專利名稱：一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶鋼冷軋技術(shù)領(lǐng)域， 具體地，涉及一種冷軋帶鋼機(jī)械性能控制方法，更具體地，涉及一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法。
背景技術(shù)：
冷軋帶鋼具有表面光潔、平整、尺寸精度高和機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品大多成卷，并且有很大一部分經(jīng)加工成涂層鋼板出廠。成卷冷軋薄板生產(chǎn)效率高，使用方便，有利于后續(xù)加工。因此應(yīng)用廣泛，已逐漸取代同樣厚度的熱疊軋薄板。其中，對于鋼廠而言，對帶鋼機(jī)械性能參數(shù)(如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂延伸率以及硬度等)的技術(shù)要求通常被認(rèn)為是非常重要的。向下游用戶提供具有合格機(jī)械性能指標(biāo)的帶鋼是鋼廠提高其市場競爭力的前提條件之一。目前，在冷軋帶鋼生產(chǎn)實(shí)踐中，對帶鋼機(jī)械性能進(jìn)行監(jiān)控的通常方式是，在相關(guān)的冷軋后處理機(jī)組出口(如連續(xù)退火機(jī)組、連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組或平整機(jī)組等)，對帶鋼進(jìn)行抽檢取樣，然后在分析測試實(shí)驗(yàn)室對樣板進(jìn)行離線測試獲取帶鋼的機(jī)械性能參數(shù)，并與下游用戶的技術(shù)要求進(jìn)行比較。如果帶鋼機(jī)械性能不滿足下游用戶的要求，則在后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃中對同類帶鋼的生產(chǎn)工藝參數(shù)、或材料合金元素成份等進(jìn)行必要調(diào)整。然后再抽檢取樣、離線分析測試、在線調(diào)整工藝參數(shù)或材料成份等，直到帶鋼的機(jī)械性能完全滿足下游用戶要求為止。然而，這種離線檢測具有如下不足I、時(shí)間滯后性。通過離線檢測所獲得的機(jī)械性能參數(shù)只能夠有限地用于指導(dǎo)生產(chǎn)工藝調(diào)整或材料成份調(diào)整，并且需要將帶鋼從生產(chǎn)線上取下，然后進(jìn)行具體性能的檢測，無法對生產(chǎn)線上的帶鋼進(jìn)行立即檢測；2、非連續(xù)性。傳統(tǒng)的離線檢測手段一般情況下只能對成卷帶鋼的頭部或尾進(jìn)行取樣檢測，并不能保證帶鋼在整卷長度方向上各處的機(jī)械性能指標(biāo)都是在要求的范圍之內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的離線檢測冷軋帶鋼機(jī)械性能帶來的不足，降低帶鋼機(jī)械性能波動(dòng)，本發(fā)明的目的在于提供一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，所述在線控制方法通過在線檢測帶鋼的機(jī)械性能，并且根據(jù)機(jī)械性能檢測值與目標(biāo)值之間的偏差值對相關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)(如平整延伸率ε、退火加熱溫度T或退火冷卻速度V等)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對冷軋帶鋼機(jī)械性能的在線自動(dòng)閉環(huán)控制，以提高冷軋帶鋼機(jī)械性能的控制精度，更好地滿足下游用戶的要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，所述冷軋帶鋼機(jī)械性能控制設(shè)備包括依次順序連接的連續(xù)退火爐3、平整機(jī)4和機(jī)械性能檢測儀5，其特征在于，所述在線控制方法包括如下步驟
(I)、將機(jī)械性能檢測儀5檢測到的帶鋼機(jī)械性能m的實(shí)測值mart與所述帶鋼機(jī)械性能的目標(biāo)值mMf作差，得出所述帶鋼機(jī)械性能的偏差值A(chǔ)m，即Δ m = Hiact-Hiref(2)、確定帶鋼平整張力調(diào)節(jié)量根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m，分別確定平整入口張力調(diào)節(jié)量Λ Ttl和平整出口張力調(diào)節(jié)量AT1 ； (3)、確定帶鋼平整軋制力調(diào)節(jié)量根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m,確定帶鋼平整軋制力調(diào)節(jié)量ΔΡ ；(4)、確定帶鋼退火冷卻速度調(diào)節(jié)量Λ V或退火加熱溫度調(diào)節(jié)量AT :根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m，確定退火冷卻速度調(diào)節(jié)量AV或退火加熱溫度調(diào)節(jié)量Λ T ；(5)、確定帶鋼平整張力調(diào)節(jié)量或平整軋制力調(diào)節(jié)量是否輸出，步驟如下(5a)、將步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值的絕對值I Aml與所述帶鋼機(jī)械性能相應(yīng)的閉環(huán)控制閾值A(chǔ)mlim作比較，其中Amlim > O ；其中，當(dāng)I Δπι|彡Amlim，且?guī)т摵穸萮彡帶鋼厚度上限值Iltl時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟(2)調(diào)整帶鋼平整張力；當(dāng)I Aml彡ΛHilim，且h>hQ時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟⑶調(diào)整帶鋼平整軋制力；當(dāng)
Δπι| < Amlim時(shí)，無需調(diào)整帶鋼的平整張力或平整軋制力；(5b)、步驟⑵中平整張力調(diào)節(jié)量是否輸出的確定根據(jù)帶鋼平整延伸率實(shí)測值、帶鋼平整延伸率允許上限^upp、帶鋼平整延伸率允許下限ε 1ot、以及平整入口張力調(diào)節(jié)量Λ Ttl、平整出口張力調(diào)節(jié)量AT1的大小，確定AT。、AT1的輸出當(dāng)εact彡ε upp，且AT。> O、AT1 > O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟⑷；或者當(dāng)ε act < ε 1ot，且AT。< 0、AT1 < 0時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟(4);否則，輸出Λ I；、Λ T1，轉(zhuǎn)至步驟(2)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼的平整張力；(5c)、步驟(3)中平整軋制力調(diào)節(jié)量輸出的確定根據(jù)平整延伸率實(shí)測值eac;t、帶鋼平整延伸率允許上限、帶鋼平整延伸率允許下限ε Μ、以及平整軋制力調(diào)節(jié)量ΛΡ的大小，確定ΛΡ的輸出當(dāng)ε _，且Λ P > O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟⑷；或者當(dāng)ε act彡ε low，且Λ P < O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟(4);否則，輸出ΛΡ，轉(zhuǎn)至步驟(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼的平整軋制力；(6)、通過調(diào)整退火冷卻速度V或退火加熱溫度T控制帶鋼機(jī)械性能，步驟如下(6a)、在步驟(4)中，如果帶鋼機(jī)械性能偏差值Λ m為帶鋼抗拉強(qiáng)度偏差值，則調(diào)整退火冷卻速度，轉(zhuǎn)至步驟^b);如果帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m為帶鋼硬度偏差值，則調(diào)整退火加熱溫度，轉(zhuǎn)至步驟(6c)；(6b)、根據(jù)帶鋼退火冷卻速度實(shí)測值Vart、帶鋼退火冷卻速度允許上限Vupp、帶鋼退火冷卻速度允許下限V1ot、以及退火冷卻速度調(diào)節(jié)量AV，確定是否輸出AV:當(dāng)Vaet彡Vupp，且AV > O或Vaet彡V1ot，且AV < O時(shí)，無需輸出AV;否則，輸出AV，根據(jù)帶鋼厚度不同，轉(zhuǎn)至步驟(2)或(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼平整張力或平整軋制力；(6c)、根據(jù)帶鋼退火加熱溫度實(shí)測值Tart、帶鋼退火加熱溫度允許上限Tupp、帶鋼退火加熱溫度允許下限T1ot、以及退火加熱溫度調(diào)節(jié)量AT，確定是否輸出AT:當(dāng)Tact≥Tupp,且Λ T > O或Tact ( Tlow,且Λ T < O時(shí)，無需輸出Λ T ;否則，輸出AT，根據(jù)帶鋼厚度不同，轉(zhuǎn)至步驟(2)或(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼平整張力或平整軋制力。其中，所述帶鋼機(jī)械性能m為帶鋼抗拉強(qiáng)度Ob或帶鋼硬度H。進(jìn)一步地，步驟(2)中所述平整入口張力調(diào)節(jié)量Λ Ttl確定公式如下
權(quán)利要求
1.一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，所述冷軋帶鋼機(jī)械性能控制設(shè)備包括依次順序連接的連續(xù)退火爐(3)、平整機(jī)(4)和機(jī)械性能檢測儀(5)，其特征在于，所述在線控制方法包括如下步驟 (1)、將機(jī)械性能檢測儀(5)檢測到的帶鋼機(jī)械性能m的實(shí)測值mart與所述帶鋼機(jī)械性能的目標(biāo)值mMf作差，得出所述帶鋼機(jī)械性能的偏差值A(chǔ)m，即 Δ m = mact-mref (2)、確定帶鋼平整張力調(diào)節(jié)量 根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m，分別確定平整入口張力調(diào)節(jié)量ATtl和平整出口張力調(diào)節(jié)量Λ T1 ； (3)、確定帶鋼平整軋制力調(diào)節(jié)量 根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m,確定帶鋼平整軋制力調(diào)節(jié)量ΛΡ; (4)、確定帶鋼退火冷卻速度調(diào)節(jié)量ΛV或退火加熱溫度調(diào)節(jié)量AT: 根據(jù)步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m，確定退火冷卻速度調(diào)節(jié)量AV或退火加熱溫度調(diào)節(jié)量Λ T ； (5)、確定帶鋼平整張力調(diào)節(jié)量或平整軋制力調(diào)節(jié)量是否輸出，步驟如下 (5a)、將步驟(I)中得到的帶鋼機(jī)械性能偏差值的絕對值I Aml與所述帶鋼機(jī)械性能相應(yīng)的閉環(huán)控制閾值A(chǔ)mlim作比較，其中Amlim > O ； 其中，當(dāng)I Aml彡Amlim，且?guī)т摵穸葞т摵穸壬舷拗礗ltl時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟(2)調(diào)整帶鋼平整張力；當(dāng)I Aml > Λmlim，且h>hQ時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟(3)調(diào)整帶鋼平整軋制力；當(dāng)I Δπι|<Amlim時(shí)，無需調(diào)整帶鋼的平整張力或平整軋制力； (5b)、步驟(2)中平整張力調(diào)節(jié)量是否輸出的確定 根據(jù)帶鋼平整延伸率實(shí)測值Saet、帶鋼平整延伸率允許上限、帶鋼平整延伸率允許下限ε lOT、以及平整入口張力調(diào)節(jié)量AT。、平整出口張力調(diào)節(jié)量AT1的大小，確定AT。、AT1的輸出 當(dāng)，且ATq>0、AT1 > O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟⑷；或者當(dāng)eact < ε Μ，且Λ Ttl<O、AT1 < O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟(4);否則，輸出Λ I；、Λ T1，轉(zhuǎn)至步驟(2)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼的平整張力； (5c)、步驟(3)中平整軋制力調(diào)節(jié)量輸出的確定 根據(jù)平整延伸率實(shí)測值eart、帶鋼平整延伸率允許上限、帶鋼平整延伸率允許下限ε lOT、以及平整軋制力調(diào)節(jié)量Λ P的大小，確定Λ P的輸出 當(dāng)ε art彡ε_(tái)，且ΛΡ > O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟⑷；或者當(dāng)ε art彡ε 1ot，且ΛΡ < O時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟 (4);否則，輸出ΛΡ，轉(zhuǎn)至步驟(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼的平整軋制力； (6)、確定退火冷卻速度調(diào)節(jié)量AV或退火加熱溫度調(diào)節(jié)量AT是否輸出，步驟如下 (6a)、在步驟(4)中，如果帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m為帶鋼抗拉強(qiáng)度偏差值，則調(diào)整退火冷卻速度V，轉(zhuǎn)至步驟^b);如果帶鋼機(jī)械性能偏差值A(chǔ)m為帶鋼硬度偏差值，則調(diào)整退火加熱溫度T，轉(zhuǎn)至步驟(6c)； (6b)、根據(jù)帶鋼退火冷卻速度實(shí)測值Vac;t、帶鋼退火冷卻速度允許上限Vupp、帶鋼退火冷卻速度允許下限Vlw、以及退火冷卻速度調(diào)節(jié)量AV，確定是否輸出AV:當(dāng)Vact彡Vupp,且Δν> O或Vart SV1ot，且AV < O時(shí)，無需輸出Λν;否則，輸出Λ V，根據(jù)帶鋼厚度不同，轉(zhuǎn)至步驟(2)或(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼平整張力或平整軋制力； (6c)、根據(jù)帶鋼退火加熱溫度實(shí)測值Tac;t、帶鋼退火加熱溫度允許上限Tupp、帶鋼退火加熱溫度允許下限Tlw、以及退火加熱溫度調(diào)節(jié)量AT，確定是否輸出AT: 當(dāng)Tact彡Tupp，且AT > O或Tart ( T1ot，且ΔΤ < O時(shí)，無需輸出AT ;否則，輸出AT，根據(jù)帶鋼厚度不同，轉(zhuǎn)至步驟(2)或(3)，繼續(xù)調(diào)整帶鋼平整張力或平整軋制力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，其特征在于所述帶鋼機(jī)械性能m為帶鋼抗拉強(qiáng)度ob或帶鋼硬度H。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，其特征在于步驟(2)中所述平整入口張力調(diào)節(jié)量Λ Ttl確定公式如下ATo = Gainm ro χ 叫Km ' 式中AT。為平整入口張力調(diào)節(jié)量； Gainmr。為平整入口張力控制增益，O < Gainm' <1.0； K —10為平整入口張力對帶鋼機(jī)械性能影響系數(shù)； τ, dm Slm
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，其特征在于步驟(3)中所述帶鋼平整軋制力調(diào)節(jié)量ΛΡ的計(jì)算公式如下 Δ P = Gainm P X Δ m/Km P 式中ΛP為平整軋制力調(diào)節(jié)量； Gainm P為平整軋制力控制增益，O < Gainm P ^ I. O ； Km P為平整軋制力對帶鋼機(jī)械性能影響系數(shù)，
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，其特征在于步驟(4)中所述帶鋼退火冷卻速度調(diào)節(jié)量MAV = GainvX Δ m/Kv 式中ΛV為退火冷卻速度調(diào)節(jié)量； Gainv為退火冷卻速度控制增益，O < Gainv ^ I. O ； Kv為退火冷卻速度對帶鋼機(jī)械性能影響系數(shù)；
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，其特征在于所述帶鋼厚度上限值&為0· 3mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷軋帶鋼機(jī)械性能在線控制方法，克服目前常規(guī)采用的通過抽檢取樣、離線分析測試、在線調(diào)整生產(chǎn)工藝或材料成份監(jiān)控帶鋼機(jī)械性能的方法的不足，降低帶鋼機(jī)械性能波動(dòng)，本發(fā)明提出了一種在冷軋帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組或連續(xù)退火機(jī)組上，通過在線檢測帶鋼的機(jī)械性能，并且根據(jù)機(jī)械性能檢測值與目標(biāo)值之間的偏差值對平整延伸率、退火加熱溫度或退火冷卻速度等生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對帶鋼機(jī)械性能進(jìn)行在線控制的方法，可以提高冷軋帶鋼機(jī)械性能的控制精度，更好地滿足下游用戶的要求。
文檔編號(hào)B21B37/74GK102886383SQ20111020620
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者顧廷權(quán), 王駿飛, 薛棟梁 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司