寬厚板輥式淬火機淬火工藝控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用.pdf

1、本文以新余鋼鐵公司3800mm寬厚板輥式淬火機項目為背景，以開發(fā)和構建高強度碳素鋼輥式淬火機淬火工藝過程控制系統(tǒng)為目標，針對淬火工藝控制系統(tǒng)的溫度場模型、水量模型及組織性能預測模型等進行了較為系統(tǒng)的研究，并將開發(fā)的工藝控制系統(tǒng)應用于低成本壓力容器板XGCF62的實際生產實踐，取得良好使用效果。本文的主要研究內容和成果如下:
　　(1)針對碳素鋼輥式淬火機淬火工藝控制系統(tǒng)需要，構建了由一級基礎自動化系統(tǒng)和二級工藝模型過程控制系統(tǒng)組成

2、的系統(tǒng)平臺。基礎自動化主要實現鋼板位置跟蹤、流量高精度調節(jié)及WINCC監(jiān)控等功能，工藝模型控制系統(tǒng)主要實現溫度場計算、流量設定及組織性能預測等功能。
　　(2)根據輥式淬火工藝需要，采用PID控制器對水流量進行快速高精度控制，將積分系數Ti置無窮大，微分系數Td置零，采用純比例控制。將比例系數Kp由小到大變化，觀察系統(tǒng)的響應速度和超調量，直至響應速度快，且超調范圍較小為止。開發(fā)的快速高效的淬火工藝流量調節(jié)控制系統(tǒng)，滿足了輥式淬火機

3、淬火工藝參數的控制精度及響應速度要求。
　　(3)針對輥式淬火機淬火過程，建立了淬火鋼板的熱傳導控制方程。結合生產現場實測數據和輥式淬火機的實際淬火工藝參數，采用熱傳導逆問題的求解計算方法，得到了實際淬火工藝參數下淬火機高壓縫隙段冷卻過程的平均換熱系數。計算結果為研究不同輥道運行速度下淬火過程溫度場和實現淬火鋼板的冷卻速度控制提供了依據。
　　(4)針對輥式淬火機淬火冷卻系統(tǒng)流量控制需要，建立了高低壓各段噴嘴噴射水量的解析計

4、算模型。通過生產實測的高低壓各段流量和壓力值，采用回歸分析方法得到了滿足各段噴嘴噴射水量計算模型的關鍵修正系數，并將模型計算值同生產實測值進行對比表明，模型計算結果偏差小于10％，計算精度較高。
　　(5)采用經典的Maynier模型，根據鋼種化學成分和淬火過程工藝參數，利用插值法和加權相加法進行碳素鋼淬火后的組織性能預測。并以30mm厚鍋爐容器板07MnNiMoVDR為例，計算得到了鋼板厚度方向各部位組織含量及維氏硬度值，為鋼種