[发明专利]一种螺纹钢细晶轧制智能控制技术

说明书

本发明公开了一种螺纹钢细晶轧制智能控制方法，涉及螺纹钢生产领域；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；螺纹钢生产工艺过程中采用智能控制技术进行控制各个过程温度，使得最终螺纹钢在不需要添加V合金的情况下获得珠光体和铁素体组织，节约了生产成本，提高了生产效率。

技术领域：

本发明涉及螺纹钢生产领域，具体涉及一种螺纹钢细晶轧制智能控制方法。

背景技术：

我国是当之无愧的钢铁大国，新世纪以来的十几年间，我国钢铁工业迅猛发展，粗钢产量快速增加，常年位居世界第一，粗钢产量达8亿吨，约占世界粗钢产量的49.5％。目前全国共有钢铁企业1400余家。其中螺纹钢产量约3亿吨，生产线超过500条。

目前国内螺纹钢生产线自动化和智能化水平均较低，对人的依赖度高，成本高。螺纹钢生产近年来工艺发展快速，由原来的单线轧制快速发展为二切分、三切分、四切分、五切分轧制，六切分轧制已试验成功，自动化控制水平有所提高，但智能化控制水平低，轧制工序、控制冷却系统及生产收集工序等涉及到现场操作的工作仍要人工操作，控制滞后，精准度差，人员劳动强度大。2000年前由于控制冷却技术限制，螺纹钢生产多采用常规轧制技术，工艺流程为：炼钢钢坯—轧钢加热炉—粗轧机—1号飞剪—中轧机—2号飞剪—精轧机—3号飞剪—冷床—收集，终轧温度与上冷床温度基本一致，1000℃以上，由于温度高，为了保证钢材性能，只能增加合金元素，如生产HRB400牌号钢材，在C、Si、Mn达到上限范围的同时，还要增加0.025％以上的V合金，钢坯生产成本高。2005年后，随着多线切分轧制工艺及螺纹钢轧后穿水淬火工艺逐渐成熟，螺纹钢生产企业纷纷采用以下工艺流程：炼钢钢坯—轧钢加热炉—粗轧机—1号飞剪—中轧机—2号飞剪—精轧机—单组强化冷却装置—3号飞剪—冷床—收集，同时大幅度降低钢坯的化学成分，不再加合金元素V，Si、Mn分别降低0.3％以上，吨钢成本较常规轧制工艺降低150元以上。但钢材表面完全形成闭环的、厚度超1mm的马氏体金相组织，影响了钢材的焊接性能。2017年，国家相关部门经研究，发布了新的螺纹钢国家标准GB/T1499.2—2018，新国家标准对螺纹钢金相组织做了严格要求：增加了金相组织检验的规定，增加了宏观金相、截面维氏硬度、微观组织及检验方法。规定宏观金相均匀，微观组织为铁素体+珠光体。为达到螺纹钢新国家标准的要求，在目前技术水平下只能恢复常规轧制工艺，提高Si、Mn到上限范围的同时，增加0.025％以上的V合金，由此增加了生产成本，如何在符合螺纹钢新国家标准的前提下降低成本，成为螺纹钢行业亟需解决的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种螺纹钢细晶轧制智能控制方法，在满足螺纹钢新国家标准的前提下，减少或不添加合金元素，达到降低钢材生产成本的目的。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种螺纹钢细晶轧制智能控制方法，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、成品速度等作为自变量参数，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