一种中厚板轧后超快冷过程温度场的耦合控制方法

摘要

一种中厚板轧后超快冷过程温度场的耦合控制方法，属于轧钢自动控制技术领域，过程自动化系统采集钢板的PDI参数，采用温度场的耦合控制算法，对每一个水流密度层别分别进行温度场仿真，从而设定冷却规程，并下发给基础自动化系统执行该冷却规程，同时将自动采集到的轧线上仪表的实测数据上传给过程自动化系统，触发过程自动化系统进行冷却规程的修正和自学。本发明方法实现了比热与温度场的耦合，有效解决了传统有限元法进行超快冷过程温度场仿真时所表现出的振荡问题；成功应用该温度场耦合控制方法进行中厚板超快冷过程的在线温度场解析，实现了冷却工艺的高精度设定。

主权项

1.一种中厚板轧后超快冷过程温度场的耦合控制方法，其特征在于：具体按如下步骤执行： 步骤1：在轧机倒数第二道次抛钢时刻，超快冷过程自动化系统接收轧机发送的PDI数据：包括钢板ID、钢板的厚度、钢板的长度、钢板的宽度、钢板的终轧温度、钢板的终冷温度、钢板的化学成分、冷却速度以及钢板的冷却模式； 步骤2：对接收到的PDI数据进行校核，判断所接收的PDI数据是否满足该厂的工艺参数限定范围；若满足，执行步骤3；若不满足，则输出错误信息，此时轧钢现场工作人员需根据所产生的错误信息查找产生错误的原因并提出解决方案，超快冷过程自动化系统将当前钢板按不需要水冷处理，执行步骤11； 步骤3：根据PDI数据，利用温度场耦合控制算法对每一个水流密度层别分别进行温度场仿真； 步骤4：根据冷却工艺要求，进行冷却规程设定，包括超快冷集管的流量、开启组数及集管组态，并下发给超快冷的基础自动化系统； 每一个水流密度层别对应的冷却速度C_r由下式计算： 式中：T_start为开冷温度，T_stop为终冷温度；t为冷却时间，由温度场仿真结果直接获得； 步骤5：在轧机末道次抛钢时刻，超快冷过程自动化系统再次接收轧机发送的PDI数据，重复步骤2-4，进行超快冷钢板冷却工艺的修正； 步骤6：当钢板尾部离开精轧机机后测温仪时，超快冷过程自动化系统接收轧机基础自动化系统所采集的钢板轧后实测温度，触发超快冷过程自动化系统进行钢板超快冷过程的辊道速度设定，并将其下发给超快冷基础自动化系统，再由超快冷基础自动化系统转发给轧机基础自动化系统执行； 步骤7：冷却过程中，超快冷基础自动化系统不断采集钢板的实测温度，包括超快冷设备入口处测温仪的实测温度以及超快冷设备出口处测温仪的实测温度，并将该温度上传给超快冷过程自动化系统； 步骤8：钢板尾部离开开启的最后一组集管时，超快冷基础自动化系统顺序关闭开启的所有集管； 步骤9：当钢板尾部离开超快冷设备出口测温仪时，超快冷过程自动化系统利用步骤3所述温度场耦合控制算法进行模型的自学习； 步骤10：自学习结束后，生成冷却结果报表并上传给轧机过程自动化系统，便于对冷却结果进行查询； 步骤11：超快冷过程自动化系统上传完冷却结果报表后，进入等待阶段，当下一块钢板轧制到倒数第二道次抛钢时，重复步骤1-11。