CN113857271A - 一种带钢射流除鳞工艺控制方法、控制装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢射流除鳞工艺控制方法，包括获得鳞皮残留率、表面粗糙度；根据鳞皮残留率获取第一状态信息；根据表面粗糙度获取第二状态信息；根据第一状态信息和第二状态信息确定控制策略；根据控制策略，调整除鳞工艺参数；本发明通过检测表面鳞皮残留率和表面粗糙度两个指标，并根据指标实际值与预设值的偏差来对除鳞相关工艺参数进行自动调控，从而获得最佳的除鳞表面质量。本发明还提供了一种带钢射流除鳞工艺控制装置和一种带钢射流除鳞设备。

Description

一种带钢射流除鳞工艺控制方法、控制装置及设备

技术领域

本发明涉及带钢的表面处理技术领域，特别涉及一种带钢射流除鳞工艺控制方法、控制装置及设备。

背景技术

近年来，各个国家的冶金行业技术人员都在积极探索、研究各类新型除鳞技术，以其替代环保问题严重的传统化学式酸洗，比较典型的有电解除鳞、抛丸除鳞、磨料射流除鳞、等离子除鳞、氢还原除鳞、激光除鳞等，其中以磨料射流除鳞技术的发展最快，在国内外已经有多家企业实现其独有技术的工业化应用，相关技术推广呈上升趋势。磨料射流除鳞技术的基本原理是将“水+磨料”的混合介质高速冲击在待除鳞金属表面，利用磨料的冲击、磨削作用将表面鳞皮清除干净。基于此原理，在进行表面除鳞的同时，鳞皮下的基体也会受到磨料的冲击作用，从而呈现微观上高低起伏、“小山峰+小山谷”的表面形貌。通常以“鳞皮残留率”这一指标来衡量表面鳞皮清除的程度，以“表面粗糙度”这一指标来衡量表面微观形貌的起伏程度。

为了满足下游用户的冷轧、成形、涂装等工序的综合使用要求，通常要求除鳞后金属材料：(1)具有足够低的鳞皮残留率，从而避免鳞皮残留对后续设备的污染以及对涂装的不利影响；(2)具有较低的表面粗糙度，因较高的粗糙度会导致轧辊或成形模具的加速磨损，并产生拉划伤，但极低的粗糙度则又容易导致表面储油润滑性能不佳、涂装结合力不强的问题。这就对射流除鳞生产时质量控制提出了很高的要求，鳞皮残留率和表面粗糙度是两个紧密关联而又互相矛盾的指标：当追求低鳞皮残留率时，金属表面往往因过度或长时间冲击而呈现高表面粗糙度；而当追求较低表面粗糙度时，金属表面的鳞皮残留率往往超标。只有控制除鳞工艺参数在一个较窄的窗口内，才能获得兼顾低鳞皮残留率和适当表面粗糙度的除鳞表面。目前生产上常规的控制方法有以下几类：

(1)人工目视观察及调整：操作人员通过对运行或停机时的金属表面除鳞质量进行肉眼观察，辅以一些手持式测量仪器(放大镜/粗糙度仪)，确定表面鳞皮残留率及表面粗糙度，然后人工调整除鳞工艺参数。因肉眼分辨率有限，此方法只能定性估计鳞皮残留，并且需要停机才能实施检测，会打乱机组的生产节奏，对正常生产不利；同时此方法只能进行有限的局部位置的测量，做不到对全部材料的质量检测、记录，而且人工操作也存在较大的滞后性。

(2)取样检测及调整：对在线生产的材料取适当大小的小样板，送实验室进行鳞皮残留率和表面粗糙度的检测。此方法可获得针对所取样板最为精准的检测结果，但是所需工作量大，对检测人员所需的技能水平要求高，并且检测结果明显滞后于生产，无法有效指导生产工艺调整。

(3)在线自动检测及调整：有部分射流除鳞生产线安装了表面在线检测设备，可实时获取表面鳞皮残留的检测数据，操作人员可参考以进行工艺参数调整，但该方法只考虑了鳞皮残留率这一指标，而没有考虑表面粗糙度，无法获得用户所需的综合性能。

中国专利CN105945074公开了一种冷轧带钢无酸除鳞系统及除鳞方法，其中包含带钢在线检测及反馈控制装置，但并没有提供针对表面质量的具体可行的控制策略与控制流程，其指导性不足；中国专利CN103909102公开了一种射流清洗的工艺布置及控制方法，利用带钢表面检测的反馈控制作用，对喷嘴的压力、角度等参数进行调控，但是其只考虑了鳞皮残留率这一指标，没有考虑表面微观形貌和粗糙度的关键性；美国专利US10245627公开了一种带钢除鳞宽度及速度的控制方法，通过调整除鳞叶轮射流摆向来适应不同宽度的板带，但是其同样仅考虑了鳞皮残留率，不具有全面性。

综合以上，目前在除鳞技术领域，还没有一种行之有效的方法能够实现在兼顾鳞皮残留率和表面粗糙度的前提下，对表面除鳞质量进行自动控制，从而导致除鳞质量不佳，无法满足客户需求。

发明内容

本发明提供了一种带钢射流除鳞工艺控制方法、控制装置及设备，可实时检测表面鳞皮残留率和表面粗糙度两个指标，并根据以上指标实际值与预设值的偏差来对除鳞段相关工艺参数进行自动调控。

为解决上述技术问题,一方面，本发明的实施方式公开了一种带钢射流除鳞工艺控制方法,包括：

获得鳞皮残留率、表面粗糙度；

根据鳞皮残留率获取第一状态信息；

根据表面粗糙度获取第二状态信息；

根据第一状态信息和第二状态信息确定控制策略；

根据控制策略，调整除鳞工艺参数。

采用上述技术方案，通过实时检测表面鳞皮残留率和表面粗糙度两个指标，并根据以上指标实际值与预设值的偏差来对除鳞段相关工艺参数进行自动调控，实现反馈自动控制，从而可以获得最佳的除鳞表面质量；同时，通过在线自动控制的方法，可充分替代人工观察或检测的方式，排除人为判误差，并减少人工工作量。

可选地，还包括：获取带钢速度；根据带钢速度以及鳞皮残留率和表面粗糙度的检测点位置信息，设定后续检测点的位置。

采用上述技术方案，可以保证所检测数据的有效性。由于从检测发现存在问题到进行相应的控制操作执行完毕，是需要一定时间的，在此期间带钢一直在运动，在控制操作未完成之前，所检测的数据都不是有效检测数据，只有当控制操作执行完毕后，此时恰好要进入除鳞单元的带钢，这个位置的检测点才能作为有效检测点。通过带钢速度，以及检测单元与除鳞单元之间的距离，能够计算出两次有效检测之间的时间差，从而保证所检测数据的有效性。

可选地，第一状态信息包括：鳞皮清除率达标或鳞皮清除率不达标或鳞皮清除能力过剩。

可选地，当鳞皮残留率在0.1％至0.5％以内时，判定鳞皮清除率达标；当鳞皮残留率大于0.5％时，判定鳞皮清除率不达标；当鳞皮残留率小于0.1％时，判定鳞皮清除能力过剩。

可选地，第二状态信息包括：粗糙度达标或粗糙度不达标或粗糙度加工过剩。

可选地，当表面粗糙度在2μm至3μm以内时，判定粗糙度达标；当表面粗糙度大于 3μm时，判定粗糙度不达标；当表面粗糙度小于2μm时，判定粗糙度加工过剩。

可选地，当鳞皮清除率达标且粗糙度加工过剩时，提高射流速度；

当鳞皮清除率达标且粗糙度不达标时，降低射流速度；

当鳞皮清除率达标且粗糙度达标时，不做调整；

当鳞皮清除率不达标且粗糙度加工过剩时，提高射流速度并提高磨料流量；

当鳞皮清除率不达标且粗糙度达标时，提高磨料流量；

当鳞皮清除率不达标且粗糙度不达标时，降低射流速度，同时提高磨料流量；

当鳞皮清除能力过剩且粗糙度加工过剩时，提高带钢速度，并提高射流速度；

当鳞皮清除能力过剩且粗糙度达标时，提高带钢速度；

当鳞皮清除能力过剩且粗糙度不达标时，降低射流速度。

采用上述技术方案，可以通过预设不同的表面质量目标范围值，实现不同用户个性化要求的定制化生产，提高除鳞生产工艺的灵活性。

可选地，当仅需提高射流速度时，若射流速度已到极限，则补充新磨料；

当仅需降低射流速度时，若射流速度已到下限，则提高带钢速度；

当仅需提高磨料流量时，若磨料流量已到极限，则降低带钢速度；

当需要降低射流速度，同时提高磨料流量时，若磨料流量已到极限，则降低带钢速度；

当需要提高射流速度，同时提高磨料流量时，若射流速度和磨料流量均到极限，则补充新磨料。

上述技术方案中，极限既包含工艺上的限制，也包含设备能力上的限制。例如，提高射流速度，从工艺上讲，不可能一味的提高，因为高到一定程度，就存在颗粒物冲击力过大而嵌入钢板的风险；同时设备在最初设计的时候基于工艺要求，必然有一个设备能力的上限。而降低射流速度，则主要是因为存在工艺上的下限，太低了则无法实现有效除鳞。而关于提高磨料流量，由于磨料输送能力存在上限，因此受到设备能力的限制。

上述技术方案中，补充新磨料是指添加新的尚未使用过的磨料。由于磨料在使用过程中，随着撞击破碎以及磨损减小，磨料总量会逐渐变少，减少到一定程度会影响除鳞效率，因此需要增加新的磨料。

第二方面，本发明的实施方式还公开了一种带钢射流除鳞工艺控制装置，其用于实现如上所述的控制方法，该装置包括：

检测模块，用于对鳞皮残留率和表面粗糙度进行测量,获得对应于鳞皮残留率的第一状态信息和对应于表面粗糙度的第二状态信息；

数据分析模块，用于接收第一状态信息和第二状态信息，并根据第一状态信息和第二状态信息确定所需执行的控制策略；

除鳞设备控制模块，用于接收控制策略，并根据控制策略调整除鳞工艺参数。

可选地，检测模块还用于获取带钢速度，数据分析模块还用于根据带钢速度以及鳞皮残留率和表面粗糙度的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

可选地，还包括入、出口设备控制模块，用于接收控制策略，并根据控制策略调整带钢速度。

采用上述技术方案，可实现对除鳞相关工艺参数的闭环自动控制，从而获得鳞皮残留率及表面粗糙度均达标的带钢，并且能够减少人工工作量。

第三方面，本发明的实施方式还公开了一种带钢射流除鳞设备，其应用如上所述的控制方法，该设备包括：

检测单元，用于对鳞皮残留率和表面粗糙度进行测量,获得对应于鳞皮残留率的第一状态信息和对应于表面粗糙度的第二状态信息；

控制单元，用于根据第一状态信息和第二状态信息确定控制策略，并根据控制策略调整除鳞工艺参数；

执行装置，用于根据除鳞工艺参数执行除鳞工艺。

采用上述技术方案，通过在线自动控制的方法，可充分替代人工观察或检测的方式，排除人为判误差，并减少人工工作量。

可选地，检测单元还用于测量带钢速度，控制单元还用于根据带钢速度以及鳞皮残留率和表面粗糙度的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

可选地，执行装置包括依次设置：

除鳞单元，用于清除带钢表面的鳞皮；

冲洗单元，用于去除带钢表面除鳞后滞留的磨料；

干燥处理单元，用于清除带钢表面的水迹；

可选地，除鳞单元靠近带钢入料的一侧设有入口段设备，检测单元靠近带钢出料的一侧设有出口段设备，入口段设备和出口段设备用于调节带钢速度。

可选地，除鳞单元包括：

除鳞装置，用于清除带钢表面的鳞皮；

动力源，用于为除鳞装置提供动能；

动力调控装置，设于动力源与除鳞装置之间，用于调节介质冲击力的大小；

磨料供应装置，用于为除鳞装置提供磨料；

磨料流量调控装置，设于磨料供应装置与除鳞装置之间，用于调节磨料供给流量。

可选地，检测单元包括：

鳞皮检测单元，用于检测鳞皮残留率；

粗糙度检测单元，用于检测粗糙度；

测速单元，其用于检测带钢速度。

采用上述技术方案，通过实时检测表面鳞皮残留率和表面粗糙度两个指标，并根据以上指标实际值与预设值的偏差来对除鳞段相关工艺参数及时进行调控，使除鳞后的带钢表面质量满足要求。

附图说明

图1示出本发明的控制方法流程图；

图2示出本发明的工艺布置图；

图3示出本发明的具体控制流程图；

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的实施方式公开了一种带钢射流除鳞工艺控制方法,如图1所示，包括：

步骤S1：获得鳞皮残留率K、表面粗糙度Ra；

步骤S2：根据鳞皮残留率K获取第一状态信息；

步骤S3：根据表面粗糙度Ra获取第二状态信息；

步骤S4：根据第一状态信息和第二状态信息确定控制策略；

步骤S5：根据控制策略，调整除鳞工艺参数。

采用上述技术方案，通过实时检测表面鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra两个指标，并根据以上指标实际值与预设值的偏差来对除鳞段相关工艺参数进行自动调控，实现反馈自动控制，从而可以获得最佳的除鳞表面质量；同时，通过在线自动控制的方法，可充分替代人工观察或检测的方式，排除人为判误差，并减少人工工作量。

具体的，第一状态信息包括：鳞皮清除率达标或鳞皮清除率不达标或鳞皮清除能力过剩。

具体的，0.1％≤K≤0.5％时，判定鳞皮清除率达标；当K＞0.5％时，判定鳞皮清除率不达标；当K＜0.1％时，判定鳞皮清除能力过剩。

具体的，第二状态信息包括：粗糙度达标或粗糙度不达标或粗糙度加工过剩。

具体的，当2μm≤Ra≤3μm时，判定粗糙度达标；当Ra＞3μm时，判定粗糙度不达标；当Ra＜2μm时，判定粗糙度加工过剩。

具体的，当0.1％≤K≤0.5％且Ra＜2μm，即鳞皮清除率达标且粗糙度加工过剩时，判定射流打击力度小，此时的控制策略为优先提高射流速度，若射流速度已到极限，需补充新磨料；

当0.1％≤K≤0.5％且2μm≤Ra≤3μm，即鳞皮清除率达标且粗糙度达标时，判定为理想工况，此时的控制策略不做调整，维持现状；

当0.1％≤K≤0.5％且Ra＞3μm，即鳞皮清除率达标且粗糙度不达标时，判定射流打击力度大，此时的控制策略为降低射流速度；

当K＞0.5％且Ra＜2μm，即鳞皮清除率不达标且粗糙度加工过剩时，判定射流打击力度小或磨料不足或粒度衰减或带钢速度v过快，此时的控制策略为提高射流速度并提高磨料流量，若以上措施均到极限，补充新磨料；

当K＞0.5％且2μm≤Ra≤3μm，即鳞皮清除率不达标且粗糙度达标时，判定磨料不足或带钢速度v过快，此时的控制策略为优先提高磨料流量，若磨料流量已到极限，降低带钢速度v；

当K＞0.5％且Ra＞3μm，即鳞皮清除率不达标且粗糙度不达标时，判定射流打击粒度大，且磨料供应不足或带钢速度v过快，此时的控制策略为降低射流速度，同时提高磨料流量，若磨料流量已到极限，降低带钢速度v。

当K＜0.1％且Ra＜2μm，即鳞皮清除能力过剩且粗糙度加工过剩时，判定射流打击力度小，此时的控制策略为提高带钢速度v，并提高射流速度；

当K＜0.1％且2μm≤Ra≤3μm，即鳞皮清除能力过剩且粗糙度达标时，判定带钢速度 v低，此时的控制策略为提高带钢速度v；

当K＜0.1％且Ra＞3μm，即鳞皮清除能力过剩且粗糙度不达标时，判定射流打击力度大或带钢速度v慢，此时的控制策略为优先降低射流速度，若速度已到下限，提高带钢速度v。

上述技术方案中，极限既包含工艺上的限制，也包含设备能力上的限制。例如，提高射流速度，从工艺上讲，不可能一味的提高，因为高到一定程度，就存在颗粒物冲击力过大而嵌入钢板的风险；同时设备在最初设计的时候基于工艺要求，必然有一个设备能力的上限。而降低射流速度，则主要是因为存在工艺上的下限，太低了则无法实现有效除鳞。而关于提高磨料流量，由于磨料输送能力存在上限，因此受到设备能力的限制。

上述技术方案中，补充新磨料是指添加新的尚未使用过的磨料。由于磨料在使用过程中，随着撞击破碎以及磨损减小，磨料总量会逐渐变少，减少到一定程度会影响除鳞效率，因此需要增加新的磨料。

采用上述技术方案，可以通过预设不同的表面质量目标范围值，实现不同用户个性化要求的定制化生产，提高除鳞生产工艺的灵活性。

在一些实施例中，带钢射流除鳞工艺控制方法还可以包括获取带钢速度v；根据带钢速度v以及鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra的检测点位置信息，设定后续检测点的位置。

采用上述技术方案，可以保证所检测数据的有效性。由于从检测发现存在问题到进行相应的控制操作执行完毕，是需要一定时间的，在此期间带钢1一直在运动，在控制操作未完成之前，所检测的数据都不是有效检测数据，只有当控制操作执行完毕后，此时恰好要进入除鳞单元的带钢1，这个位置的检测点才能作为有效检测点。通过带钢速度v，以及检测单元与除鳞单元之间的距离，能够计算出两次有效检测之间的时间差，从而保证所检测数据的有效性。

下面，结合图2，对本申请另一个实施例提供的一种带钢射流除鳞工艺控制装置进行说明。

本申请实施例提供的一种带钢射流除鳞工艺控制装置，其用于实现如上所述的控制方法，该装置包括：

检测模块13，用于对鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra进行测量,获得对应于鳞皮残留率 K的第一状态信息和对应于表面粗糙度Ra的第二状态信息；

数据分析模块8，用于接收第一状态信息和第二状态信息，并根据第一状态信息和第二状态信息确定所需执行的控制操作代码，然后将控制操作代码进行输出；

除鳞设备控制模块9，用于接收数据分析模块8输出的控制操作代码，并根据控制操作代码内容调整除鳞工艺参数；

入、出口设备控制模块10，用于接收数据分析模块8输出的控制操作代码，并根据控制操作代码内容调整带钢速度v。

采用上述技术方案，可实现对除鳞相关工艺参数的自动控制，从而获得最佳的除鳞表面质量，并且能够减少人工工作量。

具体的，检测模块13还用于获取带钢速度v，数据分析模块8还用于根据带钢速度v以及鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

下面，结合图2，对本申请另一个实施例提供的一种带钢射流除鳞设备进行说明。

本申请实施例提供的一种带钢射流除鳞设备，其应用如上所述的控制方法，该设备包括：

检测单元5，用于对鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra进行测量,获得对应于所鳞皮残留率K的第一状态信息和对应于表面粗糙度Ra的第二状态信息；

控制单元，用于根据第一状态信息和第二状态信息确定控制策略，并根据控制策略调整除鳞工艺参数；

执行装置，用于根据除鳞工艺参数执行除鳞工艺。

采用上述技术方案，通过在线自动控制的方法，可充分替代人工观察或检测的方式，排除人为判误差，并减少人工工作量。

具体的，检测单元5还用于测量带钢速度v，控制单元还用于根据带钢速度v以及鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra的检测点位置信息设定后续检测点的位置。具体的，执行装置包括依次设置：

除鳞单元2，用于清除带钢1表面的鳞皮；

冲洗单元3，其内设有高压水冲洗喷嘴，用于去除带钢1表面除鳞后滞留的磨料；

干燥处理单元4，用于清除带钢1表面的水迹；

除鳞单元2靠近带钢1入料的一侧设有入口段设备11，检测单元5靠近带钢1出料的一侧设有出口段设备12，入口段设备11和出口段设备12上设有开卷取调速装置，开卷取调速装置用于调节带钢速度v。

具体的，所除鳞单元2包括：

上表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22，用于清除带钢1上下表面的鳞皮；

动力源24，用于为上表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22提供动能；

动力调控装置25，设于动力源24与上表面除鳞装置21、下表面除鳞装置22之间，用于调节介质冲击力的大小；

磨料供应装置26，用于为表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22提供磨料；

磨料流量调控装置27，设于磨料供应装置26与上表面除鳞装置21、下表面除鳞装置 22之间，用于调节磨料供给流量。

其中，上表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22可以是高压水驱动的射流除鳞喷嘴或者是电机驱动的抛甩叶轮，通过该除鳞装置，“水+磨料”介质实现有效混合并以适当的速度冲击待除鳞带钢表面，实现表面鳞皮的清除。动力源24可以是高压水泵或驱动电机。动力调控装置25通过调整高压水的压力或电机的转速来调节“水+磨料”介质冲击力的大小。磨料流量调控装置27通过调节供料管路的开度来调节磨料供给流量。

具体的，检测单元5包括：

鳞皮检测单元，用于检测鳞皮残留率K；

粗糙度检测单元，用于检测粗糙度Ra；

测速单元7，用于检测带钢1的带钢速度v。

其中，鳞皮检测单元包括上表面鳞皮检测单元51和下表面鳞皮检测单元52，上表面鳞皮检测单元51和下表面鳞皮检测单元52分置与带钢1的上下两侧。粗糙度检测单元包括上表面粗糙度检测单元61和下表面粗糙度检测单元62，上表面粗糙度检测单元61和下表面粗糙度检测单元62分置与带钢1的上下两侧。测速单元7为测速仪。

带钢1在进行检测之前，首先在生产线上进行连续除鳞作业，带钢1在入口段设备11 和出口段设备12的带动下，顺次通过除鳞单元2、冲洗单元3、干燥处理单元4，依次完成对带钢1上下表面的射流除鳞、冲洗、与挤干、烘干，保证从干燥处理单元4出口出来的带钢1表面干净无水渍，然后带钢1再进入检测单元5进行数据采集。

在数据采集过程中，上表面鳞皮检测单元51和下表面鳞皮检测单元52通过高速摄像头采集通行中带钢1上下表面的光学照片，然后通过自带的图像分析软件进行一系列的图像处理、缺陷识别等运算，最终计算出所拍摄区域内的鳞皮残留率K值。上表面粗糙度检测单元61和下表面粗糙度检测单元62通过非接触的光学测量方法实现对表面粗糙度Ra 值的高速、精准测量(如德国AMEPA公司基于关切法研制的SRM带钢表面粗糙度在线检测装置)。测速单元7用于精准测量带钢1的实时通行速度。

以上的检测参数被传输至数据分析模块8，数据分析模块8根据鳞皮残留率K的大小将除鳞质量分为鳞皮清除率达标、鳞皮清除率不达标和鳞皮清除能力过剩三大类，又在每一个除鳞质量分类下，根据表面粗糙度Ra的大小将带钢表面加工质量分为粗糙度达标、粗糙度不达标和粗糙度加工过剩三小类，即数据分析模块8根据鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra的范围可划分出9种除鳞质量类型，以0.1％≤K≤0.5％、2μm≤Ra≤3μm作为理想除鳞指标范围，9种类型的分类表见附表1。对应于每一种类型，有相应的分析判定及控制策略，而对应于每一种控制策略提供了具体的控制操作内容及对应的控制操作代码。

数据分析模块8对接收到的鳞皮残留率K值和表面粗糙度Ra值，按照附图3所示的控制流程图进行工作，最终确定所需执行的控制操作代码，然后将控制操作代码输出至除鳞设备控制模块9和入、出口设备控制模块10。

由除鳞设备控制模块9，基于控制操作代码对应内容，对动力调控装置25和磨料流量调控装置27进行控制。通过动力调控装置25的动作，可对射流速度大小进行调节，若上表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22是以高压水驱动，则调节参数为高压水压力(单位：MPa)，若上表面除鳞装置21和下表面除鳞装置22以电机带动的抛甩叶轮作为驱动，则调节参数为叶轮转速(单位：rpm)。通过磨料流量调控装置27的动作，变化供料管路的开度来调节磨料供给流量。

由入、出口设备控制模块10，基于控制操作代码对应内容，对入、出口端设备的进行控制，从而调整带钢1的带钢速度v。

具体地，在每完成一次控制操作后，数据分析模块8基于带钢1的带钢速度v和各检测单元5与除鳞单元2的距离，来确定下一次的有效检测点，此有效检测点为刚刚完成控制操作时除鳞单元2之前的板面。

采用上述技术方案，通过实时检测表面鳞皮残留率K和表面粗糙度Ra两个指标，并根据以上指标实际值与预设值的偏差来对除鳞段相关工艺参数进行自动调控，实现反馈自动控制，从而可以获得最佳的除鳞表面质量。此外，还可基于带钢速度v和检测单5元与除鳞单元2的距离，来确定下一次的有效检测点，从而保证所检测数据的有效性。

基于本发明，在生产线配备多个除鳞工艺段的情况下，既可以在最终工艺段的出口配置表面检测段，通过最终成品质量来调控各工艺段的工艺参数，也可以在工艺段之间追加表面检测段，这样可以明确经各段处理后的表面质量水平，并可针对质量缺陷进行更加灵活的调整补救。

下面以附表1中的三种除鳞质量类型进行具体实施例的介绍：

实施例一：

经检测：0.1％≤K≤0.5％、Ra＜2μm，此时鳞皮残留率K达标，但是表面粗糙度Ra过低，可能是射流打击力小或磨料粒度衰减，经图3可确定，数据分析模块8输出控制操作代码1#至除鳞设备控制模块9，然后通知动力调控装置25对高压水压力或叶轮转速进行调整，单次提高2MPa/50rpm，若是压力或转速已到上限，则说明系统内磨料粒度衰减严重，则需对磨料供应装置26自动添加磨料。然后在完成操作后进行下一次的有效检测。

实施例二：

经检测：K＞0.5％、2μm≤Ra≤3μm，此时表面粗糙度Ra在范围内，但是鳞皮清除率K不达标，可能是磨料供应不足或带钢速度v过快，经图3可确定，数据分析模块8输出控制操作代码5#至除鳞设备控制模块9和入、出口设备控制模块10，除鳞设备控制模块9 通知磨料流量调控装置27对供料管路的开度进行调节，单次提高5～10％开口度；若磨料供应已到上限，由入、出口设备控制模块10通知入口段设备11和出口段设备12降低带钢1 的带钢速度v，单次降低量为2m/min。然后在完成操作后进行下一次的有效检测。

实施例三：

经检测：K小于0.1％、Ra＞3μm，此时鳞皮清除能力过剩，并且表面粗糙度Ra超出上限，可能是射流打击力度过大或带钢1的带钢速度v过慢，经图3可确定，数据分析模块8输出控制操作代码9#至除鳞设备控制模块9和入、出口设备控制模块10，除鳞设备控制模块9通知动力调控装置25对高压水压力或叶轮转速进行调整，单次降低2MPa/50rpm，若已降到工艺要求下限，则由入、出口设备控制模块10通知入口段设备11和出口段设备 12提高带钢1的带钢速度v，单次提高量2m/min。然后在完成操作后进行下一次的有效检测。

采用上述技术方案，可以通过预设不同的表面质量目标范围值，实现不同用户个性化要求的定制化生产，提高除鳞生产工艺的灵活性。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (17)

1.一种带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，包括：

获得鳞皮残留率、表面粗糙度；

根据所述鳞皮残留率获取第一状态信息；

根据所述表面粗糙度获取第二状态信息；

根据所述第一状态信息和所述第二状态信息确定控制策略；

根据所述控制策略，调整除鳞工艺参数。

2.如权利要求1所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，还包括：

获取带钢速度；

根据所述带钢速度以及所述鳞皮残留率和所述表面粗糙度的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

3.如权利要求1或2所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，所述第一状态信息包括：鳞皮清除率达标或鳞皮清除率不达标或鳞皮清除能力过剩。

4.如权利要求3所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，当所述鳞皮残留率在0.1％至0.5％以内时，判定所述鳞皮清除率达标；当所述鳞皮残留率大于0.5％时，判定所述鳞皮清除率不达标；当所述鳞皮残留率小于0.1％时，判定所述鳞皮清除能力过剩。

5.如权利要求3所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，所述第二状态信息包括：粗糙度达标或粗糙度不达标或粗糙度加工过剩。

6.如权利要求5所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，当所述表面粗糙度在2μm至3μm以内时，判定所述粗糙度达标；当所述表面粗糙度大于3μm时，判定所述粗糙度不达标；当所述表面粗糙度小于2μm时，判定所述粗糙度加工过剩。

7.如权利要求5所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于，

当所述鳞皮清除率达标且所述粗糙度加工过剩时，提高射流速度；

当所述鳞皮清除率达标且所述粗糙度不达标时，降低射流速度；

当所述鳞皮清除率达标且所述粗糙度达标时，不做调整；

当所述鳞皮清除率不达标且所述粗糙度加工过剩时，提高射流速度并提高磨料流量；

当所述鳞皮清除率不达标且所述粗糙度达标时，提高磨料流量；

当所述鳞皮清除率不达标且所述粗糙度不达标时，降低射流速度，同时提高磨料流量；

当所述鳞皮清除能力过剩且所述粗糙度加工过剩时，提高带钢速度，并提高射流速度；

当所述鳞皮清除能力过剩且所述粗糙度达标时，提高带钢速度；

当所述鳞皮清除能力过剩且所述粗糙度不达标时，降低射流速度。

8.如权利要求7所述的带钢射流除鳞工艺控制方法，其特征在于：

当仅需提高射流速度时，若射流速度已到极限，则补充新磨料；

当仅需降低射流速度时，若射流速度已到下限，则提高带钢速度；

当仅需提高磨料流量时，若磨料流量已到极限，则降低带钢速度；

当需要降低射流速度，同时提高磨料流量时，若磨料流量已到极限，则降低带钢速度；

当需要提高射流速度，同时提高磨料流量时，若射流速度和磨料流量均到极限，则补充新磨料。

9.一种带钢射流除鳞工艺控制装置，其特征在于，用于实现上述权利要求1至权利要求8中任一项所述的控制方法，所述装置包括：

检测模块，用于对所述鳞皮残留率和所述表面粗糙度进行测量,获得对应于所述鳞皮残留率的第一状态信息和对应于所述表面粗糙度的第二状态信息；

数据分析模块，用于接收所述第一状态信息和所述第二状态信息，并根据所述第一状态信息和所述第二状态信息确定所需执行的控制策略；

除鳞设备控制模块，用于接收所述控制策略，并根据所述控制策略调整除鳞工艺参数。

10.如权利要求9所述的带钢射流除鳞工艺控制装置，其特征在于，所述检测模块还用于获取带钢速度，所述数据分析模块还用于根据所述带钢速度以及所述鳞皮残留率和所述表面粗糙度的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

11.如权利要求9所述的带钢射流除鳞工艺控制装置，其特征在于，还包括入、出口设备控制模块，用于接收所述控制策略，并根据所述控制策略调整带钢速度。

12.一种带钢射流除鳞设备，其特征在于，应用如权利要求1至权利要求8中任一项所述的控制方法，所述设备包括：

检测单元，用于对所述鳞皮残留率和所述表面粗糙度进行测量,获得对应于所述鳞皮残留率的第一状态信息和对应于所述表面粗糙度的第二状态信息；

控制单元，用于根据所述第一状态信息和所述第二状态信息确定控制策略，并根据所述控制策略调整除鳞工艺参数；

执行装置，用于根据所述除鳞工艺参数执行除鳞工艺。

13.如权利要求12所述的带钢射流除鳞设备，其特征在于，所述检测单元还用于测量带钢速度，所述控制单元还用于根据所述带钢速度以及所述鳞皮残留率和所述表面粗糙度的检测点位置信息设定后续检测点的位置。

14.如权利要求12所述的带钢射流除鳞设备，其特征在于，所述执行装置包括依次设置：

除鳞单元，用于清除带钢表面的鳞皮；

冲洗单元，用于去除带钢表面除鳞后滞留的磨料；

干燥处理单元，用于清除带钢表面的水迹。

15.如权利要求14所述的带钢射流除鳞设备，其特征在于，所述除鳞单元靠近带钢入料的一侧设有入口段设备，所述检测单元靠近带钢出料的一侧设有出口段设备，所述入口段设备和所述出口段设备用于调节带钢速度。

16.如权利要求14所述的带钢射流除鳞设备，其特征在于，所述除鳞单元包括：

除鳞装置，用于清除带钢表面的鳞皮；

动力源，用于为所述除鳞装置提供动能；

动力调控装置，设于所述动力源与所述除鳞装置之间，用于调节介质冲击力的大小；

磨料供应装置，用于为所述除鳞装置提供磨料；

磨料流量调控装置，设于所述磨料供应装置与所述除鳞装置之间，用于调节磨料供给流量。

17.如权利要求13所述的带钢射流除鳞设备，其特征在于，所述检测单元包括：

鳞皮检测单元，用于检测鳞皮残留率；

粗糙度检测单元，用于检测表面粗糙度；

测速单元，其用于检测带钢速度。

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