轧制过程控制及数学模型(讲稿)(精简版)

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1、轧制过程控制及数学模型东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室2009目录1.绪论11.1.参考书11.2.专业简介11.3.轧线生产工艺简介11.3.1.产品规格分类11.3.2.热轧生产工艺流程及主要设备21.3.3.带钢冷连轧生产工艺及主要设备41.3.4.管材的生产工艺流程41.4.控制系统分级41.4.1.L0级41.4.2.L1级41.4.3.L2级41.4.4.L3级：生产控制级，MES级51.4.5.L4级：ERP61.5.轧制过程控制的主要数学模型71.6.这门课的主要内容82.加热炉及热处理炉过程控制模型92.1.加热炉及热

2、处理炉简介92.1.1.加热炉的基本结构92.1.2.加热炉的主要类型102.2.传热学的基本理论112.2.1.导热112.2.2.热辐射132.2.3.对流142.3.加热炉及热处理炉的控制系统162.3.1.控制系统网络图162.3.2.加热炉的L1级控制系统172.3.3.加热炉L2级252.3.4.热处理炉L2级模型403.中厚板轧机过程控制模型433.1.中厚板轧机简介433.2.中厚板轧机的L1级433.2.1.厚度控制（AGC）的基本概念433.2.2.直接测厚反馈式AGC系统(简称反馈AGC系统)473.2.3.压力AGC（p-

3、AGC）473.2.4.前馈或预控AGC（H-AGC）503.2.5.张力AGC（T-AGC）503.2.6.监控AGC503.3.中厚板轧机的L2级523.3.1.轧制负荷分配的优化算法52II3.3.2.轧制力模型623.3.3.变形抗力模型643.3.4.轧制弹跳模型653.3.5.板坯温度模型723.3.6.轧辊磨损模型793.3.7.力矩模型793.3.8.宽展模型803.3.9.前滑模型803.3.10.轧件尺寸计算模型803.3.11.自适应模型813.3.12.板形和板凸度模型813.3.13.平面形状预测和控制模型944.热轧带

4、钢过程控制模型965.冷却过程控制模型975.1.国内外控制冷却技术的发展概况975.1.1.TMCP975.1.2.控制冷却装置的发展概况995.1.3.冷却控制系统1015.2.控制冷却数学模型1035.2.1.国内外冷却数学模型简介1035.2.2.中厚板层流冷却数学模型1095.2.3.控制冷却策略117II1.绪论1.1.参考书1.丁修堃.轧制过程自动化（第一版）.冶金工业出版社。19862.丁修堃.轧制过程自动化（第二版）.冶金工业出版社。20053.刘相华，胡贤磊，杜林秀，等.轧制参数计算模型及其应用.化学工业出版社.20074.田

5、乃元.薄板坯连铸连轧（第二版）.冶金工业出版社.20045.孙一康.带钢冷连轧计算机控制.冶金工业出版社.20026.傅作宝.冷轧薄钢板生产（第二版）.冶金工业出版社.20057.刘玠，杨卫东，刘文仲，等.热轧生产自动化技术.冶金工业出版社.20068.陈连生，朱红一，任吉堂.热轧薄板生产技术.冶金工业出版社.20069.孙一康.带钢热连轧的模型与控制.冶金工业出版社.200210.张景进.中厚板生产。冶金工业出版社.200511.王国栋.中国中厚板轧制技术与装备.冶金工业出版社.20091.2.专业简介我们这个专业叫材料成型及控制工程（材料加工

6、工程），冶金业材料成型的类型：热（成型）：锻造、铸造、热挤压（冶金业）轧制（热轧：中厚板、热连轧）等冷（成型）：冲压、轧制（冷轧，带钢）锻压：锻造（热）、冲压（冷）铸造：挤压：热挤压（冶金业），冷挤压、温挤压（机械工业）拉拔：室温下，冷加工轧制：l热轧：中厚板、热连轧l冷轧：带钢1.3.轧线生产工艺简介轧制车间，生产工艺及其前后工序：1.3.1.产品规格分类序号厚度,mm产品分类习惯10.025~0.05极薄薄板20.07~0.25较薄薄板30.15~0.38一般薄板4≤3薄板50.2~3薄板一般冷轧范围冷轧最薄0.0019661.2~25.4（

7、涟钢）热带实际很少生产<1.8或者1.5由于热轧温降和温度不均匀74~20中板中厚板820~60厚板9>60特厚板1.1.1.热轧生产工艺流程及主要设备热轧概述：1.之前：加热——加热炉，2.轧机：粗轧、精轧、单机架可逆、多机架连轧3.之后：l在线冷却——层流冷却、超快速冷却、在线淬火（也称在线热处理）l矫直l剪切（切头、切尾、切边、分段定尺）l卷曲（热连轧）l喷字、打印l离线热处理：抛光（碳钢，抛丸机）——》加热（热处理炉）——》冷却（à加热à冷却）{分正火、回火、淬火}——》矫直、剪切——》酸洗961.1.1.1.典型中厚板生产工艺连铸坯板坯

8、库加热高压水除磷轧制层流冷却矫直冷床冷却切头切倍尺双边剪切边定尺表面检查和清理打印标垛板火焰切割表面检查和清理热处理打印标入库中厚板热处