熱軋鋁板帶厚度控制技術(shù)
>>>>——張飛
成果簡介
（技術(shù)內(nèi)容、解決關(guān)鍵問題，市場應(yīng)用與前景等）
熱軋鋁板帶厚度控制技術(shù)主要包括頭部變厚度軋制技術(shù)、粗軋鋁板厚度控制技術(shù)和精軋多機(jī)架厚度綜合控制技術(shù)。其中，頭部變厚度軋制技術(shù)，主要是根據(jù)軋制規(guī)程和精確跟蹤計算各機(jī)架頭部不同位置壓下量，使得鋁帶從薄到厚的變形區(qū)沒有厚度突變，可有效解決因鋁卷頭部太厚而造成的壓痕或起折問題；粗軋鋁板厚度控制技術(shù)，主要是利用軋制力相等時彈跳量相等的原理，通過已軋道次軋制力、輥縫反饋，在后續(xù)道次軋制時，實(shí)時計算當(dāng)前厚度，并進(jìn)行粗軋厚度控制；而開發(fā)的基于數(shù)據(jù)挖掘的精軋多機(jī)架厚度綜合控制技術(shù)，則是通過歷史數(shù)據(jù)挖掘當(dāng)前軋制過程重要工藝參數(shù)，并結(jié)合史密斯預(yù)估原理，對當(dāng)前厚度進(jìn)行預(yù)測及控制，消除快速波動的厚差；并開發(fā)模糊監(jiān)控AGC算法，消除緩慢變化的厚差；針對尾部失張和低溫問題開發(fā)自學(xué)習(xí)壓尾功能，對上一卷尾部厚差進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)作為下一卷壓尾量調(diào)整依據(jù)；開發(fā)AGC負(fù)荷分配技術(shù)，對各機(jī)架輥縫調(diào)節(jié)量進(jìn)行分配，避免個別機(jī)架調(diào)節(jié)過大，造成傳動過載或板形惡化。
解決的關(guān)鍵問題包括板形板厚的耦合問題和軋制過程中的熱交換問題。通過分析板形板厚控制系統(tǒng)各變量之間耦合關(guān)系和各個變量的變化規(guī)律，研究了影響板形板厚兩個重要質(zhì)量指標(biāo)的主要因素，采用支持向量機(jī)等方法對軋機(jī)系統(tǒng)動態(tài)建模進(jìn)行深入研究，建立板形板厚綜合控制系統(tǒng)控制模型，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與預(yù)測控制的融合，改進(jìn)對多變量、非線性控制系統(tǒng)的預(yù)測控制性能，采用自抗擾控制等現(xiàn)代控制方法和智能技術(shù)相結(jié)合的控制手段來解決板形板厚綜合控制問題。
高精度鋁板帶的加工能力可以反映出一個國家的鋁加工水平，目前我國只有部分企業(yè)能夠生產(chǎn)少量硬質(zhì)合金，尤其是應(yīng)用于航空航天、先進(jìn)制造等高性能鋁合金的研發(fā)和生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足，如自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)ARJ21支線客機(jī)主要用國外鋁材，國產(chǎn)大飛機(jī)C919鋁材國產(chǎn)化尚待時日。因此，本成果定位于高品質(zhì)的鋁及鋁合金板帶產(chǎn)品厚度控制技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，針對鋁合金板帶加工過程的厚度控制關(guān)鍵共性技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用方面內(nèi)容的深入研究，開發(fā)出具有國際先進(jìn)水平的熱軋鋁板帶厚度控制技術(shù)，可以很大程度緩解國內(nèi)對于先進(jìn)技術(shù)及高檔鋁板帶材的需求。在經(jīng)濟(jì)效益方面，如果產(chǎn)品質(zhì)量提高到符合交通運(yùn)輸用鋁板標(biāo)準(zhǔn)，按年生產(chǎn)交通運(yùn)輸用鋁板0.3萬噸計，新增年銷售收入15000萬元，年上繳稅金680萬元，年利潤總額1000萬元，年凈利潤850萬元；在社會效益方面，通過熱軋鋁板帶厚度控制技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，對提升鋁加工行業(yè)及產(chǎn)品整體水平具有重要意義，針對寬幅高品質(zhì)鋁合金板帶的研究與開發(fā)尤其關(guān)鍵，對鋁加工技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)生巨大的市場效益具有重大意義；在環(huán)境效益方面，能源和環(huán)境問題使得減輕交通運(yùn)輸工具自重、降低能耗成為世界各國關(guān)注的重大問題。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，汽車重量每減輕10%，燃料油耗下降6-10%；每使用1kg鋁材，可使汽車壽命期減少20kg尾氣排放。因而，鋁板帶材在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用所帶來的輕量化可有效地節(jié)約能源、降低污染排放、改善環(huán)境，將產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益。
應(yīng)用案例
銀海1+4熱連軋3300+2850，銀邦單機(jī)架熱軋4000，明泰1+4熱連軋2000，明泰1+1熱軋3300+2850，永杰1+3熱連軋1850，巨科1+4熱連軋1850，巨科1850單機(jī)架冷軋，萬達(dá)1+4熱連軋2400，萬達(dá)雙機(jī)架冷軋1850
專 家 名 片
張飛，北京科技大學(xué)，博士，副研究員，澳大利亞伍倫貢大學(xué)訪問學(xué)者。主要研究方向包括先進(jìn)控制、智能制造、實(shí)時診斷、預(yù)測性維護(hù)等。先后主持或參與完成數(shù)十條鋼鐵及有色金屬冷熱軋生產(chǎn)線自動化項目，以及13項國家課題和40余項廠協(xié)課題。近5年發(fā)表論文30余篇，參編著作2部，專利授權(quán)28項，獲省部級一、二、三等獎各1項。
科研方向：
大時滯系統(tǒng)的魯棒控制理論與方法研究
基于模式識別的檢測與控制技術(shù)研究
工業(yè)機(jī)器人智能技術(shù)研究
集成智能工況監(jiān)視與自動化系統(tǒng)實(shí)時診斷技術(shù)研究
聲明：
“【成果推薦】熱軋鋁板帶厚度控制技術(shù)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
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2024年10月25日 ~ 27日 
