当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

双辊式薄带镁铸轧的参数设定值研究

发布时间:2019-05-23 21:22
【摘要】:双辊式薄带铸轧技术是目前最热门、最有潜力的技术,近几十年这一技术在实验室才得以实现。一些发达国家对双辊铸轧技术的研究处于领先地位,已经率先实现工业化生产。相对于发达国家来说,我国的发展速度较为缓慢,对该技术的研究仍处于实验室生产阶段。双辊式连续铸轧薄带是以液态金属为原料,将其倒入旋转方向相反的两个铸轧辊之间,并以铸轧辊为结晶器,用液态金属直接生产金属薄带的一个完整的生产过程。其工艺特点是将铸造和轧制这两道工序在同一台设备上实现合二为一,与传统热轧工艺相比减少了工序,简化了生产设备,降低了生产成本,节约了能源。因此,这一项技术的研究在工业合金板材生产中十分重要。在双辊式薄带铸轧过程中,有许多参数影响着板材的质量,其中最重要的参数是凝固点的位置,它直接影响了板材的质量。影响凝固点位置的参数有很多,其中最主要的是辊速。在本文中,对铸轧力、辊速以及凝固点位置分别建立数学模型,并推导出凝固点位置与铸轧力、辊速这两个参数之间的关系。根据工艺特点,建立凝固点位置的控制模型,得到铸轧力以及辊速的预设定标定值,以凝固点位置为控制对象,通过实时监测铸轧力的大小,调节辊速的方式将系统凝固点稳定在目标高度。对辊速设定值的预报过程进行了简单的分析,给出预报过程的流程图,为了检验辊速模型的准确性和对系统的适应性,利用实验中心的实际实验数据对其进行验证,比较模型计算出的辊速理论值与实际值之间的差距。对得到的预报值进行PID控制,并通过MATLAB对其进行仿真,验证其可行性。由于在薄带铸轧过程中存在某些参数不可测、某些参数不可控以及环境干扰、系统误差等因素的影响,实际的薄带铸轧生产系统为非线性系统,传统的数学建模适应性较差,因此利用神经网络对确切的数学模型不依赖的优越性,建立一个BP神经网络,取一定量的实验中心的实测数据作为训练样本,对建立的神经网络进行训练,系统输出量与辊速的预报值相对应。为了进一步提高神经网络的预报精度,将之前建立的辊速数学模型计算出的预报值也作为神经网络的一个输入信息,对该神经网络做进一步的改进,同样采用上述的训练样本对其进行训练,训练完成之后,分别再选取实验中心的实测数据作为验证样本对该两种神经网络进行验证,将这两种网络得到的输出信息与实际数据进行对比,得到偏差值。本文以辽宁科技大学镁铸轧工程实验室铸轧系统为实验研究平台,介绍了该实验室的硬件设备以及软件编制情况,分析了部分工艺参数对实验结果的影响。
[Abstract]:Double roll strip casting and rolling technology is the most popular and potential technology at present, which has only been realized in the laboratory in recent decades. Some developed countries are in the leading position in the research of two-roll casting and rolling technology, and have taken the lead in realizing industrial production. Compared with developed countries, the development speed of our country is relatively slow, and the research of this technology is still in the stage of laboratory production. Double roll continuous casting and rolling strip is a complete production process in which liquid metal is used as raw material, which is poured between two casting rolls with opposite rotation direction, and the casting roll is used as mold to directly produce metal strip with liquid metal. The process is characterized by the combination of casting and rolling on the same equipment, which reduces the process, simplifies the production equipment, reduces the production cost and saves energy compared with the traditional hot rolling process. Therefore, the research of this technology is very important in the production of industrial alloy sheet. In the process of double roll strip casting and rolling, there are many parameters that affect the quality of the sheet, among which the most important parameter is the position of the freezing point, which directly affects the quality of the sheet. There are many parameters that affect the position of freezing point, the most important of which is roll speed. In this paper, the mathematical models of casting and rolling force, roll speed and freezing point position are established respectively, and the relationship between solidification point position and casting rolling force and roll speed is derived. According to the characteristics of the process, the control model of the freezing point position is established, and the pre-set calibration values of the casting and rolling force and roll speed are obtained. The solidification point position is taken as the control object, and the casting and rolling force is monitored in real time. The freezing point of the system is stabilized at the target height by adjusting the roll speed. The prediction process of roll speed setting value is simply analyzed, and the flow chart of the prediction process is given. in order to test the accuracy and adaptability of the roll speed model to the system, the actual experimental data of the experimental center are used to verify the prediction process. The difference between the theoretical value of roll speed calculated by the model and the actual value is compared. The predicted value is controlled by PID and simulated by MATLAB to verify its feasibility. Due to the unmeasured parameters, uncontrollable parameters, environmental interference, system error and other factors in the process of strip casting and rolling, the actual thin strip casting and rolling production system is a nonlinear system, and the adaptability of traditional mathematical modeling is poor. Therefore, by using the superiority that the neural network is independent of the exact mathematical model, a BP neural network is established, and a certain amount of measured data from the experimental center is taken as the training sample to train the established neural network. The output of the system corresponds to the predicted value of roll speed. In order to further improve the prediction accuracy of neural network, the predicted value calculated by the previous mathematical model of roll speed is also regarded as an input information of neural network, and the neural network is further improved. The above training samples are also used to train them. After the training is completed, the measured data of the experimental center are selected as verification samples to verify the two kinds of neural networks. The output information obtained by the two networks is compared with the actual data, and the deviation value is obtained. Taking the casting and rolling system of magnesium casting and rolling engineering laboratory of Liaoning University of Science and Technology as the experimental research platform, this paper introduces the hardware equipment and software programming of the laboratory, and analyzes the influence of some process parameters on the experimental results.
【学位授予单位】:辽宁科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG335.9

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王祝堂;瑞闽铝铸轧公司又订购一台铸轧机[J];轻合金加工技术;2002年05期

2 徐圣亮;;一种计算铸轧区长度的方法[J];轻合金加工技术;1985年06期

3 梁其第;王志远;;铝连续铸轧技术交流会简介[J];轻合金加工技术;1987年01期

4 孙斌煜;王海文;梁爱生;史荣;;铸轧区长度的确定[J];太原重型机械学院学报;1993年01期

5 林浩;;薄规格铸轧板的铸轧[J];轻合金加工技术;1993年12期

6 王海波,王经涛,,郎锡君;薄板急冷铸轧工艺与组织特征[J];轻合金加工技术;1995年02期

7 肖立隆,蔡首军;铸轧工艺对产品质量的影响[J];轻合金加工技术;1999年07期

8 曹建峰;熔体净化在连续铸轧中的应用与探讨[J];铝加工;2000年05期

9 何慧刚;自制棒式清辊器在连续铸轧生产过程中的应用[J];轻合金加工技术;2000年08期

10 王显锋,边红,杨飞侠;降低铸轧铝材电阻率的途径[J];轻合金加工技术;2000年09期

相关会议论文 前10条

1 谢焱彬;凌玉华;廖力清;杨欣荣;;铝电磁铸轧原理及其控制优化策略[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

2 许光明;江定辉;李金涛;崔建忠;;电磁铸轧5182铝合金组织性能研究[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年

3 张自品;;铸轧法生产3105合金的工艺优化配置[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年

4 李永春;黄金法;侯波;;降温提速提高铸轧坯料质量的工艺研究[A];2008年全国铝合金熔铸技术交流会论文集[C];2008年

5 梁慧强;蔡健;潘学民;;电解铝液直接铸轧节能措施及效果[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年

6 刘年春;毛大恒;;电磁铸轧铸嘴区电磁场分布规律及其作用分析[A];2008年全国铝合金熔铸技术交流会论文集[C];2008年

7 田照耀;廖力清;刘建良;;铝电磁场快速铸轧过程的分布式实时控制系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

8 鲍培玮;刘志民;邢书明;;双辊铸轧镁板组织的不均匀性[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年

9 王建增;潘友发;司圣杰;;3004铝合金的铸轧生产实践[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年

10 匡举;;用铝铸轧料生产花纹极质量探析[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 梁国峰;抚顺铝厂新铸轧生产线试车成功[N];抚顺日报;2005年

2 梁国峰;抚铝新铸轧生产线国内领先[N];中国有色金属报;2005年

3 侯发山;银湖铝业巩义分公司大型铸轧板坯生产线投产[N];中国有色金属报;2008年

4 阎宝生 任静伟;电解铝液电磁铸轧生产毛化板箔材项目通过验收[N];中国有色金属报;2004年

5 林森 韩萱 李慧 季煜;7000万元设备民企“安家”[N];扬州日报;2006年

6 盛春磊;在未来市场的发展[N];中国有色金属报;2008年

7 杨柳;中铝贵州分公司铸轧卷板材市场旺销[N];中国有色金属报;2007年

8 ;国家科技支撑连续铸轧专题通过国家级验收[N];经理日报;2009年

9 汪恒玉 李瑞华;洛铜独创“一机双带”新工艺[N];中国有色金属报;2007年

10 曹祥汉;兰铝欲打造电、冶、加一体化航母[N];中国有色金属报;2001年

相关博士学位论文 前10条

1 周英;连续铸轧熔体流场的物理与几何耦合规律与设计[D];中南大学;2007年

2 湛利华;铝合金连续铸轧过程流变行为研究及热—力耦合分析[D];中南大学;2005年

3 翁文凭;镁合金板带铸轧凝固前沿控制及缺陷成形机理研究[D];上海大学;2012年

4 曹光明;双辊铸轧薄带钢液位控制、铸轧力模型及工艺优化的研究[D];东北大学;2008年

5 晋艳娟;碳/铝复合材料板带铸轧控制成型及力学行为研究[D];太原科技大学;2013年

6 胡仕成;连续铸轧流变界面热行为研究[D];中南大学;2005年

7 张璋;超薄快速铸轧的凝固前沿计算及应用研究[D];中南大学;2004年

8 王文明;铝带坯双辊铸轧系统热力耦合行为及板形问题研究[D];中南大学;2007年

9 张鹏;双辊铸轧不锈钢薄带开裂分析与温度场和应力场的数值模拟[D];燕山大学;2014年

10 张颂阳;半固态镁合金铸轧板带制备及其组织性能研究[D];南昌大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈龙;双辊薄带铸轧布流系统优化设计及研究[D];燕山大学;2015年

2 何霞;铸轧铝板坯用Cu-0.23Be-0.84Co合金热变形行为及数值模拟研究[D];河南科技大学;2015年

3 张庸闻;7050铝合金铸轧板裂纹形成原因研究[D];辽宁科技大学;2015年

4 姜昊;双辊铸轧7050铝合金组织结构演变规律研究[D];辽宁科技大学;2015年

5 陈宇;镁合金铸轧多段布流系统模拟与优化设计[D];辽宁科技大学;2015年

6 田敏;双辊薄带铸轧机开浇工艺参数的研究[D];燕山大学;2015年

7 宋鹏;组合场作用下6181铝合金铸轧组织研究[D];东北大学;2014年

8 王胜杰;组合场作用下7075铝合金铸轧组织研究[D];东北大学;2014年

9 吕艳红;双辊铸轧高牌号无取向硅钢薄带组织、织构的演变[D];东北大学;2014年

10 张雅峰;铸轧1235铝合金中Fe、Si元素分布研究[D];北方工业大学;2016年



本文编号:2484237

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2484237.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户7f171***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com