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2021年2月第七期
面向多品规高精度轧制的CSP过程控制系统关键技术
以CSP流程为代表的薄板坯连铸连轧产线存在外方系统黑匣子、品规扩展精度低、系统老化故障多、局部改造风险大等共性问题,受制于国外技术封锁,核心过程控制系统的自主研发一直未能取得突破,产线的品质开发、质量提升、成本降低、智能化受到很大制约,降低了CSP产线的综合效益及竞争力。北京科技大学开发的面向多品规高精度轧制的CSP过程控制系统关键技术打破了此领域长期受制于国外技术的现状,实现薄板坯连铸连轧关键共性技术的自主研发,整体提升CSP产线的竞争力和生命力。
技术内容:
通过全面系统调研、大量离线测试、高精度模型研发、先进算法应用、智能功能开发等方法,从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术、新一代过程控制系统集成技术四个方面开展了系统的理论和应用研究,并通过对CSP产线过程控制系统的低风险、零停机时间的在线改造,实现了全部研究成果的示范应用,大幅度提升了CSP产线的产品质量指标,降低了能耗,减少非计划过渡材,实现品种及薄规格的扩展,提高了CSP产线的综合效益。
技术特点:
1)基于多模型和工况动态感知技术,开发了辊底式隧道加热炉智能燃烧系统,实现了加热质量、能耗等指标的整体优化,大幅提升了交叉坯间差温度和FET的命中率,自动烧钢率由0%提高到90%以上,能耗下降19%以上;
2)基于两相区轧制统一变形抗力模型和多种自学习策略模型,自主开发了成套的适应CSP流程的高精度轧制过程控制模型,满足了双流交叉、品规快速过渡的高精度轧制需求;
3)开发了边部变凸度工作辊辊形技术和考虑温度-相变-应力多场耦合的全幅宽机架间板形传递模型,集成了兼顾多目标的板形成套控制系统,实现了全幅宽板形与轧制稳定性的协同控制,凸度C40命中率提高到99.08%,且凸度C25命中率达到95.97%,实现了薄规格产品的扩展及免平整交货;
4)开发了数据网关、高性能电文实时解析与分发、双向一键软切换等技术,集成了具有开放、可配置、模块化、高可靠等特点的过程控制系统,实现了过程控制系统低风险、无停机时间的在线改造。
应用情况:
技术成果已在马钢、涟钢、邯钢、包钢等多家企业进行示范应用,经济和社会效益显著。相关的研究成果推广应用至日照1580、柳钢2032、鼎信1780、印尼1780等常规热连轧生产线,实现了1.1mm超薄花纹板、高品质超宽幅板带、优质不锈钢等高附加值产品的稳定生产,推动了宽带钢热连轧关键共性技术的持续进步。
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来源:全联冶金商会