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南钢中厚板卷厂二级系统模型改进

 

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3 进一步开发的领域

尽管现有项目还没有完全结束,一些新的改进项目已经开始,作为目前工作的延伸,比如道次规程逻辑的改进和物理冶金学模型到道次规程逻辑之结合。主要用意是将南钢的总体技术水准推向同类轧钢厂的领先水平。

类似的系统,比如美国俄勒冈公司的二级系统,在安装调试之后又持续了多达5年的持续改进,进一步优化了道次规程逻辑, 板型控制以及其它相关领域。相比之下,南钢二级系统更新一些,多数诸如此类的改进工作还没有做。南钢做了些用户界面方面的改进,让操作工去处理很多现场问题,但是作为逻辑方面的改进,比如道次规程和板型控制方面的,许多改进项目还在进行之中。最典型的逻辑错误存在于,当轧制力预报达到更加准确的水平(可由对比预报值和测量值来鉴定)之后,道次规程并不能进一步优化,有时候会变得更差。

Tippins 二级系统在控制炉卷轧机方面的地位是无可非议的,超越世界上任何一家。但是作为高要求,其中有一系列逻辑,主要在模型方面,仍有足够大的改进空间。因二级模型是一条生产线的大脑,在这方面的潜力挖掘本来就是一本万利,就像笨人虽也饿不死,聪明人才能发财!技术水平的差异本来就在这里!中国多数钢铁企业近年过于注重四肢发达,对大脑健全重视不够。南钢二级系统虽然与美国计算机应用相比仍有差距,但与中国很多连二级系统盒子都不敢打开的厂家相比,其水平早就不再同一起跑线上了!国外的技术现状就是二级系统持续改进,任何在设备和操作方面的变化,大脑都应该知道,应该有所反映。比如改变了高压小流量的功能之后,二级系统在温度优化方面的模型有可能就要略加调整。

改进道次规程的逻辑不包括在现有的轧制力预报的合同俄勒冈钢厂之内。但是没有这部分的改进,高精度轧制力预报的成果就不能很好地应用,轧制道次规程的质量就仍然不很好。因此,并行于现有的轧制力预报项目,轧制道次规程改进的项目已经被产生并且正在进行之中。 此软件包基于轧制力预报的道次规程设计包括如下诸步骤,以精轧道次为例:(1)道次规程初始设计;(2)建立方程组以检查各个限制条件是否都满足; 和(3)假如有无法满足的,降低些要求接着尝试。最近诊断显示,所有这三步都需要优化。此项目在开始几个月来已经取得相当进展,道次规程大为改善。具体成果将在后续论文中详述。

通过二级系统的板型控制包括一系列分项目,具有很高的经济效益。正如在每一个板卷厂,通过修改二级系统以优化板形控制可以在各个方面进行。

南钢已在控制轧制,提高钢材性能方面做了很大的努力。厂管理阶层对此领域高度重视。由于市场波动,当前板卷生产利润空间在缩小。通过增加和稳定产品性能以减少合金使用量已经是高度优先事宜。已就一系列模型改进方案以增加产品性能进行了讨论,并达成共识。多年以来,金通一直致力于开发更精细的二级模型和新的二级系统的功能(“下一代二级系统“)[2][3] [8],这可使得轧机更容易地应用控制轧制。

此外,一系列软件工程方面的改进也在进行之中。

[后注:后发现南钢在Tippins二级系统安装后,根据不准确的轧制力预报凑出了道次规程。此部分的优化已经完成,升级后的二级系统自2011年中期已经全面运行。升级前的模型由于以错凑错,造成道次规程质量低下,设备损坏风险很大,轧机利用率低下。比如8千吨的轧机,操作工看到预报的轧制力达4千吨就不敢轧了,担心设备损坏]

 

 

参考文献

本文除极少数背景信息以外,主要是基于由李炳集博士(金通总裁),朱鹏举(南钢首席工程师)和王道远博士(南钢板卷厂常务副厂长)在 AISTech2011 技术年会宣读的论文(NISCO Plate/Coil Mill Level 2 Force Model improvements)翻译而成。此论文所列的参考文献如下:

[1]    B. Li, D. Cyr and P. Bothma: Level 2 Model Improvements at Evraz Oregon Steel Mills. AISTech 2009. May 4-7, 2009, St. Louis, Mo., USA.

[2]    B. Li & J. Nauman: Metallurgical, Modeling and Software Engineering Issues in the Further Development of the Steel Mill Level 2 Models. AISTech 2008. Pittsburgh, PA, USA. May 5-8, 2008.

[3]    B. Li & J. Nauman: Significance and Development of a Next-Generation Level 2 Model as a Metallurgical System. MS&T Conference, 2008. Pittsburgh, PA., USA. October 5-9, 2008.

[4]    B. Li: Mill Level 2 Model in Improvement of Product Quality and Productivity. AISTech 2010. Pittsburgh, PA, USA. May 3-6, 2010.

[5]    B. Li: Flow Stress. Online at www.Meta4-0.com/flowstress. Metal Pass LLC, Pittsburgh, PA, USA. Accessed in February 2011.

[6]    B. Li: High Temperature Properties. Online at www.Meta4-0.com/hit. Metal Pass LLC, Pittsburgh, PA, USA. Accessed in February 2011.

[7]    B. Li: General Properties. Online at www.Meta4-0.com/general. Metal Pass LLC, Pittsburgh, PA, USA. Accessed in February 2011.

[8]    B. Li, D. Wang and P. Zhu: Development of Next-Generation Level 2 Model as Metallurgical System. AISTech 2011. May 2-5, 2011, Indianapolis, IN., USA.

 

 

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