项目背景：板带钢控制冷却技术是现代轧钢生产过程中节约能源、控制钢材组织性能、降低生产成本提高产品竞争能力的重要环节。在中厚板和热连轧带钢领域，随着钢材品种越来越多，规格范围越来越大，对于轧后控冷装置的冷却能力和冷却均匀性功能提出了更高的需求，传统的板带钢控冷装置主要采用 U 型集管形式，由于其固有的结构特点冷却效率较低，冷却能力受限，冷却精度差，钢板和热轧卷板冷却板形控制手段欠缺，对板带材而言，热轧板带钢产品质量的稳定性和进一步提升受到很大的限制。确保热轧板带钢在高速冷却条件下的平直度，是一个关键性、瓶颈性的问题，对新一代的板带钢控制冷却装置的需求越来越迫切。关键工艺技术：板带钢控冷装置的核心设备是板带钢上下表面的冷却器，高冷速、高冷却均匀性是关键性、核心性问题。北京科技大学基于对板带钢冷却过程的换热机理及内部组织演变机理的研究，通过实验室研究与工程实践成功开发出具有自主知识产权的超密集冷却器，20mm 带钢冷速可达 50℃/S，冷却能力可达到常规 U 型集 管的 2 倍以上、冷却均匀性可控制在 10℃以内，可实现板带钢长宽厚三个方向上高速、高均匀化的冷却，因而可以得到平直度与性能极佳的板带钢产品。

项目简介 各种工业领域的冷却水目前大都循环利用，最终通过凉水池、凉水塔将热量散发到 大气之中。但是，冷却水在循环过程中会有蒸发损失，必须不断地补充新水，排出部分 旧水，以维持水量和盐分的平衡；此外，在夏季炎热潮湿天气下，凉水设施的散热作用 大打折扣，回用冷却水往往不能降低到工艺要求的温度，从而严重影响正常生产。本技 术将空调制冷技术与蒸发散热技术相结合，用于冷却水的辅助降温，通过消耗少量的能 源，减少新水消耗和污水排放，保证设备寿命，提高产品产量、收益率和质量=。 性能

带钢热连轧计算机控制是冶金企业计算机应用最早、最成熟和效益最好的。经过近半个世纪的发展，热连轧生产线已经实现了从加热炉、粗轧区、精轧区到卷取区的全线计算机控制，形成了包括传动控制与检测级、基础自动化级、过程控制级和生产控制与管理级的多级分布式计算机控制系统组成模式。控制功能则从最初的以轧制规程设定计算和操作自动化为主，发展到以减少能源消耗、增加经济效益、扩大产品规格和品种、全面提高产品质量（包括带钢的几何尺寸精度、板形、组织性能、表面质量等）为主要特征的新阶段。先进控制理论和智能控制理论、高性能计算机控制系统、网络通讯与信息技术、大功率交流传动系统与液压伺服系统、检测与传感技术等高新技术在该领域的应用日新月异，保证了带钢热连轧计算机控制处于持续发展的态势，取得了巨大的经济效益。 北京科技大学信息工程学院自动控制研究所是以轧钢自动化为主要特色的科研机构。从上世纪八十年代以来，在我国轧钢自动化领域著名专家、我国带钢热连轧计算机控制开拓者之一孙一康教授的领导下，承担与参加了一系列国家和省部级带钢热连轧控制工程，取得了丰硕的成果，获得了多项国家和省部级重大奖励，在我国轧钢自动化领域占有重要地位和广泛影响。近年来与鞍山钢铁集团公司、武汉钢铁集团公司、高效轧制国家工程研究中心、北京麦思科自动化系统工程公司等单位密切合作，在新型控制功能的研制开发、多级分布式计算机控制系统的软硬件集成、热连轧三电工程（计算机、电气传动、仪表）总承包等方面业绩突出，形成了各类轧制自动化控制系统的设计与集成、应用软件开发与调试、人员培训、投产与生产服务的综合实力，具备了与国外大公司进行平等合作和参与国内外市场竞争的能力。

高效轧制国家工程研究中心在带钢热连轧计算机控制系统设计和软件开发方面具有较强实力，参加和承担完成了国内多条热连轧计算机控制工程项目。例如： 武钢1700mm热连轧计算机控制系统（获冶金部科技进步特等奖，国家科技进步一等奖） 太钢1549mm热连轧计算机控制系统（获国家科技进步二等奖）上海梅山1422mm热连轧计算机控制系统（通过国家验收） 攀钢1450mm热连轧粗轧区基础自动化改造 鞍钢1780mm热连轧计算机控制系统（通过国家验收） 莱钢1500mm热连轧计算机控制系统（获山东省科技进步三等奖） 日照1580mm热连轧三电（传动、自动化和管理、仪表）控制系统 目前国内外带钢热连轧计算机系统一般分为:传动控制级(L0)，基础自动化级（L1）,过程控制级（L2）, 生产控制级（L3）。高效轧制国家工程研究中心能够提供从L0 到L3的全套带钢热连轧计算机系统。能够完成从系统设计﹑软件设计、编程调试﹑现场服务﹑到开工投产的全过程。主要内容包括： 硬件系统：选用进口硬件，并提供性能价格比最高的硬件产品，也可根据用户的需要，灵活选择硬件品牌。 支持软件：支持软件（Support Software）是一种软件开发环境，是一组软件工具的集合。支持软件又叫做中间件（Middle Ware），我们将提供自主知识产权的全套中间件。控制系统：高效轧制国家工程研究中心能够提供用于热轧自动化控制的全套独立开发的应用软件，包括： L0级（传动控制系统）：交、直流数字传动，交交变频 L1级（基础控制系统）：炉区控制、 定宽机控制、粗轧控制、 立辊AWC-SSC控制、保温罩控制、热卷箱控制、飞剪控制、精轧速度控制、液压/电动活套控制、液压HAGC控制、HAPC控制、弯辊控制、串辊控制、换辊控制、层冷控制、卷取机控制、助卷辊AJC控制、运输控制和检查控制等。 L2级（过程控制系统）：燃烧计算设定模型、轧制节奏、粗轧计算设定模型、宽度模型、精轧计算设定模型、板形设定和控制模型、终轧温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等。 板形辊形系统：提供变接触VCL/VCR支持辊技术、高效变凸度HVC/LVC工作辊技术、非对称ASR/ATR工作辊技术、均压型PPT中间辊技术和成套板形控制模型，包括过程控制级（L2）的板形设定控制模型和基础自动化级（L1）的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型、平坦度反馈控制模型、板形板厚解耦控制模型和轧后冷却补偿模型等，实现连续生产过程中高精度的板形自动控制。 L3级（生产控制系统）：板坯库管理、基础数据管理、轧制计划编制与管理、生产调度操作、轧辊管理、成品管理、生产实绩及报表、通信管理、安全及授权管理。 该项目适用于所有新建的和已有待改造的热轧厂(常规的热轧厂，薄板坯连铸连轧厂，CSP)。

系统采用高性能控制器、热备系统或容错服务器以及多层高速网络结构的硬件方案，并安装具有自主知识产权的稳定高效的过程自动化系统开发平台，应用程序采用标准化的、可自由组合和单独升级的模块设计，为将来的扩展和升级提供极大的方便和空间；系统采用先进的解析算法模型，能对轧件的温度、形状和轧制过程的力能参数和辊缝形状进行精确预报和控制，并自主开发了基于机理模型和数据驱动的全流程板形控制、多机架协调厚度控制、单机架（中厚板或连轧粗轧机）轧板厚度控制、终轧温度和层冷温度控制、微恒张力控制等专有控制技术；可实现基于统计过程控制、数据挖掘、信息融合等技术的系统智能故障自诊断及控制，并采用容错控制策略提高系统对异常状态的适应能力；针对超薄规格产品的生产，开发了非对称和非稳态条件下的质量控制技术。最新开发的大数据平台、质量管控、生产状态分析、能源介质监控、能耗预测、性能预报、设备生命周期管理等功能模块，提升了系统的智能化水平。该系统可以灵活根据用户的不同需求提供相应的功能模块，不但适用于新建的生产线，同样适用于对老旧的生产线的技术升级和改造，减少改造风险，缩短改造工期，在短时间内完成升级改造并恢复生产和达产。

1：电子式压力控制器 内容：专用于按压力信号对制冷系统实施的各种控制。（1）电子式数字显示，数字设定（2）微电脑控制器（3）可以对压缩机进行运行，保护及调节方面的控制，如：压缩机正常启、停控制，高低压力保护，油路控制，压缩机制冷能力的程度控制（4）适用于各种制冷剂，如R22，R134A，R404A，R407C，R507，R717，…，等（5）针对

技术团队来自北航太阳能及特种环境控制实验室 ，于2011年在国内首先设计、研制成功了实用化的便携式微型高效个体冷却系统，该系统由微型高效制冷机和液冷服组成，已在我军多军种批量装备使用，相关技术于2015年获得国防技术发明二等奖（2015GFFMJ2012）。核心的微型高效制冷技术在国防、通航、物流、电子设备冷却等众多领域有着广阔的应用前景，已获得近10项核心关键技术国家发明专利授权。 该微型高效个体冷却系统满足高温环境、高强度工作条件下人体的降温需求，有效地解决了直升机、坦克、装甲车、舰船等乘员在高温环境下的热应激难题。截止2018年上半年，已交付军方近千套。 该微型制冷机体积小、重量轻、启动快、连续供冷、能耗低、可靠性高，克服了传统的相变蓄冷式、液冷式、风冷式等个体冷却装置制冷量小、使用不便等不足。

技术团队来自北航太阳能及特种环境控制实验室 ，于2011年在国内首先设计、研制成功了实用化的便携式微型高效个体冷却系统，该系统由微型高效制冷机和液冷服组成，已在我军多军种批量装备使用，相关技术于2015年获得国防技术发明二等奖（2015GFFMJ2012）。核心的微型高效制冷技术在国防、通航、物流、电子设备冷却等众多领域有着广阔的应用前景，已获得近10项核心关键技术国家发明专利授权。

由于影响板形质量的因素较多，且影响因素通常具有非线性、强耦合、遗传性强等特点，板形控制一直是板带轧制领域的难点。随着市场对板形质量要求的不断提高，板形控制的含义不断丰富。基于二十年的研究实践，开发出了全套板形自动控制系统和多类辊形技术，并率先提出了全流程板形控制的概念，形成了成套板形综合控制技术。自主研发的成套板形综合控制技术主要包括：1）轧辊辊形技术：包括变接触支持辊辊形（VCR，VCR+），高性能变凸度工作辊辊形（HVC），非对称锥形工作辊（ATR），中部变凸度工作辊辊形（MVC），边部变凸度工作辊辊形（EVC）等，轧辊辊形技术提高了轧机的板形控制能力，满足了不同类型的板形控制需求；2）全套板形控制系统（PFEC）：包括过程控制级的板形设定计算模型、板形自学习模型和基础自动化级的平坦度反馈控制模型、凸度反馈控制模型、弯辊力前馈控制模型、板形板厚解耦模型及轧后冷却平坦度补偿模型等，实现了高精度的板形自动控制；3）全流程板形综合控制技术：包括高品质用钢的起筋控制技术，硅钢全流程板形控制技术、板形质量异议综合解决方案，轧后板带内应力减量化技术等，解决了多类板形质量缺陷。