CN112007963B - 带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法和系统 - Google Patents

带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其包括步骤：在带钢的长度方向上将带钢分为若干个单位段长；基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态获取该单位段长内的修正系数Kb；基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储下来并用其替换原初始除鳞压力P0。此外，本发明还公开了一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其包括：图像采集和处理装置、存储器以及处理器。

Description

带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法和系统
技术领域
本发明涉及一种应用于轧机机组上的控制方法和系统，尤其涉及一种带钢表面除鳞的压力控制方法和系统。
背景技术
现有技术中，热轧产线工艺流程包括加热炉、粗轧、精轧、层冷以及卷取工序，连铸板坯经过加热炉加热后，经粗轧轧成一定厚度的中间坯后，根据带钢成品不同宽度目标值，完成板坯减宽。之后，中间坯经过飞剪切去头部不规则部分后进入除鳞箱。随后，进入除鳞箱处理后的中间坯精轧，并层冷至目标温度，在通过在线检测设备检测合格后，卷取成钢卷入库。
在该过程中，除鳞箱的除鳞压力为系统压力不可调节。而由于热轧带钢生产线的温度高、速度快，无法通过人工进行表面质量在线检测，为了能够了解热轧带钢的表面质量状况，一般采用打开带卷尾部抽查的方式，但这种离线抽检的方式无法做到对带钢表面质量及时的反馈与全面的了解，不仅会给企业带来经济损失，而且容易造成用户质量异议事件。
基于此，期望获得一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其可以根据带钢表面质量实现实时调整除鳞压力的调节，在实现在线控制除鳞压力的同时，提高了带钢热轧生产线上的产品质量与生产效率。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，该带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法可以根据带钢表面质量实现实时调整除鳞压力的调节，在实现在线控制除鳞压力的同时，提高了带钢热轧生产线上的产品质量与生产效率。
为了实现上述目的，本发明提出了一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其包括步骤：
在带钢的长度方向上将带钢分为若干个单位段长；
基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态获取该单位段长内的修正系数Kb；
基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；
其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储下来并用其替换原初始除鳞压力P0。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，表面缺陷状态由表面缺陷等级来表征，表面缺陷等级基于各单位段长内的缺陷点数来确定。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，Pi+1＝Pi×Kb。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，初始除鳞压力P0由钢种成分和精轧终轧温度而确定。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，初始除鳞压力P0基于带钢的钢种成分而确定至少包括基于该钢种的碳含量和硅含量而确定。
更进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，碳含量分为C＜0.25％、0.25％≤C≤0.6％、C＞0.6％三个级别；并且/或者硅含量分为Si＜0.07％、0.07％≤Si≤0.13％、Si＞0.13％三个级别。
更进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法中，精轧终轧温度至少包括800-860℃以及860-930℃两个级别。
相应地，本发明的另一目的还在于提供一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，该带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统可以根据带钢表面质量实现实时调整除鳞压力的调节，在实现在线控制除鳞压力的同时，提高了带钢热轧生产线上的产品质量与生产效率。
为了达到上述发明目的，本发明还提出了一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其包括：
图像采集和处理装置，其用于获取带钢各单位段长内的表面缺陷状态；
存储器，其内存储有：基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态的各单位段长内的修正系数Kb，各种类带钢的初始除鳞压力P0；
处理器，其被设置为基于下述操作对除鳞压力进行控制：基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储到存储器中，并以其替换原初始除鳞压力P0。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统中，存储器内存储的修正系数Kb与表面缺陷等级对应，表面缺陷等级与各单位段长内的缺陷点数对应。
进一步地，在本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统中，存储器内存储的各种类带钢的初始除鳞压力P0与钢种的碳含量等级和硅含量等级以及精轧终轧温度等级对应。
本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法和系统相较于现有技术，具有如下所述的优点以及有益效果：
本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法可以根据带钢表面质量实现实时调整除鳞压力的调节，在实现在线控制除鳞压力的同时，提高了带钢热轧生产线上的产品质量与生产效率。
此外，本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统也同样具有上述的优点以及有益效果。
附图说明
图1示意性地显示了本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统在一种实施方式中所应用于的热轧机组结构。
图2示意性地显示了本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法在一种实施方式下的工作流程。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法和系统做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统可以用于热轧机组内，因此，在本实施方式中，以带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统应用于热轧机组时的工作情况进行说明。其中，图1示意性地显示了本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统在一种实施方式中所应用于的热轧机组结构。
如图1所示，热轧机组包括加热炉1、粗轧机组2、精轧机组3、层冷机组4以及卷取机组5。连铸板坯经过加热炉1加热后，经粗轧机组2轧成一定厚度的中间坯后，根据带钢成品不同宽度目标值，完成板坯减宽。之后，中间坯经过飞剪31切去头部不规则部分后进入除鳞箱32。随后，进入除鳞箱32处理后的中间坯被精轧机组3精轧，并由层冷机组4冷却至目标温度，再通过在线检测设备41检测合格后，由卷取机组5卷取成钢卷入库。
其中，本实施方式的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其包括：图像采集和处理装置，该图像采集和处理装置用于获取带钢各单位段长内的表面缺陷状态，因而，其可以采用在线检测设备41相同的结构与系统，也可以与在线检测设备41进行数据连接，也可以单独设置图像采集和处理装置。
此外，带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统还包括：存储器，其内存储有：基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态的各单位段长内的修正系数Kb，各种类带钢的初始除鳞压力P0；以及处理器，处理器与除鳞箱32连接，其被设置为基于下述操作对除鳞压力进行控制：基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储到存储器中，并以其替换原初始除鳞压力P0。
图2示意性地显示了本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法在一种实施方式下的工作流程。
如图2所示，在本实施方式中，一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其包括步骤：
在带钢的长度方向上将带钢分为若干个单位段长；
基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态获取该单位段长内的修正系数Kb；
基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0，并且Pi+1＝Pi×Kb。
其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储下来并用其替换原初始除鳞压力P0。
需要说明的是，表面缺陷状态可以由表面缺陷等级来表征，而表面缺陷等级基于各单位段长内的缺陷点数来确定。而表1示意了某一实施例中表面缺陷等级。
表1.
缺陷点数 表面缺陷等级
0-30 1
31-50 2
51-70 3
71-90 4
91-110 5
111-130 6
131-150 7
151-170 8
171-190 9
191-210 10
211-230 11
241-260 12
261-10000 13
注：表1中的缺陷点数是指带钢百米内的缺陷数量。
而初始除鳞压力P0由钢种成分和精轧终轧温度可以由确定，表2示意了如何根据钢种成分和精轧终轧温度确定初始除鳞压力P0。
表2.
Figure BDA0002079672230000051
Figure BDA0002079672230000061
注：碳含量的列中，1表示C的含量在C＜0.25％，2表示C的含量在0.25％≤C≤0.6％，3表示C的含量在C＞0.6％；硅含量的列中，1表示Si的含量在Si＜0.07％，2表示Si的含量在0.07％≤Si≤0.13％，3表示Si的含量在Si＞0.13％；精轧终轧温度的列中，1表示精轧终轧温度在800-860℃，2表示精轧终轧温度在860-930℃。上述的含量均是指质量百分比。
表3列出了表面缺陷等级与修正系数Kb之间的对应关系。
表3.
表面缺陷等级 修正系数K<sub>b</sub>
1 1.0
2 1.0
3 1.0
4 1.03
5 1.03
6 1.03
7 1.05
8 1.05
9 1.05
10 1.05
11 1.08
12 1.1
13 1.3
为了更方便理解，以某一钢种为例说明本案的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法的工作过程进行说明：
该钢种带钢长度为420m，碳的质量百分比为0.15％，硅的质量百分比为0.12％，精轧终轧温度为870℃。
开始时，参考表2可以看出，初始除鳞压力Pi＝P0＝18MPa。
随着图像采集和处理装置检测到该带钢在0-100m的轧制过程中，缺陷点数为72个，根据表1可以获知，其表面缺陷等级为4，而结合表3可以获得修正系数Kb为1.03。
则此时，处理器根据Pi+1＝Pi×Kb＝18×1.03＝18.54MPa，因而，处理器控制除鳞箱的除鳞泵，使得带钢在100-200m内的除鳞压力为18.54MPa。
随着图像采集和处理装置检测到该带钢在100-200m的轧制过程中，缺陷点数为53个，根据表1可以获知，其表面缺陷等级为3，而结合表3可以获得修正系数Kb为1。
此时，处理器根据Pi+1＝Pi×Kb＝18.54×1＝18.54MPa，因而，处理器继续控制除鳞箱的除鳞泵，使得带钢200-300m内的除鳞压力继续为18.54MPa。
随着图像采集和处理装置检测到该带钢在200-300m的轧制过程中，缺陷点数为12个，根据表1可以获知，其表面缺陷等级为1，而结合表3可以获得修正系数Kb为1。
此时，处理器根据Pi+1＝Pi×Kb＝18.54×1＝18.54MPa，因而，处理器继续控制除鳞箱的除鳞泵，使得带钢在300-400m内的除鳞压力继续为18.54MPa。
随着图像采集和处理装置检测到该带钢在300-400m的轧制过程中，缺陷点数为23个，根据表1可以获知，其表面缺陷等级为1，而结合表3可以获得修正系数Kb为1。
此时，处理器根据Pi+1＝Pi×Kb＝18.54×1＝18.54MPa，因而，处理器继续控制除鳞箱的除鳞泵，使得带钢在400-500m内的除鳞压力继续为18.54MPa。
随着图像采集和处理装置检测到该带钢在400-500m的轧制过程中，缺陷点数为50个，根据表1可以获知，其表面缺陷等级为1，而结合表3可以获得修正系数Kb为1。
此时，处理器根据Pi+1＝Pi×Kb＝18.54×1＝18.54MPa，因而，处理器继续控制除鳞箱的除鳞泵，使得带钢在400-500m内的除鳞压力继续为18.54MPa。
最终轧制结束时，可以看出，该钢种带钢在除鳞压力为18.54MPa时，其修正系数Kb一直维持在1，因此，将除鳞压力为18.54MPa存储下来并用其替换原初始除鳞压力P0(18MPa)。
综上所述可以看出，本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法可以根据带钢表面质量实现实时调整除鳞压力的调节，在实现在线控制除鳞压力的同时，提高了带钢热轧生产线上的产品质量与生产效率。
此外，本发明所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统也同样具有上述的优点以及有益效果。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。
此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其特征在于，包括步骤：
在带钢的长度方向上将带钢分为若干个单位段长；
基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态获取该单位段长内的修正系数Kb；其中所述表面缺陷状态由表面缺陷等级来表征，所述表面缺陷等级基于各单位段长内的缺陷点数来确定；
基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；其中Pi+1＝Pi×Kb；
其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储下来并用其替换原初始除鳞压力P0。
2.如权利要求1所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其特征在于，所述初始除鳞压力P0由钢种成分和精轧终轧温度而确定。
3.如权利要求2所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其特征在于，初始除鳞压力P0基于带钢的钢种成分而确定至少包括基于该钢种的碳含量和硅含量而确定。
4.如权利要求3所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其特征在于，所述碳含量分为C＜0.25％、0.25％≤C≤0.6％、C＞0.6％三个级别；所述硅含量分为Si＜0.07％、0.07％≤Si≤0.13％、Si＞0.13％三个级别。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制方法，其特征在于，所述精轧终轧温度至少包括800-860℃以及860-930℃两个级别。
6.一种带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其特征在于，包括：
图像采集和处理装置，其用于获取带钢各单位段长内的表面缺陷状态；其中所述表面缺陷状态由表面缺陷等级来表征，所述表面缺陷等级基于各单位段长内的缺陷点数来确定；
存储器，其内存储有：基于带钢各单位段长内的表面缺陷状态的各单位段长内的修正系数Kb，各种类带钢的初始除鳞压力P0；
处理器，其被设置为基于下述操作对除鳞压力进行控制：基于修正系数Kb和当前单位段长的初始除鳞压力Pi获得修正后的除鳞压力Pi+1，并将修正后的除鳞压力Pi+1作为下一个单位段长的初始除鳞压力，其中第一个单位段长内的初始除鳞压力即为该种类带钢的初始除鳞压力P0；其中，当各单位段长内的修正系数Kb的值维持在1时，则将此时的除鳞压力存储到所述存储器中，并以其替换原初始除鳞压力P0；其中Pi+1＝Pi×Kb。
7.如权利要求6所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其特征在于，所述存储器内存储的修正系数Kb与表面缺陷等级对应，所述表面缺陷等级与各单位段长内的缺陷点数对应。
8.如权利要求6所述的带钢表面动态可调整除鳞压力控制系统，其特征在于，所述存储器内存储的各种类带钢的初始除鳞压力P0与钢种的碳含量等级和硅含量等级以及精轧终轧温度等级对应。
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