Оптимизация температурно-скоростного режима горячей прокатки полос: модели, методы, системы

• Автор: Генкин, Аркадий Львович
• Шифр специальности: 05.13.06, 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 255 с. : ил.

1.1. Технологические особенности управления температурноскоростным режимом горячей прокатки полос

1.2. Методы снижения издержек производства горячекатаной полосы

1.3. Критерии и модели оптимального управления при

нагреве и прокатке металла

1.4. Системы оптимизации температурноскоростного режима горячей прокатки полос

1.5. Выводы по главе 1, постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В ЛИНИИ ШПСГП.

2.1. Математическая модель и алгоритмы расчета температурного режима прокатки в чистовой группе стана

2.2. Методика и алгоритм расчета температуры полосы

при ее охлаждении водой.

2.3. Экспериментальное исследование принудительного межклетевого охлаждения в чистовой группе ШПСГП
2.4. Исследование изменения температуры металла в чистовой группе ШПСГП в условиях принудительного межклетевого охлаждения
2.5. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ МЕЖКЛЕТЕВЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ В ЧИСТОВОЙ ГРУППЕ КЛЕТЕЙ.
3.1. Оптимизация температур г юскоростного режима прокатки
с принудительным межклетсвым охлаждением.
3.2. Основные принципы исходной настройки устройств принудительного межклетевого охлаждения
3.3. Особенности коррекции исходной настройки устройств принудительного межклетевого охлаждения
3.4. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕИЯ
ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКОЙ ПОЛОС
4.1. Формализованная постановка задачи энергосберегающего управления
4.2. Разработка и исследование энергосберегающих режимов исходной настройки листопрокатного
комплекса печи стан
4.3. Коррекция исходной настройки листопрокатного комплекса печи стан в реальном масштабе времени
4.4. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНО
СКОРОСТНЫМ РЕЖИМОМ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ
5.1. Алгоритмы и структура системы управления установками принудительного межклетевого охлаждения
5.2. Алгоритмы и структура АСУ с использование.м энергосберегающей технологии.
5.3. Эффективность оптимизации температурноскоростного режима горячей прокатки полос.
5.3.1. Эффективность управления принудительным межклетевым охлаждением в чистовой группе клетей . .
5.3.2. Эффективность энергосберегающего управления
горячей прокаткой полос
5.4. Выводы по главе
ГЛАВА 6. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСУТП
ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС
6.1. Система управления принудительным межклетевым охлаждением в чистовой группе клетей
6.2. Система оптимального управления листопрокатным комплексом печи стан
6.3. Математическое обеспечение АСУТП для чистовой
группы клетей.
6.4. Алгоритмическое и программное обеспечение системы управления энергосберегающей технологией для листопрокатного комплекса печи стаи.
6.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К ним, в первую очередь, можно отнести уменьшение температуры и толщины слябов 7, , , , , перераспределение обжатий между черновой и чистовой группами уменьшение толщины подката 5, , прокатку в черновой и чистовой группах с минимальными обжатиями в последних клетях 7, . Эти способы являются весьма экономичными, так как для их реализации не требуются значительные капиталовложения, однако их использование связано с определенными затруднениями. Так, например, уменьшение температуры нагрева слябов должно сопровождаться снижением толщины слябов и повышением толщины подката, чтобы предотвратить перегрузку клетей черновой группы. При уменьшении толщины подката, наоборот, необходимо повышать температуру нагрева сляба, к тому же клети чистовой группы при этом оказываются существенно недогруженными. Перераспределение обжатий в черновой и чистовой группах в сторону загрузки первых клетей не позволяет существенно воздействовать на температуру конца прокатки. Учитывая, что уменьшение толщины слябов и температуры их нагрева при прокатке толстых полос способствует повышению производительности печей и снижению эксплуатационных расходов на топливо и потерь на окалину , , известны рекомендации о первоочередном использовании именно этих мероприятий для уменьшения конечной температуры толстых полос. В целом суммарный эффект снижения температуры конца прокатки при реализации указанных мероприятий может быть оценен величиной порядка С, что явно недостаточно для получения хорошего качества металла без снижения скорости прокатки. Сопоставительный техникоэксплуатационный анализ рассмотренных мероприятий по изменению температуры металла при прокатке в ШПСГП показал следующее. Рассматривая стан как объект управления температурой конца прокатки, следует, прежде всего, отметить, что изза способности стана сглаживать колебания температуры наиболее эффективно управлять температурой металла как можно ближе к выходу из стана. Кроме того, многосвязность объекта и взаимозависимость различных параметров прокатки диктуют целесообразность введения управляющего воздействия непосредственно в месте образования возмущений. Поскольку нестабильность температуры по длине полосы при прокатке с интенсивным ускорением образуется в чистовой группе стана, необходимо управлять температурой металла также в чистовой группе. Кроме того, такой нагрев слябов способствует образованию разнотолщинности подката, требует дополнительного усиления рабочих клетей для прокатки охлажденного заднего конца раската. Для реализации экранирования подката на промежуточном рольганге требуются небольшие капитальные и эксплуатационные затраты. Однако, учитывая, что пределы изменения температуры подката и конца прокатки при этом относительно невелики соответственно, С и 7С, указанный способ управления может быть использован только в сочетании с другими более действенными мероприятиями. В отличие от экранирования металла, индукционный подогрев подката на промежуточном рольганге требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат, обеспечивая при этом повышение температуры подката на С , а температуры конца прокатки на 4С. С учетом изложенного, использование этого способа управления температурой конца прокатки в настоящее время следует считать весьма проблематичным. Отключение гидросбива окалины с целью повышения температуры переднего конца раската может вызвать ухудшение качества поверхности полосы, поэтому данный способ следует использовать с осторожностью. Прокатка клиновидного подката с утолщенным передним концом позволяет до некоторой степени повысить температуру переднего конца полосы, однако при этом возникает проблема стабильного управления чистовыми клетями. Учитывая незначительные капитальные и эксплуатационные затраты при реализации этого способа управления, он может быть рекомендован в качестве дополнения к более эффективным мероприятиям, например, экранированию подката. Реально возможное изменение режима обжатий в клетях чистовой группы позволяет изменить температуру конца прокатки не более чем на С 7. Регулируемая подача в межвалковые зазоры технологической смазки приводит к таким же результатам.