中厚板液壓壓下控制系統(tǒng)設(shè)計

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1、遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計第48頁1緒論1.1引言中厚板是冶金產(chǎn)品中的重要產(chǎn)品之一，它的生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量代表了一個國家鋼鐵工業(yè)的發(fā)展水平，進幾十年世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家和我國的中厚板生產(chǎn)裝備與技術(shù)都有了很大的進步，板厚控制技術(shù)及其理論的發(fā)展經(jīng)歷了由粗到細(xì)、由低到高的發(fā)展過程。20世紀(jì)30年代以前，近代軋制理論處于孕育萌生期。20世紀(jì)30~60年代，是軋機的常規(guī)自動調(diào)整階段。該階段中軋制理的發(fā)展和完善為板帶軋機的厚度控制奠定了基礎(chǔ)。同時隨著自動調(diào)節(jié)理論和技術(shù)的發(fā)展，并逐步應(yīng)用于軋制過程，使軋機的控制步入了常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)的自動控制階段。20世紀(jì)60~80年代，進入計算機控制

2、階段；60年代中期出現(xiàn)了熱連軋機發(fā)展的鼎盛時期；60年代后期，逐步過渡到以計算機設(shè)定和微機進行DDC過程控制階段，并將這種控制方式大量應(yīng)用于冷連軋機；70年代起，液壓厚控技術(shù)的應(yīng)用使板厚控制技術(shù)發(fā)生了重大變革。20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，板厚控制向著大型化、高速化、連續(xù)化的方向發(fā)展，成為板厚技術(shù)發(fā)展的新階段。這一階段已將板厚控制的全過程溶入計算機網(wǎng)絡(luò)控制的自動化級和基礎(chǔ)自動化級。1.2液壓壓下系統(tǒng)的發(fā)展背景及優(yōu)勢當(dāng)今世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致鋼材市場競爭愈演愈烈，激烈的競爭無疑會驅(qū)使世界各大鋼鐵生產(chǎn)廠家努力提高生產(chǎn)技術(shù)從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。鋼鐵生產(chǎn)廠家連續(xù)化，自動化作業(yè)的迅猛發(fā)展

3、，除要求中厚板的性能均勻以外，還要求鋼材具有很高的尺寸精度。然而，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，機械制造、造船和鍋爐用板對中厚板材的質(zhì)量提出了更高的要求。隨著提倡節(jié)約型社會和提高企業(yè)工作效率的呼聲不斷提高，對中厚板的板厚和板型控制和生產(chǎn)設(shè)備也有了很高的要求。在中厚板所有的尺寸精度指標(biāo)中，厚度精度是衡量中厚板的最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，己成為國內(nèi)外冶金行業(yè)普遍關(guān)注的一個焦點。自動板厚控制（automaticgaugecontrol簡稱AGC），是近幾年來運用液壓技術(shù)，控制工作輥的抬起高度來控制輥縫的高度，從而控制軋制出的板材的厚度。它將機械式的電動壓下改為長

4、行程的液壓壓下，將C形鉤換輥改為液壓小車換輥，并對自動控制系統(tǒng)進行全面的升級改造。與以前機械式的壓下系統(tǒng)比主要有以下幾個方面的優(yōu)點：1．功率體積比大。減小了機械設(shè)備的體積，有助于工作車間的優(yōu)化設(shè)計。2．采用液壓傳動控制能在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計第48頁機械式電動壓下變速比較困難而且在低速狀態(tài)下工作不是很穩(wěn)定，而液壓壓下恰好能克服這些困難。3．液壓壓下系統(tǒng)易于實現(xiàn)自動化。液壓系統(tǒng)對流量、方向、壓力的控制有多種操作方式，尤其在電子技術(shù)和機械加工技術(shù)的成熟條件下，液壓系統(tǒng)式PLC等計算機控制的典型對象，很容易實現(xiàn)開關(guān)控制，順序控制以及比例，伺服

5、控制。4．液壓壓下工作平穩(wěn)，易于實現(xiàn)過載保護。5．液壓壓下系統(tǒng)抗負(fù)載的剛度大，即輸出位移受外負(fù)載的影響小，控制精度高。這一點是電氣和氣動控制所不能比擬的。因此，AGC成為控制板厚的重要方法，其目的是提高中厚板的表面精度，從而生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。目前，AGC已成為現(xiàn)代化中厚板生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。近年來國內(nèi)外在中板厚控制技術(shù)方面取得了許多新的進展，大大提高了板帶材幾何尺寸精度。伴隨著軋制產(chǎn)品尺寸精度的提高，經(jīng)濟效益也會大幅度上升。因此，通過對軋制過程控制計算機的高精度設(shè)定和基礎(chǔ)自動化的AGC控制系統(tǒng)的改進，厚度精度已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。1.3近年來壓下系統(tǒng)在國內(nèi)外發(fā)展

6、狀況近年來，國內(nèi)外在中厚板板厚控制技術(shù)方面取得了許多新的進展，大大提高了中厚板的幾何尺寸精度，和壓下系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為滿足船舶制造、鍋爐生產(chǎn)、重工業(yè)等各領(lǐng)域的需要，生產(chǎn)出更高精度的中厚板產(chǎn)品，占領(lǐng)鋼鐵市場，各國相繼投入了大量的人力、物力，開發(fā)研制了多種現(xiàn)代化大型軋機。具有代表性的有日本日立公司研制的工作輥可軸向移動的HC軋機，德國西馬克公司研制的連續(xù)可變凸度CVC軋機，中間輥即可彎曲又可移動的UC軋機，日本三菱公司研制的成對軋輥交叉式的PC軋機，德國曼內(nèi)斯曼一德馬科公司的UPC軋機等。這些軋機配以現(xiàn)代化控制手段，可實現(xiàn)多功能精密軋制，生產(chǎn)出微米級厚度精度的板帶材產(chǎn)品。

7、尤其是近20年來，發(fā)達(dá)國家工業(yè)結(jié)構(gòu)變化和發(fā)展中國家國民經(jīng)濟增長對熱軋鋼板質(zhì)量、品種和數(shù)量提出了新的要求，為軋制過程的控制進一步增加了難度，用傳統(tǒng)方法己經(jīng)很難進一步提高控制水平了。因此，一些國家開始全面、有計劃的開發(fā)智能控制如模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等以適應(yīng)更高精度的要求。日本、美國、德國、法國等，在燒結(jié)、煉鋼、連鑄及軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域己獲得了成功應(yīng)用。尤其是日本，在這方面投入了很大力量，并獲得了許多成果。例如，日本神戶鋼鐵公司加古川廠五機架冷軋機的神經(jīng)模糊板形控制系統(tǒng)、日本日立公司森吉米爾軋機的神經(jīng)模糊板形控制系統(tǒng)等等。我國在高精度軋制技術(shù)方面也作了大量的研究