冷热轧板带轧机的模型与控制PDF电子书下载

第1章　板带轧制生产工艺 1

1.1　板带轧制综述 1

1.2　中厚板生产工艺 1

1.3　热轧带钢生产工艺 3

1.3.1 传统带钢热连轧 3

1.3.2　连铸连轧 6

1.3.3　新型炉卷轧机 9

1.4　冷轧带钢生产工艺 11

1.4.1 可逆式冷轧机 12

1.4.2　连续式冷轧机 12

1.5　薄带生产工艺的新动向 16

第2章　板带轧机计算机控制 18

2.1 L3/L2/L1功能概述 18

2.1.1 生产控制级功能 18

2.1.2　过程自动化级功能 18

2.1.3 基础自动化级功能 18

2.2　热轧轧件跟踪及轧件运送 22

2.2.1 事件驱动软件 22

2.2.2 位置跟踪与数据跟踪 23

2.2.3 节奏控制及防止碰撞 24

2.3　冷轧的钢卷跟踪 25

2.3.1 物流跟踪和数据跟踪 25

2.3.2 带钢特征点跟踪 26

2.4　顺序控制和逻辑控制 27

2.5　自动位置控制 28

2.6　主速度控制 29

2.7　带钢热连轧活套控制系统 31

2.7.1 活套高度闭环控制 33

2.7.2 活套张力控制 34

2.8　热连轧微张力控制 34

2.9　带钢冷连轧机架间张力控制 36

2.10　质量控制功能 37

2.11　板带轧机计算机控制系统 38

2.12　传动及基础自动化级的系统配置 39

2.12.1　平铺型结构 39

2.12.2 区域控制器群结构 41

2.12.3　超高速网结构 42

2.13　过程自动化级的系统配置 42

2.14　板带轧机计算机控制系统配置实例 43

第3章　板带轧制塑性变形基本公式 49

3.1　概述 49

3.2　变形区应力状态及塑性方程 54

3.3　轧制力模型的理论基础 57

3.3.1 热轧外区应力状态系数 57

3.3.2 热轧外摩擦应力状态系数 59

3.3.3　冷轧外摩擦应力状态系数 62

3.3.4 张力影响系数 76

3.4　金属塑性变形阻力 77

3.4.1 热轧金属塑性变形阻力 77

3.4.2　冷轧金属塑性变形阻力 80

3.5　轧制力矩及轧制功率 82

3.5.1 根据轧制力决定轧制力矩 82

3.5.2 按能量消耗确定轧制力矩 83

3.6　前滑值 87

3.6.1 热轧前滑 87

3.6.2 冷轧前滑 89

第4章　板带轧机基本方程 92

4.1　概述 92

4.2　弹跳方程 93

4.3　辊缝形状方程 96

4.4　平坦度方程 98

4.5　流量方程 100

4.6　套量方程 102

4.7　张力方程 102

第5章　数学模型及模型自学习 107

5.1　概述 107

5.2　板带轧制的数学模型 108

5.3　数学模型的建立方法 109

5.3.1 线性回归 110

5.3.2 非线性回归 116

5.3.3 逐步回归简述 121

5.4　增量模型的建立 122

5.4.1 增量厚度方程 123

5.4.2　增量轧制力方程 124

5.4.3 增量凸度方程 125

5.4.4　增量前滑方程 126

5.4.5 增量入口速度及增量出口速度方程 126

5.4.6 增量套量方程和增量张力方程 127

5.5　模型自学习 129

5.5.1 增长记忆式递推最小二乘法 129

5.5.2　指数平滑法 132

5.5.3 模型长期及短期自学习 135

第6章　温度模型与温度控制 137

6.1 基本概念 137

6.2　温降模型的理论基础 137

6.2.1 传热学基础 139

6.2.2　传热学公式 140

6.3　热轧生产过程的温降模型 144

6.3.1 钢坯（板坯、带坯）传送时的温降 145

6.3.2　高压水除鳞的温降 146

6.3.3　低压喷水冷却的温降 147

6.3.4 轧制变形区内的热量得失 147

6.4　终轧温度控制 149

6.4.1 带钢头部终轧温度设定 150

6.4.2 带钢全长终轧温度控制 151

6.5　卷取温度控制 154

6.5.1 卷取温度控制的基本问题 155

6.5.2　卷取温度控制模型 156

6.5.3　卷取温度控制策略 160

6.6　控制轧制及控制冷却 161

第7章　厚度模型与厚度控制 163

7.1　基本概念 163

7.2　厚度设定模型 166

7.2.1 厚度分配 166

7.2.2　厚度设定计算 171

7.2.3 厚度模型的自学习 171

7.2.4　热带穿带头部拯救 175

7.3　厚度控制分析方法 177

7.3.1 图解分析法 177

7.3.2　解析分析法 182

7.4 自动厚度控制（AGC） 183

7.4.1 厚度反馈AGC（GM-AGC） 183

7.4.2 厚度前馈AGC（FF-AGC） 186

7.4.3 硬度前馈AGC（KFF-AGC） 189

7.4.4 末机架恒轧制力控制 190

7.4.5 流量AGC（MF-AGC） 190

7.4.6 监控AGC（MN-AGC） 191

7.4.7 AGC补偿功能 192

7.5　板带轧机AGC系统 197

7.5.1 中厚板轧机的AGC系统 197

7.5.2 带钢热连轧的AGC系统 197

7.5.3 带钢冷连轧的AGC系统 198

7.5.4 双机架可逆冷连轧AGC系统 202

7.5.5 平整机恒伸长率控制系统 203

第8章　板形模型与板形控制 205

8.1　基本概念 205

8.1.1 板带材横断面形状的表示方法 205

8.1.2　板带材的平坦度 207

8.1.3 凸度与平坦度间的关系 209

8.2　以板形为目标的最优负荷分配 212

8.2.1 负荷分配逆算法 213

8.2.2 负荷分配寻优法 217

8.3　板形控制策略 220

8.3.1 热轧板形控制的控制策略 220

8.3.2 冷轧板形控制的控制策略 223

8.4　板形设定模型及模型自学习 226

8.4.1 热轧板形设定计算 226

8.4.2　冷轧板形设定计算 228

8.4.3　板形模型自学习 231

8.5 自动板形控制系统 231

8.5.1 热轧自动板形控制系统 231

8.5.2 冷轧自动板形控制系统 234

8.6　中厚板平面形状控制 238

第9章　宽度模型与宽度控制 240

9.1　基本概念 240

9.2　热轧板带轧制的宽展 241

9.2.1 平辊轧制的宽展计算 241

9.2.2 立辊-平辊轧制的宽展计算 245

9.3　宽度设定计算 248

9.4 自动宽度控制（AWC） 251

9.4.1 带坯全长宽度变动的原因 252

9.4.2 AWC的组成 252

第10章　冷热带钢连轧的综合分析 257

10.1　概述 257

10.2　解析分析法在质量控制功能中应用 259

10.2.1 自动厚度控制的解析分析 260

10.2.2　AGC对凸度及套量的影响 260

10.2.3 前馈板形控制的解析分析 261

10.2.4　终轧温度控制FTC对厚度及凸度的影响 262

10.3　静态综合分析——影响系数法 262

10.4　带钢热连轧静态综合分析实例 265

10.4.1 影响成品厚差的主要扰动 272

10.4.2 快速监控对后四个机架辊缝控制量的分配 273

10.4.3　精轧终轧温度设定参数的调整 273

10.5　带钢冷连轧静态综合分析实例 274

10.6　带钢热连轧动态仿真分析 275

10.7　带钢冷连轧动态仿真分析 280

10.7.1 冷连轧动态仿真用数学模型 280

10.7.2 动态仿真实例 282

10.8　实时仿真系统 293

附录 295

附表1 中厚板典型轧制规程设定计算表（Hs=220mm,hn=18mm,R=450mm,ts=1250℃） 295

附表2 中厚板典型轧制规程设定计算表（Hs=220mm,hn=12mm,R=450mm,ts=1250℃） 296

附表3 中厚板典型轧制规程设定计算表（H0=120mm,hn=8.5mm,R=450mm,t0=1120℃） 297

附表4　中厚板增量方程4系数表 298

附表5　中厚板增量方程B系数表 299

附表6　中厚板增量方程C系数表 300

附表7　热连轧粗轧典型轧制规程设定计算表（Hs=230mm,hn=38mm,R=450mm,t0=1250℃） 301

附表8　热连轧粗轧典型轧制规程设定计算表（Hs=230mm,hn=32mm,R=450mm,t0=1250℃） 302

附表9　热连轧粗轧增量方程系数 303

附表10　热连轧精轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1200mm,A3F,R=380mm,H0=32mm,h7=2.0mm,tFT0=1020C,tFC=870℃） 304

附表11 热连轧精轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1200mm,Q235,R=380mm,H0=34mm,h7=3.62mm,tFT0=1030℃,tFC=875℃） 305

附表12　热连轧精轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1200mm,Q235,R=380mm,H0=36mm,h7=5.2mm,tFT0=1040℃,tFC=880℃） 306

附表13 热连轧精轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1200mm,Q235,R=380mm,H0=38mm,h7=7.0mm,tFT0=1050℃,tFC=880℃） 307

附表14　热连轧精轧增量方程A系数表 308

附表15　热连轧精轧增量方程B系数表 309

附表16　热连轧精轧增量方程C系数表 310

附表17　热连轧精轧增量方程D系数表 311

附表18　热连轧精轧增量方程E系数表 312

附表19　热连轧精轧增量方程F系数表 313

附表20　冷连轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1250mm,Q235,R=300mm,H0=4.25mm,h7=1.5mm） 314

附表21 冷连轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1250mm,Q235,R=300mm,H0=3.5mm,h7=1.0mm） 315

附表22　冷连轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1250mm,Q235,R=300mm,H0=2.0mm,h7=0.5mm） 316

附表23 冷连轧典型轧制规程设定计算表（轧制规程：B=1200mm,Q235,R=380mm,H0=1.5mm,h7=0.3mm） 317

附表24　冷连轧增量方程A系数表 318

附表25　冷连轧增量方程B系数表 319

附表26　冷连轧增量方程C系数表 320

附表27　冷连轧增量方程D系数表 321

附表28　冷连轧增量方程E系数表 322

附表29　冷连轧增量方程F系数表 323

附表30　单位换算表 324

参考文献 325