一种冷轧基料的断面质量判定方法技术

本发明专利技术涉及一种冷轧基料的断面质量判定方法，该方法的冷轧基料是热轧带钢的主要产品，其断面质量主要包含凸度、楔形、局部高点，从断面检测仪表获得实测数据后，通过计算冷轧基料断面质量的多区间命中率及方差，并和设定的命中率阈值、方差阈值依次进行比较和综合，得到一等品、二等品或不合格品结论。本发明专利技术提出的冷轧基料断面质量判定方法充分考虑了下游用户对冷轧基料的真实需求，和传统的单一命中率相比具有本质的区别，为冷轧基料的断面质量评价提供了有效方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金机械及自动化、轧制技术，具体指一种冷轧基料的断面质量判定方法。技术背景冷轧基料是热轧带钢的主要产品，为冷轧工序提供原料。冷轧工序对冷轧基料断面形状有严格的要求，如果断面形状不佳，容易导致冷轧工序出现起筋，边部小碎浪和轧制稳定性等问题。冷轧基料的断面形状质量主要包括凸度、楔形及局部高点，其中凸度指带钢中心点厚度与带钢两侧距离边部一定范围的厚度平均值之差，根据两侧距离大小(如25mm，40mm，75mm等)又可得到C25，C40，C75，通常较多采用C40作为凸度指标；楔形指带钢两侧距离边部一定范围的厚度之差，根据两侧距离大小(如25mm，40mm，75mm等)又可得到W25，W40，W75，通常较多采用W40作为楔形指标；局部高点Hs指断面异常点最大值与拟合曲线对应位置的差值。以40mm位置为例，如图1所示为冷轧基料断面的示意图，其中凸度和楔形的表示方法和计算方法如下：C40＝Hc–(Hd40+Ho40)/2W40＝Hd40-Ho40其中：Hc为冷轧基料断面的中点厚度，Hd40和Ho40分别为传动侧和操作侧距离边部40mm的带钢厚度。C40、W40、Hs通过安装在现场的断面测量仪可以直接得到，一般1秒左右的时间能够测量出对应横截面的一组数据，返回给过程控制计算机供分析和存档使用，假设某带钢全长为1000m，轧制速度为10m/s，那此带钢的轧制时间为100s，总共可获得100组C40、W40、Hs实测数据。通常，冷轧基料的断面质量判定方法主要采用单一的命中率统计方式，即采用凸度命中率或楔形命中率来表示，首先设定凸度目标值及正负偏差和楔形目标值及正负偏差，分别计算凸度和楔形实测值落到目标相应偏差区间的数量，得到凸度和楔形命中率，通过命中率的大小判断控制质量控制精度。这一方法在工业系统的各种质量判定中也被广泛使用，但是，对于冷轧基料来说，这一方法存在着如下不足：1)冷轧基料可以容忍凸度偏大，但不能容忍凸度偏小，为此，凸度公差正负方向在实际使用过程中存在着不对称情况，同样的命中率会有不同的下游用户体验(如同样超下限和超下限比例)；2)如果冷轧基料的凸度和楔形在公差范围内剧烈波动，即使有较高的命中率，下游用户的使用效果也不理想；3)冷轧基料对断面质量的需求严格，而现有的凸度和楔形分别计算单独的命中率，并没有一个综合的断面评价标准。目前对冷轧基料的断面质量判定研究非常少，如文献《热轧质量判定思想及实现》(冶金自动化，2006年增刊，S2，72-715)中介绍热轧钢卷外形尺寸的判定处理，主要依据的方法是把板形仪表检测值和L3下达的控制率进行简单对比，得出判定结果，这即为上述所说的采用单一的命中率统计方式，其缺点也在上述中表述。专利《一种适用于热轧薄规格带钢的板形质量在线判定方法》(授权号：201210135076.6)主要是对带钢的浪形进行质量判定，和本文提到的断面质量判定在判定内容上有本质区别。专利《一种基于模糊算法的冷轧平坦度质量判定方法》(申请号：201510048339.3)提到了一种冷轧平坦度的质量判定方法，和文本提到的断面质量判定在判定内容上同样有本质的区别。为此，为解决以上问题，本专利技术提出了一种冷轧基料的断面质量判定方法，从断面检测仪表获得实测数据后，通过计算冷轧基料断面质量的多区间命中率及方差，并和设定的命中率阈值、方差阈值依次进行比较和综合，得到一等品、二等品或不合格品结论。本专利技术提出的冷轧基料断面质量判定方法充分考虑了下游用户对冷轧基料的真实需求，和传统的单一命中率判定相比具有本质的区别，为冷轧基料的断面质量评价提供了有效方法。
技术实现思路
基于以上分析，冷轧基料的断面质量判定方法需要考虑冷轧过程对热轧来料的实际需求，使得判定结果更能贴近使用情况，为此，本专利技术所提出的断面质量判定需要考虑如下方面：1)判定过程需要综合考虑凸度、楔形和局部高点的影响；2)应该能从分项判定结果中通过一定的规则得到综合判定结果；3)分项判定中，考虑到下游工序对凸度上下偏差的容忍程度差异。本专利技术所提到的一种冷轧基料断面质量判定方法，其特征在于所述方法包含如下步骤：步骤1：从断面检测仪表获得冷轧基料全长断面质量数据，包括距离边部40mm处凸度C40、距离边部40mm处楔形W40、局部高点Hs；步骤2：设定凸度目标值CA，凸度公差区间C，C＝15μm-20μm；根据实测数据进行如下凸度和局部高点判定：2.1计算凸度C40落在[CA-C,CA+C]区间命中率Pc1，设定命中率阈值σc1，σc1＝95.4％；2.2计算凸度C40落在[CA-C,CA+2C]的命中率Pc2，设定命中率阈值σc2，σc2＝95.4％；2.3计算凸度C40方差Pc3，凸度方差阈值范围σc3＝8-10μm；2.4获取局部高点平均值Hs_avg，局部高点阈值范围σc4＝15-20μm；2.5凸度和局部高点等级判定规则：一等品标准：Pc1>σc1且Pc3<σc3,Hs_avg<σc4；二等品标准：不满足一等品标准，但Pc2>σc2且Hs_avg<σc4；不合格标准：不满足一等品或二等品标准；步骤3：设定楔形目标值WA，楔形公差区间W，W＝15μm-20μm，根据实测数据进行如下楔形判定：3.1楔形W40落在[WA-W,WA+W]的命中率Pw1，设定命中率阈值σw1，σw1＝95.4％；3.2楔形W40落在[WA-1.5W,WA+1.5W]的命中率Pw2，设定命中率阈值σw2，σw2＝95.4％；3.3楔形W40方差Pw3，楔形方差阈值σw3＝8-10μm；3.4楔形等级判定规则：一等品标准：Pw1>σw1且Pw3<σw3；二等品标准：不满足一等品标准，Pw2>σw2；不合格标准：不满足一等品或二等品标准；步骤4：结合凸度和局部高点等级判定与楔形等级判定，取两者最低等级为原则，得到冷轧基料断面质量综合判定结果如下：1)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：一等品，则综合判定等级：一等品；2)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：二等品，则综合判定等级：二等品；3)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：不合格，则综合判定等级：不合格；4)如果凸度和局部高点判定等级：二等品，楔形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧基料的断面质量判定方法，其特征在于所述方法包含如下步骤：步骤1：从断面检测仪表获得冷轧基料全长断面质量数据，包括距离边部40mm处凸度C40、距离边部40mm处楔形W40、局部高点Hs；步骤2：设定凸度目标值CA，凸度公差区间C，C＝15μm‑20μm；根据实测数据结合以下条件进行凸度和局部高点判定：2.1计算凸度C40落在[CA‑C,CA+C]区间命中率Pc1，设定命中率阈值σc1，σc1＝95.4％；2.2计算凸度C40落在[CA‑C,CA+2C]的命中率Pc2，设定命中率阈值σc2，σc2＝95.4％；2.3计算凸度C40方差Pc3，凸度方差阈值范围σc3＝8‑10μm；2.4获取局部高点平均值Hs_avg，局部高点阈值范围σc4＝15‑20μm；2.5凸度和局部高点等级判定规则：一等品标准：Pc1>σc1且Pc3<σc3,Hs_avg<σc4；二等品标准：不满足一等品标准，但Pc2>σc2且Hs_avg<σc4；不合格标准：不满足一等品或二等品标准；步骤3：设定楔形目标值WA，楔形公差区间W，W＝15μm‑20μm，根据实测数据进行如下楔形判定：3.1楔形W40落在[WA‑W,WA+W]的命中率Pw1，设定命中率阈值σw1，σw1＝95.4％；3.2楔形W40落在[WA‑1.5W,WA+1.5W]的命中率Pw2，设定命中率阈值σw2，σw2＝95.4％；3.3楔形W40方差Pw3，楔形方差阈值σw3＝8‑10μm；3.4楔形等级判定规则：一等品标准：Pw1>σw1且Pw3<σw3；二等品标准：不满足一等品标准，Pw2>σw2；不合格标准：不满足一等品或二等品标准；步骤4：结合凸度和局部高点等级判定与楔形等级判定，取两者最低等级为原则，得到冷轧基料断面质量综合判定结果如下：1)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：一等品，则综合判定等级：一等品；2)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：二等品，则综合判定等级：二等品；3)如果凸度和局部高点判定等级：一等品，楔形判定等级：不合格，则综合判定等级：不合格；4)如果凸度和局部高点判定等级：二等品，楔形判定等级：一等品，则综合判定等级：二等品；5)如果凸度和局部高点判定等级：二等品，楔形判定等级：二等品，则综合判定等级：二等品；6)如果凸度和局部高点判定等级：二等品，楔形判定等级：不合格，则综合判定等级：不合格；7)如果凸度和局部高点判定等级：不合格，楔形判定等级：一等品，则综合判定等级：不合格；8)如果凸度和局部高点判定等级：不合格，楔形判定等级：二等品，则综合判定等级：不合格；9)如果凸度和局部高点判定等级：不合格，楔形判定等级：不合格，则综合判定等级：不合格。...

【技术特征摘要】
1.一种冷轧基料的断面质量判定方法，其特征在于所述方法包含
如下步骤：
步骤1：从断面检测仪表获得冷轧基料全长断面质量数据，包括
距离边部40mm处凸度C40、距离边部40mm处楔形W40、局部高点
Hs；
步骤2：设定凸度目标值CA，凸度公差区间C，C＝15μm-20μm；
根据实测数据结合以下条件进行凸度和局部高点判定：
2.1计算凸度C40落在[CA-C,CA+C]区间命中率Pc1，设定命中率阈
值σc1，σc1＝95.4％；
2.2计算凸度C40落在[CA-C,CA+2C]的命中率Pc2，设定命中率阈
值σc2，σc2＝95.4％；
2.3计算凸度C40方差Pc3，凸度方差阈值范围σc3＝8-10μm；
2.4获取局部高点平均值Hs_avg，局部高点阈值范围σc4＝15-20μm；
2.5凸度和局部高点等级判定规则：
一等品标准：Pc1>σc1且Pc3<σc3,Hs_avg<σc4；
二等品标准：不满足一等品标准，但Pc2>σc2且Hs_avg<σc4；
不合格标准：不满足一等品或二等品标准；
步骤3：设定楔形目标值WA，楔形公差区间W，W＝15μm-20μm，
根据实测数据进行如下楔形判定：
3.1楔形W40落在[WA-W,WA+W]的命中率Pw1，设定命中率阈值
σw1，σw1＝95.4％；
3.2楔形W40落在[WA-1.5W,WA+1.5W]的命中率Pw2，设定命中率
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵健，何安瑞，孙文权，宋勇，夏鹰飞，宋小芳，
申请(专利权)人：北京科技大学，北京科技大学设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11