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南钢中厚板卷厂二级系统模型改进

 

摘要

二级系统轧制力预报是轧制道次规程产生的基础以及在AGC调辊缝之前初始辊缝设定的基准。本文涵盖了南钢板卷厂炉卷轧机二级系统轧制力模型的改进,尤其是应对持续增加的钢种,以及对流变应力系数根据化学成分,板坯和产品结构,轧制工艺包括热机械轧制等,所作的自动设计。指导下的双参数自学,通过在设计流变应力系数时综合金属学效应及解决自学逻辑问题,证明是简单易行且非常准确的解决方案。轧制力预测精度因而显着提高。本文同时也列出了进一步改进的领域。
 

本文将包括如下内容:

摘要/总述 (第一部分)

1. 引言 (第二部分)
1.
1 开发背景
1.2 技术简介

2. 南钢二级系统轧制力模型的改进 (第三部分)
2.1 二级系统自学逻辑问题及对策
2.2 指导下的双参数自学(FIT2G)

2.3 数据采集和历史日志处理 (第四部分)
2.4 钢种整合
2.5 模型钢种设计

2.6 钢族设计 (第五部分)
2.7 流变应力系数的自动设计

2.8 钢种文件产生 (第六部分)
2.9 待温道次模型改进
2.10
其它诸多改进
2.11 源程序修改

2.12 对持续增加的钢种及钢种文件
失的解决方案 (第七部分)
2.13
现场测试
2.14 轧制力预报精度

3 进一步开发的领域 (第八部分)
  
参考文献

总述


前TIPPINS所开发的炉卷轧机二级模型在轧制力预报方面有几处自学逻辑有待改正。另外,自适应自学本身有一些局限有待去除,比如应变系数与应变速度系数的相互关联。此之外,在今天的中厚板生产金属学因素诸如因再结晶无法完成而导致的残余应变,待温过程的金相学转变,对轧制力预报精度的冲击很大,而且这些冲击无法通过自学系统消除。轧制力模型优化以解决这些基本问题对每一个二级系统都至关重要,尤其是TIPPINS软件包。

这个项目最初只想为南钢板卷厂Tippins二级系统轧制力预报的逻辑提供一些快速改进的措施。在开发过程中此项目已演变成一个全方位的基础设升级,包括钢族的重新设计,钢种的整合,以及对二级系统模型钢种清单的重新产生这些超越于正常二级系统改进的范畴。另外还有对大量流变应力系数的自动设计,以及应对不断增加钢种和模型钢种的措施,等等。模型钢种的总数以及对应的流变应力模型总数,均已达到初始计划时三倍。由于该厂与美国同类轧钢厂相比年代比较新,许多在美国轧钢厂已经解决的基本技术问题,如道次规程逻辑问题,在此软件包中仍有待解决(此为另外一个与现项目并行的,正在进行的项目,不包括在现有的轧制力预报的合同供货清单之内)。作为道次规程的扩展,板形控制和控制轧制方面的改进也在进行之中。金通,以其见长的三个领域,即轧制力预报,道次规程和微观组织结构模,被认为是最合适合作伙伴。

本文对南钢二级系统轧制力模型改进的开发背景,过程,结果,经验和教训,及进一步改进等,进行了介绍。

为了解决自学逻辑的一些问题,并消除自适应自学的一些局限,以及为了将金属学原理引入二级系统,应用了指导下的双变量自学(FIT2G)。 FIT2G 只使用材制系数和温度系数进行自学,而经过精心设计的应变系数和应变率系数都在自学过程中保持不变。这些经过精心设计的应变系数和应变率系数已经将模型二级系统,并包含了对自学习逻辑和自适应自学诸问题的解决方案。具体的相关工作包括,首先,根据化学成分对现有的数目奇大的钢种进行整合并重新设计钢族清单。然后,基于南钢生产实中产品厚度,生产工艺,轧制阶段和板坯厚度,设计了大量的模型钢种。开发的核心是为每个模型钢种在三个温度区的每个区自动设计了一套流变应力系数。为每个模型钢种所产生的一个钢种文件也以编程方式产生,伴之于所有模型相关数据的重新设计。同时也提供了解决方案以应付持续增加的新钢种和新模型钢种。进一步的改进包括修改回复道次的模型和扩展流变应力公式的有效范围,以及在双相区轧制的模型建议,等等。在模型的开发中,也高度重视了在轧钢厂生产操作中用控制轧制。

 轧制力预报已达到了极高的准确度,误差只有旧模型的一般,普遍低于5%(对应于带钢轧制力误差低于1%的水平)。测试过程中发现了系统其它的问题,比如道次规程逻辑,在正式应用此轧制力模型之前必须解决。尽管道次规程逻辑的改进正在进行而且进展大,但这不在本文关于轧制力预报的讨论之列,而是将有另文专门讨论。一系列进一步的改进已经进入计划,包括板型优化,力学性能的提高和软件工程方面的技术提高等等。

 

<待续>

 

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