中厚板板坯轧制温度建模研究

摘要

在中厚板生产中,轧件温度是直接影响产品尺寸精度和物理性能的重要因素之一。在生产过程中,必须针对轧件温度进行有效的监测和控制来保证产品质量。而且由于中厚板板坯较厚以及其他干扰因素,终轧平均温度也不能通过传感器直接测量得到。于是,研究板坯在轧制过程中的表面温度变化和内部温度场的确立,具有非常重要的现实意义。
　　本文以国内某中厚板轧制现场为背景,研究了中厚板板坯轧制温度建模问题。本文所做的主要工作内容如下:
　　首先,通过考虑轧制过程中影响板坯的各种温度要素,结合真实数据和经验公式,给出了不同情况下的温度边界条件,进而选用二维有限差分方程来建立板坯温度场模型,此改进后的温度模型克服了传统温度计算模型精度低、适应性差等缺点。新模型引入了网格重建等功能,能够很好地完成不同规格钢种的温度预测。
　　其次,本文基于真实现场数据,给出并分析模型计算生成的温度变化结果曲线图,能够有效地预测中厚板坯在轧制过程中的温度变化趋势。最终实验结果表明,此模型预测的终轧表面平均温度与真实值之间具有很小的误差,说明此模型计算精度高,并能够很好地应用于中厚板生产实践之中。
　　最后,基于前面内容的建模方法,基于.Net平台编写了中厚板轧制温度模型模拟软件。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 中厚板生产技术发展

1.3 中厚板生产工艺

1.4 中厚板生产过程控制系统

1.5 轧制温度数学模型研究的发展

1.6 论文的主要章节内容

第二章 温度建模的基本理论

2.1 传热学基本理论

2.2 导热的偏微分方程

2.3 有限差分方程的基本理论

2.4 本章小结

第三章 中厚板轧制温度场有限差分模型的建立

3.1 生产过程中温度分析

3.2 温度模型建立准备工作

3.3 各过程温度解析模型的建立

3.4 建立有限差分方程组

3.5 温度场网格重建

3.6 本章小结

第四章 计算与结果分析

4.1 现场工艺参数

4.2 模型程序计算流程

4.3 计算优化方法

4.4 仿真计算平台

4.5 计算结果分析

4.6 模型结果精度分析

4.7 本章小结

第五章 中厚板轧制温度场模拟程序的开发

5.1 软件系统架构图

5.2 开发环境介绍

5.3 软件模块设计

5.4 界面主要功能实现

5.5 操作界面使用

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢