一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法，属于冷轧带钢镀锌技术领域。包括数据样本提取、数据样本筛选、数据建模及处理、数据拟合、调整方案验证及确认和工业验证及改进几个步骤，通过调用大量标准牌号相关的历史生产数据样本，利用非线性拟合方法解决冷轧带钢镀锌工艺参数的优化设定问题，通过不断验证测试优化，达到镀锌高强钢产品性能的稳定提升。本发明专利技术的方法基于产线实际历史数据和实际工装设备条件，完全遵循产线实际过程易实现，验证周期短。

A method of adjusting process parameters based on mechanical properties of cold rolled galvanized steel strip

【技术实现步骤摘要】
一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法
本专利技术属于冷轧带钢镀锌
，具体涉及一种冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法。
技术介绍
随着汽车节能、环保和安全法规的不断完善，汽车用镀锌钢高强钢产品日益多样化和个性化，各大车厂对某一产品的需求均有自己的命名方式和标准要求。对钢厂而言重新研发这种在力学性能要求近似的标准牌号+α产品的投入将造成产品开发成本增加。对合金体系不同、材料制备过程中存在多种相变过程、最终组织中相构成为2种及以上的镀锌板带产品而言，选择调整的工艺参数和预测调整的效果变得十分重要。经检索，基于力学性能优化进行检索，各专利技术的特点具体如下：申请号CN201210046441.6的专利于2012年07月11日公开了一种基于带钢力学性能预报模型的加热炉节能控制方法，其特点是基于带钢的化学成分和预定工艺参数进行预报，并根据预报结果有限降低出炉温度减少加热炉的燃气消耗，适用于板坯热轧产线加热炉的温度控制领域。申请号CN201410841003.8的专利于2015年06月17日公开了一种连续退火机组生产过程工艺参数设定与在线优化方法，属于钢铁企业连续退火机组的自动控制
，包括连续退火机组生产工艺参数静态优化阶段的主要任务是在带钢生产之前确定连续退火机组工艺参数最优值；连续退火机组生产工艺参数在线动态优化阶段的主要任务是监测生产运行状态，并在状态发改变时快速获得新的工艺参数最优设定值。该专利技术同时考虑了产品质量、能源消耗、机组生产效率、退火工艺规程执行度四个评价指标，适应于冷轧连续退火机组，弥补人工经验的不足，帮助连续退火机组提高产品质量、降低能源消耗、提高机组生产效率。申请号CN201810988911.8的专利于2018年12月18日公开了一种冷轧带钢镀锌线过程控制方法，属于冷轧带钢处理线自动化
技术方案是：通过钢种分类、PDI数据建立工艺参数线性模型、支撑工艺参数线性模型的机理模型以及线性网络模型优化模型等对生产过程中进行精确控制，需要良好的数据输入、输出平台及精度控制。申请号CN201210292164.7的专利于2012年12月19日公开了一种流程工业过程工艺参数的确定方法，包括质量建模、规则抽取、工艺参数优化等步骤，将初始化的参数作为质量模型的输入，预测产品质量，计算与质量指标的误差，并进行修正，通过优化修正，找到一组最优的参数，使模型的预测值和质量指标的误差最小。该专利技术专利是基于神经网络的进行验证，需要大量样本量预测模型才能保证模型精度。申请号CN201110206206.6的专利于2013年01月23日公开了一种冷轧带钢机械性能在线控制方法，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。但是，上述对产线设备能力依赖性非常高，平台开发成本及维护成本高，适应于新投产产线，对已投产设备适应性较差。因此，亟需基于离线数据处理及分析，从而获得一种成本低、效果佳的产品性能微调和优化的目的方法。
技术实现思路
1、要解决的问题针对合金体系不同、材料制备过程中存在多种相变过程且最终组织中相构成为2种及以上的镀锌板带产品，导致钢厂为了解决研发不同力学性能的镀锌板带新产品时存在上述困难的问题，本专利技术通过调用大量标准牌号相关的历史生产数据样本，利用非线性拟合方法解决冷轧带钢镀锌工艺参数的优化设定问题，通过不断验证测试优化，达到镀锌高强钢产品性能的稳定提升。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法，包括以下步骤：(1)数据样本提取：提取冷轧带钢的生产数据包括带钢卷号coil、带钢牌号grade、带钢化学成分、带钢卷取温度CT、带钢宽度Width、带钢厚度thickness、对应的镀锌产线速度speed、镀锌产线关键温度参数和带钢轧制力SKP，同时提取对应生产数据组的产品力学性能指标；(2)数据样本筛选：删除工艺异常样本；(3)数据建模及处理：建立拟合参数模型；对筛选数据组进行归一化处理，以便后续比较各工艺参数对产品力学性能指标的影响大小；其中，拟合参数模型为式中，n为正整数；i为正整数，表示冷轧带钢的生产数据个数；j为正整数，表示对应生产数据组的产品力学性能指标的个数；Xi表示冷轧带钢的各个生产数据，Yi表示对应生产数据组的产品力学性能指标，ai表示冷轧带钢的各生产数据系数，Xi+1表示均热温度SF^2，ai+1表示均热温度系数；(4)数据拟合：调用步骤(3)中拟合参数模型对归一化处理后的数据进行拟合，并将拟合后工艺参数的回归系数和回归系数的区间估计进行反馈；(5)调整方案验证及确认：根据产品最终属性的需求，求取对应的镀锌工艺参数组合的最优值，根据产线实际完成镀锌工艺参数组合的验证，确定最终对应的镀锌工艺参数组合。进一步地，所述步骤(1)中带钢化学成分为影响镀锌带钢力学性能的化学元素，其中影响镀锌带钢力学性能的化学元素在不同种类的钢中，本领域技术人员根据实际的钢种，可判断哪种元素为影响镀锌带钢力学性能的化学元素。进一步地，所述步骤(1)中镀锌产线关键温度参数包括均热温度SF、缓冷终止温度SCS和快冷终止温度RCS。进一步地，所述步骤(1)中产品力学性能指标为可量化指标，包括屈服强度YS、抗拉强度TS和延伸率A。进一步地，所述步骤(2)中异常样本包括因产线异常和/或人工强加干预和/或分卷造成的重复样本。进一步地，所述步骤(2)中异常样本的界定方法为各参数值超出所需值的120％或低于所需值的80％。进一步地，所述步骤(4)数据拟合采用采用MATLAB软件进行数据拟合。进一步地，方法中还包括步骤(6)工业验证及改进：验证优化效果及持续优化。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的方法避免标准+α产品的实验室重复验证和周期，本专利技术方法基于产线实际历史数据和实际工装设备条件，完全遵循产线实际过程易实现，验证周期短；(2)本专利技术方法建立的镀锌工艺参数优化方案可以依据产线具体机组的能力和可量化指标的模拟验证，避免同质产品的重复开发；(3)本专利技术方法优化后合格率为100％，效果良好；而原工艺生产标准+α产品合格率仅为84.2％；(4)本专利技术通过给定特定预测模型，利用已有标准产品的生产数据，通过非线性拟合预估各参数对力学性能的影响；实现标准到标准+α的产品开发优化，简单有效；(5)本专利技术基于镀锌产线实际构建预测模型和验证，适用性强，符合产线实际，具有可实现性。附图说明图1为本专利技术技术路线图；图2为实施例中调整前后屈服强度YS的对比图；图3为实施例中调整前后抗拉强度TS的对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)数据样本提取：提取冷轧带钢的生产数据包括带钢卷号coil、带钢牌号grade、带钢化学成分、带钢卷取温度CT、带钢宽度Width、带钢厚度thickness、对应的镀锌产线速度speed、镀锌产线关键温度参数和带钢轧制力SKP，同时提取对应生产数据组的产品力学性能指标；/n(2)数据样本筛选：删除工艺异常样本；/n(3)数据建模及处理：建立拟合参数模型；对筛选数据组进行归一化处理，以便后续比较各工艺参数对产品力学性能指标的影响大小；其中，拟合参数模型为/n

【技术特征摘要】
1.一种基于冷轧镀锌带钢力学性能调整工艺参数的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)数据样本提取：提取冷轧带钢的生产数据包括带钢卷号coil、带钢牌号grade、带钢化学成分、带钢卷取温度CT、带钢宽度Width、带钢厚度thickness、对应的镀锌产线速度speed、镀锌产线关键温度参数和带钢轧制力SKP，同时提取对应生产数据组的产品力学性能指标；
(2)数据样本筛选：删除工艺异常样本；
(3)数据建模及处理：建立拟合参数模型；对筛选数据组进行归一化处理，以便后续比较各工艺参数对产品力学性能指标的影响大小；其中，拟合参数模型为



式中，n为正整数；i为正整数，表示冷轧带钢的生产数据个数；j为正整数，表示对应生产数据组的产品力学性能指标的个数；Xi表示冷轧带钢的各个生产数据，Yi表示对应生产数据组的产品力学性能指标，ai表示冷轧带钢的各生产数据系数，Xi+1表示均热温度SF^2，ai+1表示均热温度系数；
(4)数据拟合：调用步骤(3)中拟合参数模型对归一化处理后的数据进行拟合，并将拟合后工艺参数的回归系数和回归系数的区间估计进行反馈；
(5)调整方案验证及确认：根据产品最终属性的需求，求取对应的镀锌工艺参数组合的最优值，根据产线实际完成镀锌工艺参数组合的验证，确定最终对应的镀锌工艺参数组合。


2.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马二清，崔磊，刘永刚，詹华，肖洋洋，董标，彭梦都，谢义康，靳立，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34