專利名稱：基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱軋板坯過程控制領(lǐng)域，涉及一種熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法。
背景技術(shù)：
力學(xué)性能是熱軋帶鋼的 一項(xiàng)基本指標(biāo)，用戶在訂貨時一般對其有明確的范圍界定。本質(zhì)上，力學(xué)性能決定于帶鋼的內(nèi)部微觀組織結(jié)構(gòu)，而后者又決定于化學(xué)成分和軋制工藝。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，通過在煉鋼環(huán)節(jié)控制化學(xué)成分和在熱軋環(huán)節(jié)控制工藝參數(shù)來確保力學(xué)性能，然而，受很多因素的影響，鋼水的化學(xué)成分會存在波動。如果成分偏離了目標(biāo)值，而又按照原軋制工藝進(jìn)行生產(chǎn)，極有可能導(dǎo)致力學(xué)性能不滿足要求。由于帶鋼真實(shí)的力學(xué)性能只有在軋制結(jié)束后取樣檢驗(yàn)才能確定，因此，即便檢測到力學(xué)性能不合，也沒有機(jī)會補(bǔ)救，只能把產(chǎn)品做降級或其它處理，這種后驗(yàn)式的生產(chǎn)方式存在著明顯弊端。截止目前，尚未見到關(guān)于熱軋帶鋼力學(xué)性能動態(tài)控制方面的公開報(bào)道。近年來，關(guān)于熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)技術(shù)的研究如火如荼，已成為冶金領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一?，F(xiàn)有技術(shù)中國專利200410061324. 2中公開了一種硬線產(chǎn)品顯微組織與力學(xué)性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)，該專利研究了連鑄坯直接軋制高碳鋼線材的溫度、組織與性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)，建立了硬線產(chǎn)品的微觀組織與力學(xué)性能的預(yù)報(bào)模型系統(tǒng)；中國專利02109026. 2中公開了一種軋制過程帶鋼組織演變與性能預(yù)測的方法專利，該專利研究了帶鋼在軋制過程中的組織演變過程，得到了帶鋼組織演變與性能預(yù)測的軟件模型；中國專利200710052007. 8中公開了一種預(yù)測熱軋含Nb帶鋼組織及力學(xué)性能的方法，該專利以物理冶金模型為基礎(chǔ)，把模擬實(shí)驗(yàn)與工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立含Nb帶鋼的力學(xué)性能預(yù)測模型。以上專利從冶金機(jī)理角度，分析了帶鋼軋制過程中的組織演變過程，建立了力學(xué)性能預(yù)測的理論模型，模型的預(yù)報(bào)結(jié)果僅做參考用，并未用于任何控制。而且，由于理論模型包含了很多組織演變過程的模擬計(jì)算，計(jì)算過程非常復(fù)雜，而且對模型輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量有著相當(dāng)高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)調(diào)整，提供了一種基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，該方法利用熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型在軋制前以帶鋼的化學(xué)成分和預(yù)定工藝參數(shù)為輸入，用模型對軋后帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測，如果模型預(yù)測的力學(xué)性能沒有達(dá)到要求，則通過模型動態(tài)設(shè)計(jì)軋制工藝參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在帶鋼軋制前首先調(diào)取化學(xué)成分、預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)、規(guī)格參數(shù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)中的預(yù)設(shè)定的卷取溫度計(jì)算出析出合金化合物的含量，再將所有數(shù)據(jù)帶入熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型中，用模型對軋后帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測，通過調(diào)整軋制工藝參數(shù)使帶鋼力學(xué)性能的預(yù)測值滿足力學(xué)性能目標(biāo)值約束，然后按照調(diào)整后的軋制工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。所述的帶鋼力學(xué)性能為抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或延伸率中的一個或多個的任意組合。所述的化學(xué)成分包括帶鋼的錳含量、帶鋼的磷含量、帶鋼的硅含量和帶鋼的硫含量；所述的軋制目標(biāo)參數(shù)包括帶鋼終軋厚度、粗軋壓下率和精軋壓下率；所述的軋制參數(shù)包括出爐溫度、粗軋出口溫度、精軋入口溫度、精軋出口溫度和卷取溫度；所述的析出參數(shù)包括卷取溫度對應(yīng)的碳化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化礬析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化礬析出量、析出后剩余碳含量和析出后剩余氮含量。所述的軋制參數(shù)調(diào)整次序?yàn)榫砣囟取⒕埑隹跍囟?、精軋入口溫度、粗軋出口溫度、出爐溫度。所述的軋制參數(shù)調(diào)整范圍，出爐溫度為1200°C "1300 °C,粗軋出口溫度為9000C ^llOO0C，精軋入口溫度為870°C 1080°C，精軋出口溫度為750°C 970°C，卷取溫度為500 0C 750。。。 所述的熱車L帶鋼為C <0.3% , Mn < 2% , S< 0.07% , Si <0.8%， P<0.13%， M<0.1%， 7! <0.18%，
，其中公為雜質(zhì)元素，其它為添加元素，厚度f 20mm的帶鋼。本發(fā)明提出了一種基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，該方法利用熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型，在軋制前對帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測；當(dāng)力學(xué)性能滿足要求時，則保持原軋制參數(shù)不變；當(dāng)預(yù)測出帶鋼的力學(xué)性能不滿足要求時，則基于預(yù)報(bào)模型動態(tài)調(diào)整帶鋼的軋制參數(shù)，進(jìn)而使得帶鋼的力學(xué)性能滿足要求。該技術(shù)基于帶鋼的力學(xué)性能預(yù)測模型，動態(tài)設(shè)計(jì)帶鋼的軋制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制，提高了熱軋產(chǎn)品的合格率及力學(xué)性能的控制精度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例I
一種基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，在帶鋼軋制前首先調(diào)取化學(xué)成分、預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)、規(guī)格參數(shù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)中的預(yù)設(shè)定的卷取溫度計(jì)算出析出合金化合物的含量，再將所有數(shù)據(jù)帶入熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型中，用模型對軋后帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測，通過調(diào)整軋制工藝參數(shù)使帶鋼力學(xué)性能的預(yù)測值滿足力學(xué)性能目標(biāo)值約束，然后按照調(diào)整后的軋制工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。需要特別說明的是，在使用本發(fā)明進(jìn)行控制時，由于力學(xué)性能的模型預(yù)測值和實(shí)際值可能會存在一個較小的偏差，所以在使用力學(xué)性能的預(yù)測值進(jìn)行性能合格與否的判定時，會在目標(biāo)值的基礎(chǔ)上增加一定的閾值，目標(biāo)值的上限減掉閾值，目標(biāo)值的下限加上閾值，以確保最終的性能滿足要求。本發(fā)明實(shí)施時選用的帶鋼力學(xué)性能為抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或延伸率中的一個或多個的任意組合；所述的化學(xué)成分包括帶鋼的錳含量、帶鋼的磷含量、帶鋼的硅含量和帶鋼的硫含量；所述的軋制目標(biāo)參數(shù)包括帶鋼終軋厚度、粗軋壓下率和精軋壓下率；所述的軋制參數(shù)包括出爐溫度、粗軋出口溫度、精軋入口溫度、精軋出口溫度和卷取溫度；所述的析出參數(shù)包括卷取溫度對應(yīng)的碳化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化礬析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化礬析出量、析出后剩余碳含量和析出后剩余氮含量。本發(fā)明中選用的熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型表達(dá)式如下
權(quán)利要求
1.一種基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是在帶鋼軋制前首先調(diào)取化學(xué)成分、預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)、規(guī)格參數(shù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)中的預(yù)設(shè)定的卷取溫度計(jì)算出析出合金化合物的含量，再將所有數(shù)據(jù)帶入熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型中，用模型對軋后帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測，通過調(diào)整軋制工藝參數(shù)使帶鋼力學(xué)性能的預(yù)測值滿足力學(xué)性能目標(biāo)值約束，然后按照調(diào)整后的軋制工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。
2.如權(quán)利要求I所述的基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是所述的帶鋼力學(xué)性能為抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或延伸率中的一個或多個的任意組合。
3.如權(quán)利要求I或2所述的基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是所述的化學(xué)成分包括帶鋼的錳含量、帶鋼的磷含量、帶鋼的硅含量和帶鋼的硫含量；所述的軋制目標(biāo)參數(shù)包括帶鋼終軋厚度、粗軋壓下率和精軋壓下率；所述的軋制工藝參數(shù)包括帶鋼的出爐溫度、粗軋出口溫度、精軋入口溫度、精軋出口溫度和卷取溫度；所述的合金化合物析出參數(shù)包括卷取溫度對應(yīng)的碳化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的碳化礬析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈦析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化鈮析出量、卷取溫度對應(yīng)的氮化礬析出量、析出后剩余碳含量和析出后剩余氮含量。
4.如權(quán)利要求3所述的基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是所述的軋制工藝參數(shù)調(diào)整次序?yàn)榫砣囟?、精軋出口溫度、精軋入口溫度、粗軋出口溫度、帶鋼出爐溫度。
5.如權(quán)利要求3所述的基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是所述的軋制參數(shù)調(diào)整范圍，出爐溫度為1200°C 1300°C，粗軋出口溫度為9000C ^llOO0C，精軋入口溫度為870°C 1080°C，精軋出口溫度為750°C 970°C，卷取溫度為500 0C 750。。。
6.如權(quán)利要求3所述的基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，其特征是所述的熱軋帶鋼為 CfS0.3% , Mn < 2% , ^<0.07% , S <0,8% , F <0.15%，M < 0.1% , 71 <0.18% , F< 0.09% ,其中力雜質(zhì)元素，其它為添加元素，厚度I 20mm的帶鋼。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱軋板坯過程控制領(lǐng)域，涉及一種熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法。一種基于性能預(yù)報(bào)模型的熱軋帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制方法，在帶鋼軋制前首先調(diào)取化學(xué)成分、預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)、規(guī)格參數(shù)，然后根據(jù)預(yù)設(shè)定的軋制工藝參數(shù)中的預(yù)設(shè)定的卷取溫度計(jì)算出析出合金化合物的含量，再將所有數(shù)據(jù)帶入熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型中，用模型對軋后帶鋼的力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測，通過調(diào)整軋制工藝參數(shù)使帶鋼力學(xué)性能的預(yù)測值滿足力學(xué)性能目標(biāo)值約束，然后按照調(diào)整后的軋制工藝參數(shù)進(jìn)行軋制。本發(fā)明所提方法利用熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)測模型，動態(tài)調(diào)整帶鋼的軋制工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了帶鋼力學(xué)性能的動態(tài)控制，提高了熱軋產(chǎn)品的合格率及力學(xué)性能的控制精度。
文檔編號C21D8/02GK102632082SQ20111003622
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者夏瑛, 張群亮, 蘇異才, 郭朝暉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司