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基于前馈控制的热轧高速区温度控制研究

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-21 21:18:59

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”双碳产业科技服务团| 刘俊波 | 2023-11-27 10:52:11
连铸钢坯在室温下头尾等待时间不同,钢坯头尾温度存在偏差,坯料越长温差越大,头低尾高的温度分布,影响轧件几何尺寸精度和轧件组织性能的均匀性。根据现场取样,尺寸影响在十微米数量级,产品强度波动值增大十几兆帕,对于普通钢种,还不至于影响成品质量,但对于优特钢种,还是需要消除头尾温度问题,为解决钢坯头低尾高温度偏差问题,从轧钢工艺角度提出4点方案。 1) 采用变强度补热方式,根据温度反馈,头部多补,尾部少补,降低钢坯头尾温差; 2) 采用变强度冷却方式,根据温度反馈,头部少冷却,尾部多冷却,降低钢坯头尾温差; 3) 连铸区钢坯加保温罩,减少头部热损失,降低钢坯头尾温差; 4) 减少连铸区钢坯长度,降低钢坯头尾温差。
热连轧高速区轧制速度可达到45米/秒,轧制速度快,采用传统温度闭环控制,控制效果滞后,达不到完全消除头尾温度偏差的效果,因此采用基于前馈控制的温控系统。传统温度闭环控制,先设置目标温度,成品位置检测实际温度,用目标温度和实际温度偏差调节冷却水比例阀开度,利用温度偏差调节偏差,这种方法调节滞后,而且从头部到成品区长度范围内的钢坯不能实现温度控制,传统温度闭环控制效果不够理想。基于前馈控制的温度控制系统,将温度检测元件装在冷却水箱前,根据水箱前轧制线速度和调节冷却水流量的比例阀响应速度,确定温度检测元件的安装位置,保证温度检测元件检测到温度偏差,钢坯运行到水箱位置,水箱内冷却水比例阀完成相应开度调节量,实现钢坯温度获得精准调整,消除钢坯头尾温差。

轧件温度也是影响高速轧制的重要因素,要保证轧件精度,必须保证轧件温度均匀稳定,所以要求加热温度均匀、控冷设施灵敏。温度制度规定了轧制时的温度区间,即开轧温度和终轧温度。

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