LP板冷卻特點及控制策略研究與應(yīng)用.pdf

1、LP板可根據(jù)使用性能進行斷面優(yōu)化設(shè)計，在應(yīng)用中收到節(jié)約鋼材、降低成本的效果，目前在國外已得到應(yīng)用，然而國內(nèi)目前只有少量關(guān)于LP板軋制過程理論的基礎(chǔ)研究，未見應(yīng)用方面的報道。作為LP板生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，控制冷卻是獲得組織性能合格產(chǎn)品的重要組成部分。本文對LP板冷卻過程進行研究，分析LP板冷卻過程溫度和冷卻速度的分布特點，針對LP板冷卻過程的特點，建立相應(yīng)的冷卻目標控制策略。通過冷卻實驗研究LP板冷卻過程不同厚度處溫度和冷卻速度的分布，驗證

2、控制模型的可行性。本文的主要研究內(nèi)容和進展如下:
　　(1)針對LP板長度方向厚度變化的特點，建立計算LP板控制冷卻過程溫度場的二維有限元計算模型，對LP板冷卻過程中長度方向逐漸進入控冷區(qū)冷卻過程的溫度場進行計算。分析冷卻過程中鋼板熱物性參數(shù)隨鋼板溫度變化的取值原則，通過鋼板冷卻過程物性參數(shù)隨溫度改變的變物性參數(shù)選取，提高LP板冷卻過程中溫度場計算的精度。
　　(2)在進行鋼板冷卻過程溫度場計算的基礎(chǔ)上，分析鋼板冷卻過程冷卻

3、速度的變化規(guī)律。通過鋼板厚度方向平均溫度計算模型計算鋼板冷卻過程中厚度方向平均溫度值，計算冷卻過程平均冷卻速度的變化，分析鋼板厚度、水流密度、開冷溫度和終冷溫度、集管組態(tài)方式等對平均冷卻速度的影響。根據(jù)鋼板冷卻過程中厚度方向的溫度分布，計算得到鋼板厚度方向不同位置冷卻速度的變化和分布規(guī)律，分析冷卻時間、水流密度、開冷溫度、冷卻水溫度對鋼板厚度方向冷卻速度分布的影響。通過實驗研究鋼板厚度方向組織，得出由于厚度方向冷卻速度的不同造成組織分布

4、不同。
　　(3)通過數(shù)值計算方法分析了鋼板冷卻中冷卻速度與表面換熱系數(shù)的關(guān)系，結(jié)果表明在特定的冷卻條件下存在極限冷卻速度，得出鋼板冷卻速度隨著換熱系數(shù)的增大呈S形變化，當換熱系數(shù)足夠大時，冷卻速度趨于穩(wěn)定值，此即冷卻速度的極限值。分析得出冷卻速度達到極限值的條件是:當冷卻達到終冷目標溫度時，鋼板表面溫度等于冷卻水溫度。分析了鋼板厚度、開冷溫度、終冷溫度和冷卻水溫度對極限冷卻速度的影響。
　　(4)采用有限元法進行LP板冷卻

5、過程溫度場的數(shù)值計算，分析LP板冷卻溫度和冷卻速度分布特點。分析在相同冷卻條件下，LP板長度方向溫度和冷卻速度分布隨冷卻方式、LP板厚度和斜度、水流密度和冷卻時間等參數(shù)的變化規(guī)律。
　　(5)針對LP板冷卻過程中溫度和冷卻速度的分布規(guī)律，研究了LP板控制冷卻終冷溫度和冷卻速度的控制策略。終冷溫度的控制主要通過控制鋼板運行速度和動態(tài)調(diào)整冷卻集管的開閉數(shù)量控制冷卻區(qū)長度的方法，達到控制LP板長度方向不同位置的冷卻時間，實現(xiàn)LP板長度方