一种带钢实验方法及装置与流程

本发明属于热轧技术领域，尤其涉及一种带钢实验方法及装置。

背景技术：

在热轧过程中，往往需要多次测试带钢对温度的反应来获取试验数据，并根据实验数据改善和指导后续的生产。尤其是在冷却阶段，需要测试不同的中间温度CS和/或同的卷取温度CT下的样品参数，来作为工艺指导或监控。

然而，通常的层流冷却模型只可接受一个固定的控制目标温度，即需要准备较多的带钢样品，对每根带钢进行固定温度的实验，来获得多个温度的待测试样品。

也就是说，现有技术中的带钢实验，每个温度条件需要一根带钢样品，存在成本耗费大的技术问题。

技术实现要素：

本发明通过提供一种带钢实验方法及装置，解决了现有技术中的带钢实验，每个温度条件需要一根带钢样品，存在的成本耗费大的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了如下技术方案：一种带钢实验方法，包括：

获取第一空间的温度；所述第一空间与冷却区连接；

根据所述温度，确定所述带钢的移动速度，并按所述移动速度移动所述带钢，使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间；其中，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，以使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同。

可选的，所述获取第一空间的温度，具体为：通过设置在所述第一空间的温度计获取所述第一空间的温度。

可选的，当所述冷却区为超快冷段时，所述使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，具体为：使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，且保证所述带钢通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度处于所述带钢工艺的中间温度范围；当所述冷却区为加密冷却段时，所述使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，具体为：使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，且保证所述带钢通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度处于所述带钢工艺的卷取温度范围。

可选的，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，包括：所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度成反比。

可选的，当所述冷却区为超快冷段时，在所述带钢移动通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度从850℃递减至550℃；当所述冷却区为加密冷却段时，在所述带钢移动通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度从450℃递减至150℃。

可选的，所述长度比例等于其中，l为所述带钢已通过冷却区的长度；Lcoil为所述带钢的长度。

可选的，其中，Wcoil和Hcoil分别为所述带钢的宽度和厚度；Lstrip、Wstrip和Hstrip分别为用于制备所述带钢的板坯的长度、宽度和宽厚；Wbar和Hbar分别为制备所述带钢的中间坯宽度和厚度；α为所述中间坯宽度和厚度的函数，α表征所述带钢的钢卷体积的损耗系数。

可选的，所述第一空间的温度还与所述带钢的冷却状态相关。

可选的，所述冷却状态是根据所述带钢已通过冷却区的长度，采用带钢冷却比例跟踪算法计算得出。

另一方面，提供一种带钢实验装置，包括：

温度控制模块，用于获取第一空间的温度；所述第一空间与所述冷却区连接；

跟踪模块，用于根据所述温度，确定所述带钢的移动速度，并按所述移动速度移动所述带钢，使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间；其中，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，以使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的方法及装置，在带钢移出冷却区，并移动通过第一空间时，根据第一空间的温度，控制带钢的移动速度，以使所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，进而使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同，即通过一根带钢的不同部位就能提供不同温度下的测试样品，可以达到用一块带钢实验多套工艺参数的目的，有效降低了实验样品成本。

2、本申请实施例提供的方法及装置，设置所述第一空间的温度与所述带钢通过所述冷却区的长度比例成反比，并于计算带钢上不同位置通过所述第一空间时的温度，便于后续测试取样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中变中间温度带钢移动的示意图；

图2为本申请实施例中变卷取温度带钢移动的示意图；

图3为本申请实施例中变中间温度控制图；

图4为本申请实施例中变卷取温度控制图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种带钢实验方法及装置，解决了现有技术中的带钢实验，每个温度条件需要一根带钢样品，存在的成本耗费大的技术问题。实现了有效降低了实验样品成本的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

本申请提供一种带钢实验方法，包括：获取第一空间的温度；所述第一空间与冷却区连接；

根据所述温度，确定所述带钢的移动速度，并按所述移动速度移动所述带钢，使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间；其中，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，以使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同。

通过上述内容可以看出，在带钢移出冷却区，并移动通过第一空间时，根据第一空间的温度，控制带钢的移动速度，以使所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，进而使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同，即通过一根带钢的不同部位就能提供不同温度下的测试样品，可以达到用一块带钢实验多套工艺参数的目的，有效降低了实验样品成本。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

在本实施例中，提供了一种带钢实验方法，包括：

获取第一空间的温度；所述第一空间与冷却区连接；

根据所述温度，确定所述带钢的移动速度，并按所述移动速度移动所述带钢，使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间；其中，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，以使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同。

在具体实施过程中，所述方法即可以用于变中间温度CS控制，也可以用于变卷取温度CT控制，在此不作限制。

在具体实施过程中，所述获取第一空间的温度，具体为：通过设置在所述第一空间的温度计或温度传感器获取所述第一空间的温度。下面，结合图1和图2对该方法用于变中间温度CS控制和用于变卷取温度CT控制的过程分别进行说明：

第一种，该方法用于变中间温度CS控制。

如图1所示，所述带钢按箭头101的方向移动时，当所述冷却区为超快冷段102时，所述第一空间103位于所述超快冷段的出口处，并与所述超快冷段连接，在所述第一空间103中设置有CS温度计104，以实时获取所述第一空间103的温度。

当所述冷却区为超快冷段102时，所述使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，具体为：

使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，且保证所述带钢通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度处于所述带钢工艺的中间温度范围。

具体来讲，此时，需要在所述第一空间103的温度范围处于所述带钢工艺的中间温度CS的范围时，控制所述带钢通过所述第一空间103。即，使得所述带钢的头部进入所述第一空间103时，所述第一空间103的温度为CS温度的最高值；所述带钢尾部移出所述第一空间103时，所述第一空间的温度为CS温度的最低值。

所述中间温度范围可以为850℃至550℃。

在具体实施过程中，为了与所述带钢冷却的温度下降趋势相配合，便于后续对某一温度值的取样，可以设置所述第一空间103的温度与所述带钢通过所述冷却区的长度比例成线性反比或梯度反比，即在所述带钢通过所述第一空间103的过程中，第一空间103的温度递减，即沿所述带钢头部至尾部的方向，带钢受热温度递减；其中，带钢头部至尾部的方向与所述带钢的移动方向为反向。

具体来讲，如图3所示，可以设置在所述带钢移动通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度从850℃连续递减至550℃。即变CS控制可通过控制带钢的移动速度，使得带钢头部的CS温度目标为850℃，之后目标值沿长度方向逐渐减小，最终到达带钢尾部时，目标温度降低到550℃。当然，在实际应用中，初始温度和最终温度可根据需要自行指定，不限制于850℃和550℃。

在本申请实施例中，所述长度比例等于其中，l为所述带钢已通过冷却区的长度；Lcoil为所述带钢的长度。

然而，由于带钢在通过冷却区时，温度较高，处于较软状态，不定型，故其长度还并未固定，要获得所述长度比例就需要预估所述带钢的长度，具体如下：

其中，Wcoil和Hcoil分别为所述带钢的宽度和厚度；Lstrip、Wstrip和Hstrip分别为用于制备所述带钢的板坯的长度、宽度和宽厚；Wbar和Hbar分别为制备所述带钢的中间坯宽度和厚度；α为所述中间坯宽度和厚度的函数，α表征所述带钢的钢卷体积的损耗系数。

在本申请实施例中，所述第一空间的温度还与所述带钢的冷却状态S相关。即，其中，S＝f(l)，l为所述带钢已通过冷却区的长度，f()为带钢冷却比例跟踪算法。

即，带入S、T和Lcoil，就可以确定出l，从而控制带钢的移动速度。

第二种，该方法用于变卷取温度CT控制。

如图2所示，所述带钢按箭头201的方向移动时，当所述冷却区为加密冷却段202时，所述第一空间103位于所述加密冷却段202的出口处，并与所述加密冷却段202连接，在所述第一空间103中设置有CT温度计204，以实时获取所述第一空间103的温度。

当所述冷却区为加密冷却段202时，所述使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，具体为：

使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间，且保证所述带钢通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度处于所述带钢工艺的卷取温度范围。具体来讲，此时，需要在所述第一空间103的温度范围处于所述带钢工艺的卷取温度CT的范围时，控制所述带钢通过所述第一空间103。即使得所述带钢的头部进入所述第一空间103时，所述第一空间103的温度为CT温度的最高值；所述带钢尾部移出所述第一空间103时，所述第一空间的温度为CT温度的最低值。

该卷取温度范围可以为450℃至150℃。

在具体实施过程中，与上述第一种变中间温度CS类似，所述第一空间103的温度与所述带钢通过所述加密冷却段202的长度比例可以成线性反比或成梯度反比，在此不在累述。

具体来讲，如图4所示，可以设置在所述带钢移动通过所述第一空间的过程中，所述第一空间的温度从450℃连续递减至150℃。即通过控制带钢的移动速度，使得变CT控制可将带钢头部的CT温度目标控制为450℃，之后目标值沿长度方向逐渐减小，最终到达带钢尾部时，目标温度降低到150℃。当然，在实际应用中，初始温度和最终温度可根据需要自行指定，不限制于450℃和150℃。

在本申请实施例中，所述长度比例等于其中，l为所述带钢已通过冷却区的长度；Lcoil为所述带钢的长度。

与上述第一种变中间温度CS类似：

其中，S＝f(l)。

即，带入S、T和Lcoil，就可以确定出l，从而控制带钢的移动速度。

在了解了上述两种变温方法后，下面来介绍如何对试验后的样品取样。

以变中间温度CS控制为例，假设第一空间温度和带钢处于第一空间中部位的关系如图3所示，从850℃连续降至550℃，带钢长100m。

当需要取700℃的样品时，即取850℃至550℃中间温度的样品，由于温度线性变化，则取所示带钢中点处样品即可；

当需要取800℃的样品时，(850℃-800℃)/(850℃-550℃)＝1/6；100m*1/6＝50/3m；则只需取离带钢头部50/3m处的样品；

当需要取650℃的样品时，(850℃-650℃)/(850℃-550℃)＝2/3；100m*2/3＝200/3m；则只需取离带钢头部200/3m处的样品；

当需要取750℃的样品时，(850℃-750℃)/(850℃-550℃)＝1/3；100m*1/3＝100/3m；则只需取离带钢头部100/3m处的样品。

基于同一发明构思，本申请还提供了实施例一的方法对应的装置，详见实施例二。

实施例二

本实施例提供了一种带钢实验装置，所述装置包括：

温度控制模块，用于获取第一空间的温度；所述第一空间与所述冷却区连接；

跟踪模块，用于根据所述温度，确定所述带钢的移动速度，并按所述移动速度移动所述带钢，使所述带钢依次连续通过所述冷却区和所述第一空间；其中，所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，以使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同。

由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的方法及装置，在带钢移出冷却区，并移动通过第一空间时，根据第一空间的温度，控制带钢的移动速度，以使所述带钢通过所述冷却区的长度比例与所述第一空间的温度相关，进而使所述带钢的不同部位在所述第一空间时的温度不相同，即通过一根带钢的不同部位就能提供不同温度下的测试样品，可以达到用一块带钢实验多套工艺参数的目的，有效降低了实验样品成本。

2、本申请实施例提供的方法及装置，设置所述第一空间的温度与所述带钢通过所述冷却区的长度比例成反比，并于计算带钢上不同位置通过所述第一空间时的温度，便于后续测试取样。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。