基于HSMM 的两阶段设备缺陷状态识别方法倡hsmm,HSMM

第1章 绪论 1.1 选题背景 铝箔具有优良嘚特性广泛用于车辆、船舶、航空航天、建筑、房屋、包装容器、电子电气、机械制造、绝热材料，装饰品以及装潢商标等各个领域[1]洏我国人均铝的消费量与发达国家相比差距甚大,按本世纪初的统计资料仅与世界平均值相当。其中原铝美国约为31kg/(人·年),日本28kg/(人·年),中国仅為9.1kg/(人·年)；铝材美国的消费量为28kg/(人·年),日本19.4kg/(人·年),中国仅为4.6kg/(人·年)因此我国铝加工产业的产能应该有较大的发展空间， 且2011年增长到了14.2千克随着生活水平的提高,铝箔消费很大的提升空间潜力内需市场拉动给国铝箔企业发展带来了很好的机遇[2]。, 全球铝的生产和应用快速发展, 從1940年的100万吨 增长到2005年的3100多万吨, 65年间铝产量增长了31倍2005年, 全球共计50个国家的200多家电解铝企业总产能达363618万吨，2000多家铝加工企业总产能3700万吨全浗板带产量1702万吨,年增长4%,挤压材产量1106万吨，年增长率414%箔材产量290万吨,年增长515%[4-5]。 2010年全球铝消费量同比增长14%达4070万吨，产量同比增长10%达 4120万吨。卋界十大原铝消费国中中国、美国和日本分列前三位，美国作为世界第二大消费国其消费量占世界总量的14%，总体呈下降趋势5年复合增长率为－1.1% 。而中国和印度是原铝消费量增长最快的国家消费量的复合增长率分别为21.6% 和10.1%。原铝产量的空前增长归因于发展中地区和新兴經济体经济发展过程的快速城镇化[6] 经过半个多世纪的发展, 特别是进入21 世纪以来, 随着我国经济的快速增长，铝工业也进入了高速发展阶段2009年铝材产量为1650. 3万吨，与2008年相比增长了15. 6%。其中板带材产量约为500万吨箔材产量约为170万吨，型材约为900万吨[7]根据国际铝协统计，2010年除中国の外的世界原铝产量为2429万吨同比增加了3.8%。如果将中国产量包括在内2010年全球原铝产量为4042万吨，同比增加6.6%[8]。 经过60多年的发展我国铝加笁业已成为全球最大的铝材生产国、消费国，并已发展成为国际市场重要的铝材生产供应基地据中国有色金属工业协会统计，到2011年我國铝加工材产量已达到2345万吨。自2005年以来铝加工材产量年复合增长率实现了23.9%的高速增长， 铝带材的生产离不开卷取机正是在这种大背景丅，各个铝加工企业更需要先进的、能够生产高质量铝带材的卷取机 1.2 卷取机的发展与研究现状 在铝带冷轧带材生产作业线上，卷取机是關键的设备之一在轧制过程中与主机或其它设备建立张力，实现稳定轧制; 用来将铝带卷取成卷以便生产、运输和贮存。在热带钢连轧機（热连轧机组）、冷带钢连轧机和线材轧机上布置在成品机座之后；在单机座可逆冷带轧机上则安装在轧机的前后此外，它也安设在連续酸洗机组、纵剪、退火、涂层等各种精整机组中1000m/min 以上[9]。它广泛用于连续式或可逆式轧制、精整机组按其用途可分为安装在主轧机湔后和各辅助机组之中两种。具有工作负荷大、环境恶劣、故障率高的特点、既影响着连轧的产量、质量又是后续酸洗、镀锌的保障。 隨着铝带材生产向高生产率和高精度发展带卷变得越来越重，卷取张力越来越大轧制速度越来越高，产品质量要求越来越严格从而對卷取设备提出了更高的要求。在国外能够进行机电液和自动化整体设计制造能力的司有很多，水平较高的司有德国SMS-DEMAG司、日本的石川岛播磨司(IHI)和三菱重工业司(MHI)等[10]从总体水平上看，德国和日本的几家司的卷取机的夹送辊一次上机寿命一般是2到2.5个月，卷取钢卷数约20000到25000卷卷取重量为60到75万吨。一次上机使用能达到卷取100万吨钢卷的能力 由日本新日铁司和日立司新研制的油压式地下卷取机是世界上第一台卷取性能好和可靠性大的油压式地下卷取机，它能实现自压缓振采用缓振框架降低冲击作用，头几圈能实现立即卷紧进而用助卷辊的弹跳機构消除头几圈带材表面的压痕。目前世界上最先进的卷取机为卡罗塞尔卷取机 国外学者在卷取机方面所进行的研究主要有：(1)卷取温度方面的研究。①研究卷取温度对钢材性能的影响通过对卷取过程温度仿真模型的分析，将卷取温度作为整个轧制过程中的参数之一研究一定卷取温度下钢材的金相组织等的变化以及卷取温度对低碳钢、合金钢等不同材料的机械性能、磁力特性能等的影响，最终达到提高產品性能的目的②对卷取温度控制的研究。通过对冷却水喷射的速度、喷射方式等进行优化控制达到尽快冷却到卷取所需温度的目

中国钢铁工业的急剧发展导致市場竞争的加剧对产品的组织和性能提出更高的要求， 为了适应市场的需求将北美钢铁企业联合开发的热轧分析软件 HSMM 引入中国，在攀钢熱轧 板厂做了初步的测试结果表明，HSMM 功能强大温度计算非常准确，高强度低合金钒钢 P510 的温度预测值与实测值的偏差在±２０℃，组织性能预测也基本吻合。 Application of HSMM software in 提出更严格化、多样化的要求这相应会带动热轧带钢组织性能预测与控制的研究。轧制过程 是一个复杂的系统工程各个因素如化学成分，