[发明专利]一种螺纹钢细晶轧制智能控制技术

权利要求书

1.一种螺纹钢细晶轧制智能控制方法，其特征在于，生产工艺流程为：炼钢钢坯-钢坯加热智能控制-粗轧机轧制-1号飞剪机飞剪-中轧机轧制-中轧件冷却智能控制-2号飞剪机飞剪-精轧机轧制-精轧件冷却智能控制-3号飞剪机飞剪-冷床冷却-收集螺纹钢；

所述智能控制技术包括钢坯加热智能控制和轧件冷却智能控制，所述智能控制技术包括以下步骤：

(1)建模：在生产线的加热炉、中轧后、精轧第一段冷却控制后、精轧二段冷却控制后、精轧第三段控制冷却后以及上冷床位置安装传感器，实时采集初始钢温、燃料热值、加热炉温度、加热炉压力、穿水流量、水压、水温、成品速度作为自变量参数，同时采集最终钢温作为因变量参数，在自变量矩阵和因变量矩阵之间建立多元回归模型，模型如下：

Y_n＝X_n×pA_p

Y_n+1＝X_(n+1)×_pA_p

式中，Y为因变量矩阵，X为自变量矩阵，A为矩阵系数；n为矩阵行数，p为矩阵列数；

(2)建立、更新数据库：根据多次采集的自变量和因变量参数生成数据库，按照因变量对各个自变量的敏感度进行优先级排序，按照优先级顺序选取参数状态，通过存储不同状态下的因变量和自变量，从数据库中读出与当前状态最接近的参数状态，根据最接近的参数状态调整当前状态，并将调整后的状态参数再次存储到数据库，从而进一步更新数据库，作为下一次控制参数的依据；

所述钢坯加热智能控制包括以下步骤：

(1)在钢坯加热炉预热段、加热段、均热段设置多点热电偶，利用加热炉步进周期跟踪钢坯入炉后位置变化，通过热电偶实时检测各段位置温度；

(2)在加热炉预热段、加热段、均热段三段的排烟管道安装废气取样装置，实时对各段的废气进行取样分析，检测废气含氧量、空燃比；

(3)在燃料总管安装燃料热值检测仪，实时检测燃料热值；

(4)在钢坯加热炉进炉侧和粗轧机进口侧安装温度检测仪检测钢坯入炉前温度和加热后的温度；

(5)将步骤(1)-(4)检测的参数输入计算机数据库，并将钢坯加热后的温度作为因变量，钢坯入炉前温度、燃料热值、废气含氧量、空燃比作为自变量，建立多元回归模型；

(6)设定钢坯加热后的温度并将其输入多元回归模型，通过解算多元回归模型调整钢坯入炉前温度、燃料热值、废气含氧量、空燃比以达到设定钢坯加热后的温度；

所述燃料为高炉煤气或转炉煤气；

所述轧件冷却智能控制包括中轧件冷却智能控制和精轧件冷却智能控制，步骤如下：

(1)在控制冷却装置冷却水管道上安装气动调节阀、水压检测仪、水量检测仪、温度计，在冷却装置后安装轧件温度检测仪，将开轧温度、水压、水温、气动调节阀开口度和轧件冷却后温度存储在数据库中，每5s计算各参数平均值，以气动调节阀开口度为自变量，轧件冷却后温度为因变量建立线性关系，将开轧温度、水压、水温作为前馈调整值；

(2)设定轧件冷却后温度，并检测轧件实际冷却温度，当实际冷却温度低于设定值时，调小气动调节阀开口度，当实际冷却温度高于设定值时，调大气动调节阀开口度，直至实际冷却温度与设定值相同时，保持气动调节阀开口度不变；

(3)将步骤(2)调整后的参数存入数据库，下一支钢坯轧制时，根据开轧温度、水压、水温前馈值的变化，系统自动从数据库中提取与要轧制的钢坯相同或最相近的一组数据，采用此组数据的气动调节阀开口度，提前对轧件冷却装置进行调整，保证轧件冷却后温度与设定值相同；

所述精轧件冷却智能控制还包括以下步骤：

(1)在精轧成品轧机后设置3-4组控制冷却装置，每组控制冷却装置内设置与轧制切分线数相等的控制冷却单元，形成多组、多线控制冷却系统；

(2)设定每组控制冷却装置后轧件冷却温度，第一组控制冷却装置在调整冷却温度达到设定值前，第二组、第三组不作调整，第一组控制冷却装置温度达到设定值后，将冷却后温度反馈作为第二组控制冷却装置的进口温度，在第二组控制冷却装置调整冷却温度达到设定值前，第三组不作调整，以此类推；

(3)每组控制冷却装置后冷却温度均达到设定值后，将每组每线开轧温度、水压、水温、气动调节阀开口度和轧件冷却后温度存储在数据库中，建立控制模型，用于下一支轧件的控制冷却；

所述精轧件冷却智能控制过程中测温仪采用具有弧形扫描功能的测温仪，将测温仪安装在多线切分轧件的上方，测温仪红外摄像头从多线切分第一线到最后一线进行扫描，将扫描区域温度输入计算机处理，滤除不符合要求的温度，对每线温度输出。