年05期
16 郭巨;高成章;;板形自动检测及闭环控制技术的应用[J];一重技术;2007年06期
17 张殿华;刘佳伟;王军生;王鹏飞;;带钢冷连轧板形功效系数自学习计算模型[J];钢铁;2010年03期
18 东国元;王祝堂;;引进的铝热连轧生产线的特点[J];轻合金加工技术;2010年01期
19 李志明;彭艳;刘宏民;;基于影响矩阵自学习的板形闭环控制方法[J];塑性工程学报;2011年02期
20 郑亮;李磊;刘辉;;热轧带钢板形自动检测及闭环控制技术的应用[J];数字技术与应用;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕正风;曲大保;;铝合金热连轧板形控制策略[A];有色金属工业科学发展——中国有色金属学会第八届学术年会论文集[C];2010年
2 李娜;陈丛虎;厚健龙;;低碳贝氏体钢生产中的板形控制[A];河南省冶金行业低碳冶金与节能减排学术研讨会论文集[C];2011年
3 周峰;吴高亮;;热轧电工钢板形控制[A];第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C];2010年
4 贾生晖;尹晓青;王聪;曹建国;;冷连轧机板形控制对策的仿真分析[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年
5 彭艳;刘宏民;胡建平;;面向对象的冷轧带钢轧机板形控制仿真分析软件[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
6 李实;;自动板形控制在单机架轧机的应用及问题[A];第二届薄钢板质量研讨会论文集[C];2002年
7 孙林;张清东;陈先霖;王慧;张翔;吴炳火;张华;周佩;俞智华;;2800中板轧机板形控制性能的研究[A];2001中国钢铁年会论文集(下卷)[C];2001年
8 杜黎明;夏泽旭;;冷连轧机光辊轧制剪切后头部板形控制[A];2009年全国冷轧板带生产技术交流会论文集[C];2009年
9 李惠光;王琦;潘俊;;森吉米尔20辊轧机板形检测显示系统[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
10 朱健勤;;带钢凸度与平直度的转化关系及其在宝钢热轧板形控制中的应用[A];全国冶金企业计控网络化研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄波;努力攻克热轧带钢轧机板形控制难关[N];中国冶金报;2010年
2 ;热带轧机带钢镰刀弯和板形控制HiPAC~(R)系统[N];世界金属导报;2004年
3 记者 宋家辰 刘敬元 通讯员 黄献东;鞍钢ASP(r)板形综合控制技术开发项目通过省级鉴定[N];中国冶金报;2007年
4 邱文光;冷轧带材轧辊分段冷却板形控制系统[N];世界金属导报;2007年
5 陈刚军;萨帕铝热新轧机驶上快车道[N];中国有色金属报;2006年
6 陈瑛;船舶制造与船板生产的紧密关系[N];世界金属导报;2006年
7 ;机械工业科技创新取得重大进展[N];中国有色金属报;2005年
8 高效轧制国家工程研究中心;板形控制系统的自主研发和应用[N];中国冶金报;2007年
9 通讯员  姜恩 记者  蔺玉堂;燕山大学8年获10项国家科学技术奖[N];光明日报;2006年
10 本报记者  张丽辉 本报通讯员 姜恩;白振华:31岁捧得国家科技大奖[N];河北日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马占福;热连轧板形控制模型优化与应用研究[D];西安建筑科技大学;2011年
2 梁勋国;六辊冷连轧机板形控制模型优化的研究[D];东北大学;2009年
3 赵旭亮;热轧带钢板形控制技术的研究与应用[D];东北大学;2009年
4 郭忠峰;热连轧带钢板形控制与辊型优化设计[D];东北大学;2008年
5 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
6 贾春玉;高精度宽带钢冷轧机板形模糊神经控制的研究[D];燕山大学;2006年
7 刘建;气动板形仪测控系统实验研究及板形理论建模仿真[D];燕山大学;2008年
8 马庆龙;冷轧带钢平整机关键技术研究[D];燕山大学;2009年
9 王文明;铝带坯双辊铸轧系统热力耦合行为及板形问题研究[D];中南大学;2007年
10 何海涛;宽带钢冷轧机板形在线控制智能模型的研究与应用[D];燕山大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宇星;薄板连轧板形控制研究[D];内蒙古科技大学;2011年
2 赵宇星;薄板连轧板形控制研究[D];内蒙古科技大学;2011年
3 李威;冷轧带钢板形控制机构调控功效分析研究[D];燕山大学;2012年
4 吴晓辉;基于云自适应差分算法的动态影响矩阵板形控制研究[D];燕山大学;2012年
5 辛宁;基于免疫蚁群优化的板形控制人工智能模型研究[D];燕山大学;2012年
6 吕祥;UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制的研究及有限元仿真[D];燕山大学;2013年
7 石晓玉;液压弯辊板形控制的分析与建模[D];重庆大学;2004年
8 王崇涛;森吉米尔轧机板形控制的研究[D];武汉科技大学;2003年
9 逄宗鹏;基于人工智能的冷带轧机板形模式识别与控制[D];燕山大学;2010年
10 孙新雨;基于智能计算的板形测控方法研究[D];北京工业大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978