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高精度宽带钢冷轧机板形智能测控系统
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TG333.72
  • 关键词:
  • 成果简介:
    立项背景:冷轧带钢属于高端钢材,主要用于高档汽车、家电、电子板,高精度板形(6-10I)是其重要质量指标。冷轧带钢具有高速重载、大宽厚比、多参数、非线性、强耦合、时变性的特点,质量要求高,技术难度大。板形在线检测与控制是冷轧带钢特别是宽带钢(1000mm以上)的核心关键和高端技术,是我国钢铁工业和高端装备智能升级急需解决的重大技术难题。长期以来,板形测控技术被瑞士ABB、德国西门子、日本三菱等国际大公司所垄断。国内只有少数冷轧机依靠进口装备了板形测控系统,大多数冷轧机依靠目测和棍棒敲击检测板形,手动调整,板形质量低,不能用于高档汽车、家电板。进口系统价格昂贵,技术保密。 为打破国外垄断,实现用自主国产板形测控系统生产高档汽车板的梦想,在国家科技支撑计划、国家863计划、国家自然科学基金和校企合作项目的支持下,该项目历时10余年,自主发明研制了高精度宽带钢冷轧机智能板形测控系统,并成功进行了一系列工业应用。 主要技术发明2项:(1)发明研制整辊无线智能型板形仪,包括检测精度和辊面质量高的整辊无缝压电式板形检测辊、稳定可靠抗干扰的无线式集成化板形信号传输装置、基于通道解耦、误差补偿和模式识别的高精度智能化板形信号处理技术,实现对在线板形的精准检测和深度感知。(2)发明研制智能板形控制系统,包括条元法与遗传算法协同的板形设定智能控制、条元法与神经网络协同的板形闭环智能控制、模糊控制与神经网络协同的板形调控装置智能PID控制,实现高精度高速度板形在线控制。 知识产权与第三方评价:授权发明专利30项、计算机软件著作权30项,主持制定国家标准2项,发表论文50篇。获河北省技术发明一等奖1项、中国机械工业科学技术一等奖1项。鉴定结论:达到国际领先水平,是我国冶金工业和高端装备领域核心技术创新,对产业升级具有推广应用价值。验收意见:首创整辊无线式板形检测辊,建立系统的板形控制数学模型,完成规定目标任务,通过验收。用户报告:板形从普通精度(15-20I)提升到高级精度(6-10I)。 技术经济指标:板形检测分辨力0.2I,板形控制精度4-6I,闭环控制周期100ms,闭环投入轧制速度60m/min,检测辊辊面硬度60HRC。5项主要技术指标好于瑞士ABB、德国西门子、口本三菱等公司的国际先进水平:0.5I, 8-10I, 200ms, 90m/min, 55HRC。与引进系统相比,该项目技术装备是国外同类技术价格的30%,每套节约投资1000万元。 应用及效益:该项目整体技术已应用于鞍钢1780和2130mm、河北钢铁1050和1550mm、马钢1720mm、江苏九天光电公司750mm、燕山大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心650mm等7套带钢冷轧机,近3年新增销售额76亿元,新增利润和节支7.1亿元。带钢板形达到高级精度,用于一汽奥迪、上海通用、格力电器等高级汽车、家电板,顶替进口,出口美欧日韩等。
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