一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法
【專利摘要】一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，屬冶金領(lǐng)域。其根據(jù)工藝要求，采集有關(guān)生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)，然后以每塊板坯為單位，來建立甄別不銹鋼板坯發(fā)生夾渣或裂紋缺陷的方程式，計(jì)算其各項(xiàng)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差，每塊板坯經(jīng)過切割工序后，通過甄別結(jié)果來得到板坯是否存在缺陷的結(jié)論，進(jìn)而可有效地控制板坯路徑，將無缺陷板坯熱送至下道工序以節(jié)約能耗，同時(shí)盡最大可能將有缺陷板坯“下線”而避免軋制后產(chǎn)生產(chǎn)品的質(zhì)量問題?？蓮V泛用于不銹鋼板坯連續(xù)鑄造工藝的生產(chǎn)控制和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控領(lǐng)域。
【專利說明】一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種用于不銹鋼板坯連續(xù)鑄造的生產(chǎn)控制方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]不銹鋼連鑄生產(chǎn)過程中，夾渣、裂紋是板坯表面常見的缺陷。如果這些缺陷發(fā)生而又沒有被及時(shí)清除，就直接將板坯送到下道工序進(jìn)行軋制，將產(chǎn)生不可避免的產(chǎn)品缺陷。
[0003]而在目前提倡減少能源損失的現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)中，許多不銹鋼的板坯在切割完畢后就直接通過輥道熱送至下道工序，而不經(jīng)過煉鋼廠下線進(jìn)行仔細(xì)的檢查。
[0004]為了能在熱送過程中甄別出有缺陷的板坯并將其下線，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常采用人工在板坯表面目視結(jié)合根據(jù)工藝經(jīng)驗(yàn)對(duì)拉速、結(jié)晶器液位進(jìn)行超標(biāo)報(bào)警的辦法。
[0005]人工在板坯表面目視檢查缺陷存在漏檢率高的問題，由于熱送途中板坯處于高溫狀態(tài)，檢查人員對(duì)板坯上表面、左右側(cè)面的檢查也做不到非常仔細(xì)，更不能檢查緊貼輥道的板還下表面。
[0006]根據(jù)現(xiàn)有工藝經(jīng)驗(yàn)對(duì)拉速、結(jié)晶器液位進(jìn)行超標(biāo)報(bào)警，是在拉速或結(jié)晶器液位超過經(jīng)驗(yàn)值后認(rèn)為將發(fā)生夾渣、裂紋缺陷。但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，報(bào)警位設(shè)定的較松，漏檢率也非常高；報(bào)警位設(shè)定的較嚴(yán)格，會(huì)發(fā)生許多的虛假報(bào)警，即誤報(bào)率高；對(duì)有缺陷的板坯進(jìn)行觀察拉速或結(jié)晶器液位的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有許多屬于正常范圍。
[0007]板坯表面常見缺陷的甄別，是板坯質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)。
[0008]在提倡節(jié)能減排的大環(huán)境下，對(duì)不銹鋼板坯“熱送”以節(jié)省熱量的散失是各大鋼廠著力推進(jìn)的方向之一。但在“熱送”過程中，板坯質(zhì)量出現(xiàn)的表面缺陷在熱態(tài)下人工不易發(fā)現(xiàn)，一般都是還有結(jié)合缺陷甄別規(guī)則進(jìn)行路徑管理。這就是說，板坯切割后，無缺陷的板坯應(yīng)繼續(xù)“熱送”;而有缺陷的板坯將被“下線”留在本工序。這個(gè)甄別的準(zhǔn)確程度影響了熱送是否能正常進(jìn)行，同時(shí)最大程度地防止缺陷板坯流到下工序發(fā)生產(chǎn)品的質(zhì)量事故。
[0009]利用工藝上提供的影響夾渣或裂紋缺陷的拉速和結(jié)晶器液位的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行預(yù)警，其缺點(diǎn)在于這種方法將過程參數(shù)孤立起來，割裂了它們之間的相互影響。即使有些鋼廠考慮了其他過程參數(shù)對(duì)缺陷的影響，但這種甄別方法仍然是孤立的。實(shí)際生產(chǎn)過程是各種過程參數(shù)是同時(shí)影響板坯的形成及其質(zhì)量的，這就是為什么有時(shí)工藝參數(shù)都在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，但缺陷卻仍然以一定的比率發(fā)生。因此，在實(shí)際生產(chǎn)控制過程中，迫切需要一種方式將各種關(guān)鍵的過程參數(shù)聯(lián)系起來，才能進(jìn)一步降低其漏檢率。
[0010]再進(jìn)一步，除了考慮某一時(shí)刻各過程參數(shù)及其關(guān)系對(duì)缺陷的影響外，還應(yīng)該考慮一段時(shí)間內(nèi)工藝生產(chǎn)參數(shù)的變化情況對(duì)當(dāng)前時(shí)刻板坯質(zhì)量的影響。這是因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)前后過程是連續(xù)的，前面的某一時(shí)刻的工藝參數(shù)狀態(tài)，對(duì)后面的產(chǎn)品質(zhì)量也產(chǎn)生影響，因此，找到一個(gè)能反映波動(dòng)情況的特征值進(jìn)行計(jì)算/控制，可以使產(chǎn)品缺陷的甄別工作更準(zhǔn)確和便于控制。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其根據(jù)工藝要求，采集有關(guān)生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)，然后以每塊板坯為單位，來建立甄別不銹鋼板坯發(fā)生夾渣或裂紋缺陷的方程式，計(jì)算其各項(xiàng)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差，每塊板坯經(jīng)過切割工序后，通過甄別結(jié)果來得到板坯是否存在缺陷的結(jié)論，進(jìn)而可有效地控制板坯路徑，將無缺陷板坯熱送至下道工序以節(jié)約能耗，同時(shí)盡最大可能將有缺陷板坯“下線”而避免軋制后產(chǎn)生產(chǎn)品的質(zhì)量問題。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，包括對(duì)連續(xù)生產(chǎn)過程中的各段板坯進(jìn)行生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量和記錄，其特征是所述的甄別方法至少包括下列步驟:
[0013]A、根據(jù)不銹鋼板坯的種類，列出影響不銹鋼板坯某種缺陷發(fā)生的工藝過程參數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)；
[0014]B、測(cè)量每塊板坯生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)竭^程控制計(jì)算機(jī)；
[0015]C、每塊板坯切割后，過程控制計(jì)算機(jī)根據(jù)A步驟中所確定的各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，以板坯為單位計(jì)算一定周期內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值；
[0016]D、將每個(gè)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值分別與某種對(duì)應(yīng)的缺陷進(jìn)行對(duì)數(shù)回歸分析；
[0017]E、根據(jù)對(duì)數(shù)回歸分析的結(jié)果，剔除對(duì)數(shù)回歸分析結(jié)果P-Value值大于0.25的數(shù)據(jù)項(xiàng)，得到某種對(duì)應(yīng)缺陷發(fā)生的顯著影響因素；
[0018]F、將剩余的數(shù)據(jù)項(xiàng)組合起來，與該種缺陷進(jìn)行多元對(duì)數(shù)回歸分析，得到某種缺陷的甄別缺陷發(fā)生的方程式；
[0019]G、過程控制計(jì)算機(jī)根據(jù)甄別缺陷發(fā)生的方程式，計(jì)算每塊板坯實(shí)時(shí)的P值；
[0020]H、如果某一塊板坯的P值大于0.5，過程控制計(jì)算機(jī)標(biāo)定該板坯下線，發(fā)出該板坯的下線信號(hào)，將該塊板坯留在本工序清理或挽救；
[0021]1、如果某一塊板坯的P值小于0.5，過程控制計(jì)算機(jī)保持該板坯的原有行進(jìn)路徑；
[0022]J、通過現(xiàn)有的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，控制各塊板坯的行進(jìn)路徑，將無缺陷的板坯熱送至下道工序，將有缺陷的板坯下線，從而避免產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量問題。
[0023]其中，所述的不銹鋼板坯缺陷種類，包括夾渣缺陷和裂紋缺陷。
[0024]進(jìn)一步的，在所述的C步驟中，過程控制計(jì)算機(jī)對(duì)所測(cè)得的各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，以板坯為單位計(jì)算一定周期內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以進(jìn)一步提聞爾別的命中率。
[0025]具體的，所述產(chǎn)生不銹鋼板坯缺陷的影響因素為澆鑄拉速fl、結(jié)晶器水量f2、鋼水溫度f3、結(jié)晶器液位f4、塞棒開口度f5和結(jié)晶器水溫差f6，統(tǒng)稱為實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)或過程數(shù)據(jù)；
[0026]其中，所述的結(jié)晶器水量f2又分為結(jié)晶器前寬面水量f21、結(jié)晶器后寬面水量f22、結(jié)晶器左窄面f23水量和結(jié)晶器右窄面f24水量；
[0027]其中，所述的結(jié)晶器水溫差又分為結(jié)晶器前寬面溫差f61、結(jié)晶器后寬面溫差f62、結(jié)晶器左窄面溫差f63和結(jié)晶器右窄面溫差f64。
[0028]進(jìn)一步的，C步驟中計(jì)算平均值的過程如下:
[0029]首先，發(fā)給過程計(jì)算機(jī)是以0.1s為周期的過程數(shù)據(jù)，考慮數(shù)據(jù)量太大，因此以一定周期計(jì)算這些數(shù)據(jù)的平均值來作為實(shí)際過程的代表值；周期的確定以減少300倍數(shù)據(jù)為宜，以便降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算工作量負(fù)擔(dān)；
[0030]然后，由于判定是以板坯為單位的，所以用每塊板坯所包含的各個(gè)周期平均值再來計(jì)算平均值來表示產(chǎn)生這塊板坯時(shí)這個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)值水平；
[0031]計(jì)算其平均值來作為這段周期代表值，其平均值計(jì)算公式為
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，包括對(duì)連續(xù)生產(chǎn)過程中的各段板坯進(jìn)行生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量和記錄，其特征是所述的甄別方法至少包括下列步驟: A、根據(jù)不銹鋼板坯的種類，列出影響不銹鋼板坯某種缺陷發(fā)生的工藝過程參數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)； B、測(cè)量每塊板坯生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)竭^程控制計(jì)算機(jī)； C、每塊板坯切割后，過程控制計(jì)算機(jī)根據(jù)A步驟中所確定的各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，以板坯為單位計(jì)算一定周期內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值； D、將每個(gè)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值分別與某種對(duì)應(yīng)的缺陷進(jìn)行對(duì)數(shù)回歸分析； E、根據(jù)對(duì)數(shù)回歸分析的結(jié)果，剔除對(duì)數(shù)回歸分析結(jié)果P-Value值大于0.25的數(shù)據(jù)項(xiàng)，得到某種對(duì)應(yīng)缺陷發(fā)生的顯著影響因素； F、將剩余的數(shù)據(jù)項(xiàng)組合起來，與該種缺陷進(jìn)行多元對(duì)數(shù)回歸分析，得到某種缺陷的甄別缺陷發(fā)生的方程式； G、過程控制計(jì)算機(jī)根據(jù)甄別缺陷發(fā)生的方程式，計(jì)算每塊板坯實(shí)時(shí)的P值； H、如果某一塊板坯的實(shí)時(shí)P值大于0.5，過程控制計(jì)算機(jī)標(biāo)定該板坯下線，發(fā)出該板坯的下線信號(hào)，將該塊板坯 留在本工序清理或挽救； 1、如果某一塊板坯的實(shí)時(shí)P值小于0.5，過程控制計(jì)算機(jī)保持該板坯的原有行進(jìn)路徑； J、通過現(xiàn)有的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，控制各塊板坯的行進(jìn)路徑，將無缺陷的板坯熱送至下道工序，將有缺陷的板坯下線，從而避免產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量問題。
2.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述的不銹鋼板坯缺陷種類，包括夾渣缺陷和裂紋缺陷。
3.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是在所述的C步驟中，過程控制計(jì)算機(jī)對(duì)所測(cè)得的各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，以板坯為單位計(jì)算一定周期內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以進(jìn)一步提高甄別的命中率。
4.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述產(chǎn)生不銹鋼板坯缺陷的影響因素為澆鑄拉速fl、結(jié)晶器水量f2、鋼水溫度f3、結(jié)晶器液位f4、塞棒開口度f5和結(jié)晶器水溫差f6，統(tǒng)稱為實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)或過程數(shù)據(jù)； 其中，所述的結(jié)晶器水量f2又分為結(jié)晶器前寬面水量f21、結(jié)晶器后寬面水量f22、結(jié)晶器左窄面f23水量和結(jié)晶器右窄面f24水量； 所述的結(jié)晶器水溫差又分為結(jié)晶器前寬面溫差f61、結(jié)晶器后寬面溫差f62、結(jié)晶器左窄面溫差f63和結(jié)晶器右窄面溫差f64。
5.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述C步驟中計(jì)算平均值的過程如下: 首先，發(fā)給過程計(jì)算機(jī)是以0.1s為周期的過程數(shù)據(jù)，考慮數(shù)據(jù)量太大，因此以一定周期計(jì)算這些數(shù)據(jù)的平均值來作為實(shí)際過程的代表值；周期的確定以減少300倍數(shù)據(jù)為宜，以便降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算工作量負(fù)擔(dān)； 然后，由于判定是以板坯為單位的，所以用每塊板坯所包含的各個(gè)周期平均值再來計(jì)算平均值來表示產(chǎn)生這塊板坯時(shí)這個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)值水平；計(jì)算其平均值來作為這段周期代表值，其平均值計(jì)算公式為
6.按照權(quán)利要求1或5所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是根據(jù)所述的平均值，進(jìn)一步得出以板坯為單位的一定周期內(nèi)各項(xiàng)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值的計(jì)算公式為
7.按照權(quán)利要求3所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為
8.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述各個(gè)過程參數(shù)計(jì)算和整理的數(shù)據(jù)不能少于50組。
9.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述甄別缺陷發(fā)生的方程式為
10.按照權(quán)利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述的多元對(duì)數(shù)回歸分析，按照下列步驟進(jìn)行: 將得到的各個(gè)顯著影響數(shù)據(jù)項(xiàng)全部選擇進(jìn)行多元對(duì)數(shù)回歸后，若其結(jié)果沒有收斂，說明這些影響因素之間可能存在相關(guān)性； 將這些影響因素按P-Value值從小到大排序，逐一增加進(jìn)行多元回歸運(yùn)算，若某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)加入后如導(dǎo)致算法發(fā)散，則先剔除該數(shù)據(jù)項(xiàng)，如此得到最終合適的數(shù)據(jù)項(xiàng)； 若多元回歸結(jié)果P_Value〈0.05，表明系數(shù)有效。
【文檔編號(hào)】B22D11/16GK103706774SQ201210379914
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】蘇錦, 王立江 申請(qǐng)人:寶鋼不銹鋼有限公司