[发明专利]热连轧带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法

摘要

一种热连轧带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法，属于轧钢技术领域，该测量方法建立厚度软测量模型，通过与热连轧过程机建立实时通讯，从过程机数据库中在线调用合金成分、工艺参数、实时温度参数及时间参数，作为参数输入，可实时的进行热连轧过程氧化铁皮厚度预测，根据测量结果修改各个阶段工艺参数，进而调整热轧工艺，以达到降低氧化铁皮厚度，改善带钢表面质量的目的。

主权项

1.一种热连轧带钢表面氧化铁皮厚度软测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过氧化增重实验，确定在恒定温度条件下氧化增重与时间的关系曲线；步骤2：计算氧化激活能；建立氧化动力学模型，公式如下；ΔW²＝K_T·t    (1)式中，ΔW为氧化铁皮的增重，mg/mm²；K_T为恒温T条件下抛物线氧化速率常数，mg²/(mm⁴·s)；t为在T温度下的氧化时间，s；KT=exp(A-QRT)---(2)]]>式中，Q为钢种的激活能，J/mol；T为氧化温度，K；R为气体常数8.314，J/(mol·K)；A为模型常数；lnKT=lnK0+(-QR)·1T---(3)]]>式中，K₀为初始模型参数；根据公式(1)和步骤1得到的氧化增重实验数据计算出钢种在不同温度下的抛物线氧化速率常数K_T；对公式(2)两边进行对数变换得到公式(3)，得到不同温度下的1nK_T与的关系曲线，进行线性拟合，得到直线的斜率确定氧化激活能Q；步骤3：建立与热连轧过程机的实时通讯，从热连轧过程机的数据库中在线调用实时温度参数；所述的实时温度参数包括由基础自动化测得的加热炉、粗轧机、精轧机、控冷和卷取阶段的实时温度；步骤4：建立热连轧过程连续变温条件下厚度软测量模型，确定表面氧化铁皮厚度；利用步骤1所述的氧化动力学模型模型，推导变温条件下厚度软测量模型：连续变化的温度可看成是由若干个微小的温度梯度叠加而成，假定在一定的温度段内温度的变化以同等的微小单元来进行递增或递减；恒温条件下，氧化铁皮的增重符合抛物线规律，变温条件下，氧化铁皮增重可以分解为若干个微小的等温单元来计算其生成总和，变温条件下厚度软测量模型公式为：ΔWi2=ΔWi-12+KTi·δti---(4)]]>KTi=exp(A-QRTi)---(5)]]>式中，ΔW_i表示i时刻氧化铁皮的增重，mg/mm²；ΔW_i表示i-1时刻氧化铁皮的增重，mg/mm²；表示i时刻、恒温T条件下抛物线氧化速率常数，mg²/(mm⁴·s)，其中i＝1，2，3，.....N；δt_i是时间步长，s；T_i表示i时刻的氧化温度，K；ΔWi2=ΔW02+KT1·δt1+......+KTi·δti=ΔW02+Σi=1NKTi·δti---(6)]]>其中，ΔW₀＝0；氧化铁皮厚度计算公式为：h_i＝W_i/(ρ·S)                (7)其中，ρ为氧化铁皮密度，S为带钢表面积。