熱連軋板形控制模型優(yōu)化與應(yīng)用研究.pdf

1、熱軋帶鋼的板形控制是板帶材生產(chǎn)領(lǐng)域的重點(diǎn)和核心，本論文依托1750熱連軋機(jī)，以提高熱軋薄板的板形質(zhì)量為目標(biāo)，深入地分析了板形控制基礎(chǔ)理論和模型仿真，通過現(xiàn)場試驗(yàn)和模型仿真程序的開發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)對板形控制的工藝和設(shè)備進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 從模型結(jié)構(gòu)和算法方面對板形控制理論進(jìn)行了研究，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場系統(tǒng)地分析和闡明了影響板形控制的工藝和設(shè)備，通過對上下輥熱凸度嚙合對比試驗(yàn)，分析了在軋制過程中熱凸度的變化

2、過程，提出并實(shí)施了對部分冷卻設(shè)各的改造，工作輥冷卻水系統(tǒng)的改造，成功解決了改造前精軋F(tuán)1～F3機(jī)架消凸過大的問題，保持了軋制穩(wěn)定性，減少了中浪的出現(xiàn)，較為良好地控制了熱軋帶鋼板凸度；提出了精軋支撐輥也使用cvc輥形技術(shù)的思路，使之與工作輥輥形配合，降低了軋輥的輥耗和剝落事故，在軋制相同噸位的條件下，換下輥后支撐輥CVC輥形比平輥形的磨損量降低了32.7％，延長了支撐輥的使用壽命，改善了板形質(zhì)量，使板形控制有了顯著提高。
　　 以

3、Matlab軟件為編程平臺，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，分別開發(fā)出彎輥力預(yù)報仿真模型和軋制力預(yù)報仿真模型，通過程序設(shè)計及模型計算，結(jié)果表明，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行仿真預(yù)報，其精度比生產(chǎn)現(xiàn)場的傳統(tǒng)預(yù)報方式預(yù)報的精度有較大幅度的提高，彎輥力模擬預(yù)報值精度比傳統(tǒng)的預(yù)報值提高了78.04％，軋制力預(yù)報的精度比傳統(tǒng)的精度提高了36.71％，所建模型高精度地模擬逼近了實(shí)際值。
　　 CVC輥型曲線是影響板形控制的重要因素之一，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的軋輥

4、曲線，利用Matlab強(qiáng)大的數(shù)學(xué)分析功能進(jìn)行了CVC輥型曲線數(shù)學(xué)模型的擬合求解，得到了更為合理的輥型曲線數(shù)學(xué)模型：
　　 y=4.0326x10-2-2.045×10-3x+1.4522×10-6x2-3.8045×10-10x3
　　 此輥型曲線數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化了現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用的輥型，使生產(chǎn)過程中的帶鋼板形控制有了顯著提高。通過生產(chǎn)現(xiàn)場大量數(shù)據(jù)的收集及統(tǒng)計，分析了工作輥、支撐輥的磨損對板凸度控制產(chǎn)生的影響，

5、通過軋輥磨損試驗(yàn)，分析出了在一個軋制周期內(nèi)工作輥的磨損程度及規(guī)律，上工作輥磨損量大于相應(yīng)下工作輥磨損量，下支撐輥磨損量大于相應(yīng)上支撐輥磨損量；工作輥部分實(shí)際的磨損曲線基本與實(shí)測數(shù)據(jù)較相似，所獲得的實(shí)測數(shù)據(jù)與軋輥磨損一般規(guī)律相一致，磨損量的大小與軋輥的使用期內(nèi)所軋帶鋼長度、溫度、鋼種以及金屬前滑、后滑、橫向流動等因素有關(guān)，在熱軋帶鋼軋機(jī)中，各機(jī)架的軋輥研磨和疲勞磨損幅度的總體趨勢與軋制工藝參數(shù)相對應(yīng)，使現(xiàn)場輥耗的控制、合理用運(yùn)軋輥策略及優(yōu)

6、化軋輥磨削等技術(shù)得到了有效提升。
　　 板形控制中軋制規(guī)程的優(yōu)化設(shè)計及實(shí)踐應(yīng)用，用動態(tài)規(guī)劃的方法對熱軋現(xiàn)有的軋制規(guī)程進(jìn)行負(fù)荷分配優(yōu)化計算，對軋制規(guī)程中的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化計算，由試驗(yàn)結(jié)果表明用動態(tài)規(guī)劃的方法進(jìn)行軋制規(guī)程的優(yōu)化，對于良好板形的控制顯示出了較強(qiáng)的優(yōu)勢，當(dāng)來料出現(xiàn)厚度波動或其他擾動時可以對軋制規(guī)程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確立最佳的軋制規(guī)程，以此提高凸度與平直度的命中率。通過負(fù)荷分配的優(yōu)化計算，合理分配軋機(jī)的道次壓下量，使優(yōu)化負(fù)荷