雙輥薄帶鑄軋是當(dāng)今世界上流程最短的一種熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù),是一種綠色化的生產(chǎn)流程,具有省資源、低能耗、低排放、環(huán)境友好、投資少及操作成本低的天然優(yōu)勢。雙輥薄帶鑄軋技術(shù)雖然得到了世界鋼鐵界的廣泛重視,但仍需要不斷完善以盡早全面實現(xiàn)工業(yè)化。在鑄軋過程中,液態(tài)鋼水從進入熔池開始凝固到經(jīng)過結(jié)晶輥鑄軋成帶時間非常短,工藝參數(shù)的可控范圍非常窄,參數(shù)的極小波動都可能對板帶質(zhì)量造成不利的影響。因此,需要對工藝參數(shù)進行實時準(zhǔn)確的監(jiān)測,并采取合適的策略對工藝參數(shù)進行精確的控制,以保證鑄軋過程持續(xù)穩(wěn)定和薄帶質(zhì)量。本文對雙輥薄帶振動鑄軋過程的工藝控制及鑄帶性能等方面進行了研究,研究結(jié)果對振動鑄軋工藝的工業(yè)化實現(xiàn)具有重要的理論意義和實用價值。本文針對振動鑄軋過程的特點,采用數(shù)值模型方法對振動鑄軋熔池內(nèi)金屬液進行了振動工況下的熱-流-凝固耦合數(shù)值模擬,模擬分析了鑄軋速度、澆鑄溫度、液位高度、輥縫大小及振動工況等因素對Kiss點位置的影響規(guī)律,為鑄軋過程的鑄軋力模型推導(dǎo)及工藝控制策略的研究奠定了理論基礎(chǔ)。對振動鑄軋過程的鑄軋力模型進行開發(fā)時,首先采用仿真和實驗的方式對塑性變形區(qū)按前滑區(qū)、后滑區(qū)及搓軋區(qū)進行了摩擦力及軋... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 雙輥薄帶鑄軋工藝概述
    1.2 雙輥薄帶振動鑄軋理論的提出
    1.3 雙輥薄帶振動鑄軋技術(shù)研究現(xiàn)狀及存在問題
    1.4 雙輥薄帶振動鑄軋熔池?zé)?流-凝固耦合數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.5 雙輥薄帶振動鑄軋力模型研究現(xiàn)狀
    1.6 雙輥薄帶振動鑄軋工藝監(jiān)控系統(tǒng)和控制策略研究現(xiàn)狀
        1.6.1 工藝參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.6.2 工藝參數(shù)控制系統(tǒng)辨識研究現(xiàn)狀
        1.6.3 工藝參數(shù)控制策略研究現(xiàn)狀
    1.7 課題的來源、意義以及主要研究內(nèi)容
第2章 振動鑄軋工藝對Kiss點位置的影響分析
    2.1 振動鑄軋過程熱-流-凝固耦合的基本假設(shè)
    2.2 振動鑄軋過程熱-流-凝固耦合的控制方程
        2.2.1 導(dǎo)熱模型
        2.2.2 流體動力學(xué)模型
        2.2.3 湍流模型
        2.2.4 凝固模型
        2.2.5 動網(wǎng)格模型
    2.3 振動鑄軋凝固過程的熔融金屬對流
    2.4 振動鑄軋熱-流-凝固耦合數(shù)學(xué)模型的建立
        2.4.1 幾何模型及邊界條件
        2.4.2 鑄軋輥振動條件
        2.4.3 數(shù)值模擬參數(shù)
    2.5 振動鑄軋熱-流-凝固耦合模擬結(jié)果分析
        2.5.1 工藝參數(shù)對Kiss點位置的影響
        2.5.2 機械振動對Kiss點位置的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 振動鑄軋過程鑄軋力模型研究
    3.1 振動鑄軋塑性變形仿真模擬
        3.1.1 塑性變形仿真模型建立
        3.1.2 塑性變形仿真結(jié)果分析
    3.2 塑性變形仿真與實驗結(jié)果對比
    3.3 振動鑄軋塑性變形區(qū)鑄軋力模型推導(dǎo)
        3.3.1 搓軋區(qū)比例系數(shù)計算
        3.3.2 各區(qū)域單位軋制壓力計算
        3.3.3 各區(qū)域變形抗力
        3.3.4 振動鑄軋鑄軋力模型的建立
    3.4 鑄軋力模型驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 振動鑄軋工藝控制策略研究及監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)
    4.1 雙輥薄帶振動鑄軋設(shè)備及主要特點
    4.2 雙輥薄帶振動鑄軋工藝控制策略研究
        4.2.1 鑄帶液壓自動厚度控制(HAGC)策略
        4.2.2 鑄軋過程鑄軋力自動控制(AFC)策略
        4.2.3 鑄軋過程Kiss點位置自動控制策略
        4.2.4 鑄軋過程開澆和穩(wěn)定階段的自動控制策略
    4.3 雙輥薄帶振動鑄軋液壓與電氣控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.4 雙輥薄帶振動鑄軋監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.1 主要監(jiān)測及控制參數(shù)分析
        4.4.2 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.4.3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.4 監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)平臺
    4.5 雙輥薄帶振動鑄軋機監(jiān)控系統(tǒng)功能開發(fā)
        4.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)通訊模塊
        4.5.2 監(jiān)控系統(tǒng)主監(jiān)控模塊
        4.5.3 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及分析模塊
        4.5.4 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理模塊
        4.5.5 監(jiān)控系統(tǒng)報警顯示模塊
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鑄軋控制系統(tǒng)辨識及設(shè)計
    5.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及原理
    5.2 鑄軋控制系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識設(shè)計
        5.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型類分析
        5.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型階次分析
    5.3 鑄軋控制系統(tǒng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)訓(xùn)練算法
    5.4 鑄軋控制系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識樣本設(shè)計與模型評價方法
        5.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識樣本設(shè)計
        5.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型評價方法
    5.5 仿真結(jié)果及分析
        5.5.1 仿真模型搭建
        5.5.2 仿真及實驗結(jié)果分析
    5.6 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自校正控制系統(tǒng)設(shè)計
        5.6.1 自校正控制策略
        5.6.2 自校正控制算法
    5.7 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自校正控制系統(tǒng)分析
        5.7.1 自校正控制系統(tǒng)動態(tài)性能分析
        5.7.2 自校正控制系統(tǒng)自適應(yīng)能力分析
    5.8 本章小結(jié)
第6章 雙輥薄帶振動鑄軋的鑄帶性能實驗研究
    6.1 20CrMn鋼雙輥薄帶振動鑄軋實驗
        6.1.1 實驗過程
        6.1.2 實驗結(jié)果與分析
    6.2 鑄帶力學(xué)性能測試
        6.2.1 實驗過程
        6.2.2 力學(xué)性能測試結(jié)果
    6.3 鑄帶微觀組織檢測
        6.3.1 鑄帶法向面金相組織對比圖
        6.3.2 鑄帶縱截面金相組織對比圖
        6.3.3 鑄帶橫截面金相組織對比圖
    6.4 拉伸斷口測試
        6.4.1 斷裂模式和斷口微觀形貌特征
        6.4.2 鑄帶拉伸斷口觀測
    6.5 第二相粒子研究
        6.5.1 X射線能譜檢測
        6.5.2 第二相粒子動力學(xué)分析
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3191629