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二级系统改进实例研究:俄勒冈钢铁公司中厚板卷厂
 

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3.第一轮改进  

对现有二级系统轧制力模型的改进主要是基于如下准则:

  • 逻辑自学误差必须改正,因此在FIT2,FIT3A和FIT3B中 必须用平均值C3m和C4m代替零;

  • FIT4中的自适应自学的局限性必须去除,特别是由C3-C4相互依赖引起的广泛分布的数值的使用;

  • 必须考虑金相学原理;从而可以反映残余应变的效果;

  • 对现有的源代码不能有太大改动。

  •    早期的数据分析表明金相学过程对流变应力系数有很大影响,这是引起C3值在较大的区间内分布和大于理论值的最主要的一个原因。即是对于FIT4,由于使用由C3和C4相互依赖引发的分布 区间很大的数据值,自学质量仍然有局限性。在日志文件中,有许多FIT4比其它适应(FIT2,FIT3A或者FIT3B)质量更差的情形,哪怕那些适应没用使用C3和/或C4的中值来代替零。

       有各种不同的可能解决方案。在开发一个新的二级系统时,为FIT4增加逻辑性来改善C3-C4的依赖问题为FIT3A和FIT3B和改进逻辑,预测残余应变等将是最正确的方案。然而,对于现有系统,太多的改进可能引发潜在的错误,而且很耗时,因此,应采取简单有效的解决方案。

       在这个解决方案中,仔细设计C3C4的平均值,该方案覆盖了上述提到的所有问题,包括C3C4的中值和依赖性以及残余应变的影响等。由于残余应变受材料构成,轧 制温度以及道次间隙时间等的影响,因而每个温度区域内,每个模型钢种的C3C4的系数都是专门设计的。在自学过程中,执行这些系数的结果是只采用C1C2进行自学。设计的C3C4仍然保持不变。将残余应变加入到流变应力系数中意味着没有改变流变应力公式的必要。因此,对源代码的改变是最小的。这个自学过程可以被称为指导下的双变量自学 (FIT2G)

       将残余应变加入到流变应力系数C3中的观念受到许多发行物的关注,如[7]上文提到的发行物。那些作者通常赞同应变和应变速度的影响小于那些来自材料和温度的影响。即使如此,对所有钢种仅使用一对的C3C4仍然显得过于粗糙,在俄勒冈二级模型项目中,事实上使用了6000多套C3C4。在目前的生产实践中,俄勒冈有2000多个钢种模型。正如最早在介绍部分提到的,钢种模型是基于钢种,产品,和生产实践等创建的,每个钢种模型 都有三套系数,每个温度区域各一套。

       设计6000多套C3C4需要对流变应力模型理解透彻。在这种特定的情形下,金相学参数C3C4大大增大了工作难度。第一步,C3C4的基本变化范围是作为系数设计的一个准则被创建的。C3C4的基本变化范围是由不同因素的决定的,如

  • 系数C3C4在典型热轧中的初始值[5]

  • 不同温度区域内初始值(C3C4)的模式,

  • 不同温度区域内的残余应变。

  • 初始值的模式是通过研究不同来源流变应力模型建立的[5] 

       在俄勒冈这一案例中,如果道次间隙时间是30-40秒,从一个道次到下一个道次保留的应变百分比如表3所估计的。讲的更细致一点,不同的钢种等可能有不同的残余应变比例。在这个中板厂,道次间隙时间可能比一些带钢轧机的更久,因此这里的残余应变比例应该稍低于许多具有相似轧辊温度的带钢轧机

    3: 不同温度下的残余应变比例

    T (Deg C)

    1000

    900

    850

    800

    750

    T (Deg F)

    1830

    1650

    1560

    1470

    1380

    Ratio of Retained Strain

    0%

    15%

    21%

    33%

    42%

       在生产系统中使用全新设计的C3C4还牵涉到另外一个问题。当新的参数被引进到二级系统中时,如果C1C2与新的C3C4组合不当,第一个轧件可能出现问题(至少在第一道次)。因此,C1C2也必须仔细设计,C1C2C3C4的这一整套系数用一百 五十万的历史数据记录进行了试验。这保证了原有系数到新系数的平稳过渡。

     

    <待续>

     

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