专利名称：一种冷轧带钢机械性能在线控制方法
技术领域：
本发明涉及带钢冷轧技术领域， 具体地，涉及一种冷轧带钢机械性能控制方法，更具体地，涉及一种冷轧带钢机械性能在线控制方法。
背景技术：
冷轧带钢具有表面光洁、平整、尺寸精度高和机械性能好等优点，产品大多成卷，并且有很大一部分经加工成涂层钢板出厂。成卷冷轧薄板生产效率高，使用方便，有利于后续加工。因此应用广泛，已逐渐取代同样厚度的热叠轧薄板。其中，对于钢厂而言，对带钢机械性能参数(如屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率以及硬度等)的技术要求通常被认为是非常重要的。向下游用户提供具有合格机械性能指标的带钢是钢厂提高其市场竞争力的前提条件之一。目前，在冷轧带钢生产实践中，对带钢机械性能进行监控的通常方式是，在相关的冷轧后处理机组出口(如连续退火机组、连续热镀锌机组或平整机组等)，对带钢进行抽检取样，然后在分析测试实验室对样板进行离线测试获取带钢的机械性能参数，并与下游用户的技术要求进行比较。如果带钢机械性能不满足下游用户的要求，则在后续生产计划中对同类带钢的生产工艺参数、或材料合金元素成份等进行必要调整。然后再抽检取样、离线分析测试、在线调整工艺参数或材料成份等，直到带钢的机械性能完全满足下游用户要求为止。然而，这种离线检测具有如下不足I、时间滞后性。通过离线检测所获得的机械性能参数只能够有限地用于指导生产工艺调整或材料成份调整，并且需要将带钢从生产线上取下，然后进行具体性能的检测，无法对生产线上的带钢进行立即检测；2、非连续性。传统的离线检测手段一般情况下只能对成卷带钢的头部或尾进行取样检测，并不能保证带钢在整卷长度方向上各处的机械性能指标都是在要求的范围之内。
发明内容
为解决上述存在的离线检测冷轧带钢机械性能带来的不足，降低带钢机械性能波动，本发明的目的在于提供一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，所述在线控制方法通过在线检测带钢的机械性能，并且根据机械性能检测值与目标值之间的偏差值对相关生产工艺参数(如平整延伸率ε、退火加热温度T或退火冷却速度V等)进行实时调整，从而实现对冷轧带钢机械性能的在线自动闭环控制，以提高冷轧带钢机械性能的控制精度，更好地满足下游用户的要求。为达到上述目的，本发明采取如下技术方案一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，所述冷轧带钢机械性能控制设备包括依次顺序连接的连续退火炉3、平整机4和机械性能检测仪5，其特征在于，所述在线控制方法包括如下步骤
(I)、将机械性能检测仪5检测到的带钢机械性能m的实测值mart与所述带钢机械性能的目标值mMf作差，得出所述带钢机械性能的偏差值Am，即Δ m = Hiact-Hiref(2)、确定带钢平整张力调节量根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am，分别确定平整入口张力调节量Λ Ttl和平整出口张力调节量AT1 ； (3)、确定带钢平整轧制力调节量根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am,确定带钢平整轧制力调节量ΔΡ ；(4)、确定带钢退火冷却速度调节量Λ V或退火加热温度调节量AT :根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am，确定退火冷却速度调节量AV或退火加热温度调节量Λ T ；(5)、确定带钢平整张力调节量或平整轧制力调节量是否输出，步骤如下(5a)、将步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值的绝对值I Aml与所述带钢机械性能相应的闭环控制阈值Amlim作比较，其中Amlim > O ；其中，当I Δπι|彡Amlim，且带钢厚度h彡带钢厚度上限值Iltl时，转到步骤(2)调整带钢平整张力；当I Aml彡ΛHilim，且h>hQ时，转到步骤⑶调整带钢平整轧制力；当
Δπι| < Amlim时，无需调整带钢的平整张力或平整轧制力；(5b)、步骤⑵中平整张力调节量是否输出的确定根据带钢平整延伸率实测值、带钢平整延伸率允许上限^upp、带钢平整延伸率允许下限ε 1ot、以及平整入口张力调节量Λ Ttl、平整出口张力调节量AT1的大小，确定AT。、AT1的输出当εact彡ε upp，且AT。> O、AT1 > O时，转至步骤⑷；或者当ε act < ε 1ot，且AT。< 0、AT1 < 0时，转至步骤(4);否则，输出Λ I；、Λ T1，转至步骤(2)，继续调整带钢的平整张力；(5c)、步骤(3)中平整轧制力调节量输出的确定根据平整延伸率实测值eac;t、带钢平整延伸率允许上限、带钢平整延伸率允许下限ε Μ、以及平整轧制力调节量ΛΡ的大小，确定ΛΡ的输出当ε _，且Λ P > O时，转至步骤⑷；或者当ε act彡ε low，且Λ P < O时，转至步骤(4);否则，输出ΛΡ，转至步骤(3)，继续调整带钢的平整轧制力；(6)、通过调整退火冷却速度V或退火加热温度T控制带钢机械性能，步骤如下(6a)、在步骤(4)中，如果带钢机械性能偏差值Λ m为带钢抗拉强度偏差值，则调整退火冷却速度，转至步骤^b);如果带钢机械性能偏差值Am为带钢硬度偏差值，则调整退火加热温度，转至步骤(6c)；(6b)、根据带钢退火冷却速度实测值Vart、带钢退火冷却速度允许上限Vupp、带钢退火冷却速度允许下限V1ot、以及退火冷却速度调节量AV，确定是否输出AV:当Vaet彡Vupp，且AV > O或Vaet彡V1ot，且AV < O时，无需输出AV;否则，输出AV，根据带钢厚度不同，转至步骤(2)或(3)，继续调整带钢平整张力或平整轧制力；(6c)、根据带钢退火加热温度实测值Tart、带钢退火加热温度允许上限Tupp、带钢退火加热温度允许下限T1ot、以及退火加热温度调节量AT，确定是否输出AT:当Tact≥Tupp,且Λ T > O或Tact ( Tlow,且Λ T < O时，无需输出Λ T ;否则，输出AT，根据带钢厚度不同，转至步骤(2)或(3)，继续调整带钢平整张力或平整轧制力。其中，所述带钢机械性能m为带钢抗拉强度Ob或带钢硬度H。进一步地，步骤(2)中所述平整入口张力调节量Λ Ttl确定公式如下
权利要求
1.一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，所述冷轧带钢机械性能控制设备包括依次顺序连接的连续退火炉(3)、平整机(4)和机械性能检测仪(5)，其特征在于，所述在线控制方法包括如下步骤 (1)、将机械性能检测仪(5)检测到的带钢机械性能m的实测值mart与所述带钢机械性能的目标值mMf作差，得出所述带钢机械性能的偏差值Am，即 Δ m = mact-mref (2)、确定带钢平整张力调节量 根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am，分别确定平整入口张力调节量ATtl和平整出口张力调节量Λ T1 ； (3)、确定带钢平整轧制力调节量 根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am,确定带钢平整轧制力调节量ΛΡ; (4)、确定带钢退火冷却速度调节量ΛV或退火加热温度调节量AT: 根据步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值Am，确定退火冷却速度调节量AV或退火加热温度调节量Λ T ； (5)、确定带钢平整张力调节量或平整轧制力调节量是否输出，步骤如下 (5a)、将步骤(I)中得到的带钢机械性能偏差值的绝对值I Aml与所述带钢机械性能相应的闭环控制阈值Amlim作比较，其中Amlim > O ； 其中，当I Aml彡Amlim，且带钢厚度带钢厚度上限值Iltl时，转到步骤(2)调整带钢平整张力；当I Aml > Λmlim，且h>hQ时，转到步骤(3)调整带钢平整轧制力；当I Δπι|<Amlim时，无需调整带钢的平整张力或平整轧制力； (5b)、步骤(2)中平整张力调节量是否输出的确定 根据带钢平整延伸率实测值Saet、带钢平整延伸率允许上限、带钢平整延伸率允许下限ε lOT、以及平整入口张力调节量AT。、平整出口张力调节量AT1的大小，确定AT。、AT1的输出 当，且ATq>0、AT1 > O时，转至步骤⑷；或者当eact < ε Μ，且Λ Ttl<O、AT1 < O时，转至步骤(4);否则，输出Λ I；、Λ T1，转至步骤(2)，继续调整带钢的平整张力； (5c)、步骤(3)中平整轧制力调节量输出的确定 根据平整延伸率实测值eart、带钢平整延伸率允许上限、带钢平整延伸率允许下限ε lOT、以及平整轧制力调节量Λ P的大小，确定Λ P的输出 当ε art彡ε_，且ΛΡ > O时，转至步骤⑷；或者当ε art彡ε 1ot，且ΛΡ < O时，转至步骤 (4);否则，输出ΛΡ，转至步骤(3)，继续调整带钢的平整轧制力； (6)、确定退火冷却速度调节量AV或退火加热温度调节量AT是否输出，步骤如下 (6a)、在步骤(4)中，如果带钢机械性能偏差值Am为带钢抗拉强度偏差值，则调整退火冷却速度V，转至步骤^b);如果带钢机械性能偏差值Am为带钢硬度偏差值，则调整退火加热温度T，转至步骤(6c)； (6b)、根据带钢退火冷却速度实测值Vac;t、带钢退火冷却速度允许上限Vupp、带钢退火冷却速度允许下限Vlw、以及退火冷却速度调节量AV，确定是否输出AV:当Vact彡Vupp,且Δν> O或Vart SV1ot，且AV < O时，无需输出Λν;否则，输出Λ V，根据带钢厚度不同，转至步骤(2)或(3)，继续调整带钢平整张力或平整轧制力； (6c)、根据带钢退火加热温度实测值Tac;t、带钢退火加热温度允许上限Tupp、带钢退火加热温度允许下限Tlw、以及退火加热温度调节量AT，确定是否输出AT: 当Tact彡Tupp，且AT > O或Tart ( T1ot，且ΔΤ < O时，无需输出AT ;否则，输出AT，根据带钢厚度不同，转至步骤(2)或(3)，继续调整带钢平整张力或平整轧制力。
2.根据权利要求I所述的一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，其特征在于所述带钢机械性能m为带钢抗拉强度ob或带钢硬度H。
3.根据权利要求I所述的一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，其特征在于步骤(2)中所述平整入口张力调节量Λ Ttl确定公式如下ATo = Gainm ro χ 叫Km ' 式中AT。为平整入口张力调节量； Gainmr。为平整入口张力控制增益，O < Gainm' <1.0； K —10为平整入口张力对带钢机械性能影响系数； τ, dm Slm
4.根据权利要求I所述的一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，其特征在于步骤(3)中所述带钢平整轧制力调节量ΛΡ的计算公式如下 Δ P = Gainm P X Δ m/Km P 式中ΛP为平整轧制力调节量； Gainm P为平整轧制力控制增益，O < Gainm P ^ I. O ； Km P为平整轧制力对带钢机械性能影响系数，
5.根据权利要求I所述的一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，其特征在于步骤(4)中所述带钢退火冷却速度调节量MAV = GainvX Δ m/Kv 式中ΛV为退火冷却速度调节量； Gainv为退火冷却速度控制增益，O < Gainv ^ I. O ； Kv为退火冷却速度对带钢机械性能影响系数；
6.根据权利要求I所述的一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，其特征在于所述带钢厚度上限值&为0· 3mm。
全文摘要
本发明涉及一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，克服目前常规采用的通过抽检取样、离线分析测试、在线调整生产工艺或材料成份监控带钢机械性能的方法的不足，降低带钢机械性能波动，本发明提出了一种在冷轧带钢连续热镀锌机组或连续退火机组上，通过在线检测带钢的机械性能，并且根据机械性能检测值与目标值之间的偏差值对平整延伸率、退火加热温度或退火冷却速度等生产工艺参数进行实时调整，实现对带钢机械性能进行在线控制的方法，可以提高冷轧带钢机械性能的控制精度，更好地满足下游用户的要求。
文档编号B21B37/74GK102886383SQ20111020620
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者顾廷权, 王骏飞, 薛栋梁 申请人:宝山钢铁股份有限公司