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宽厚板轧制温度模型及其自适应修正
李攀邢建厂杜伟房崇光岳维东
自动化部
摘要:提出了宽厚板轧制温度计算模型,并在此基础上,对数学模型进行在线自适应,使计算温度更接
近于实测值。
关键词:宽厚板轧制温度模型自适应
摩擦以及板材自身的形变,均会产生一定的热
前言
量¨,两者都可用下式表示:
在宽厚板轧制过程中,温度是最重要的工艺参· ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
数之一,轧制力的计算精度、辊缝的设定精度及产品力其中表示内部生成热, 表示变形阻力,表
学性能都与温度密切相关,本文以双机架轧线为例,简示变形速度。
单描述了宽厚板轧制温度模型及其自适应修正。. 热能方程
根据能量守恒定律,板材自身的热量变化等于
宽厚板温度模型
生成的热量减去散失的热量,得到热能方程:
. 热传递
.:一: ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”
热传递就是热量按照一定的规律通过物体表面
进行传递。宽厚板的轧制过程中主要存在两种热传其式中,为板材的密度,为热焓,为时间,
递方式,即对流与辐射⋯。板材内部热源, 为损失的能量。其中和『
当物体表面温度与外界温度有差别是将产生对为关于时间和厚度方向的函数。则得到方程:
流。通过物体表面的热量和物体表面温度与外界温
度之差成正比例。,￡,￡一:⋯⋯⋯⋯⋯
根据不同情况,将式或,式代人式
· · —⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
中,即可得到不同区域的温降方程。
其中· 凡为热流密度, 为热交换系数, 为. 温降方程
板材温度, 为外部环境温度。.. 高压水除鳞区
辐射是由于物体本身温度导致产生电磁波。辐在高压水除鳞区,厚板主要是与其表面形成的
射散失的热量和物体表面温度的四次方与外界环境蒸汽模进行对流传热,那么在该区域的温降方程为:
温度四次方之差成正比例。
△: ⋯⋯⋯⋯
· · · 一⋯⋯⋯⋯⋯⋯
其中为热辐射率, 为辐射常数。其中,为导热系数, 为轧件表面温度, 为
由、函数方程,可以分别得到对流传热蒸汽膜温度,为接触时间,为板材热容。
和辐射传热过程中单位体积厚板所散失的热量。.. 板材与轧辊接触传热
在轧机区,厚板主要是通过热传导的方式与轧
. 热生成
辊进行热交换,那么由于热散失所降低的温度为
在轧制过程中,由于板材与轧辊和辊道之间的
△: .⋯⋯⋯
。‘凡
作者简介:李攀一,男,年毕业于中国石油大学华东
信息与计算科学专业。现为自动化部助理工程师,主要从事宽厚板.. 轧制过程中的塑性变形热
二级计算机系统的研究。在轧制过程中,由于板材形变所产生的热为:
莱钢科技年月
△: . ⋯⋯⋯⋯一模型计算结果与实测值比较
‘
上述模型通过编程实现,为验证模型的精
其中为入口厚度,为出口厚度, 为平均
度,以、×钢板的轧制过程为
变形阻力,为热功转化有效系数。
例,在某厚板厂采用红外线辐射式测温仪对钢板的
. 结果分析
表面温度进行了温度实测,为便于与实测值比较,模
由上述各温降方程可计算出生产线上厚板各点
型的开轧温度取为实测开轧温度,道次的间隔时间
的温度。通过对大量的计算结果进行分析,发现在
采用