一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法
【專利摘要】一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，屬冶金領域。其根據工藝要求，采集有關生產控制數據，然后以每塊板坯為單位，來建立甄別不銹鋼板坯發生夾渣或裂紋缺陷的方程式，計算其各項生產工藝數據均值和標準差，每塊板坯經過切割工序后，通過甄別結果來得到板坯是否存在缺陷的結論，進而可有效地控制板坯路徑，將無缺陷板坯熱送至下道工序以節約能耗，同時盡最大可能將有缺陷板坯“下線”而避免軋制后產生產品的質量問題。可廣泛用于不銹鋼板坯連續鑄造工藝的生產控制和產品質量監控領域。
【專利說明】一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于冶金領域，尤其涉及一種用于不銹鋼板坯連續鑄造的生產控制方法。【背景技術】
[0002]不銹鋼連鑄生產過程中，夾渣、裂紋是板坯表面常見的缺陷。如果這些缺陷發生而又沒有被及時清除，就直接將板坯送到下道工序進行軋制，將產生不可避免的產品缺陷。
[0003]而在目前提倡減少能源損失的現代連鑄生產中，許多不銹鋼的板坯在切割完畢后就直接通過輥道熱送至下道工序，而不經過煉鋼廠下線進行仔細的檢查。
[0004]為了能在熱送過程中甄別出有缺陷的板坯并將其下線，在實際生產過程中，通常采用人工在板坯表面目視結合根據工藝經驗對拉速、結晶器液位進行超標報警的辦法。
[0005]人工在板坯表面目視檢查缺陷存在漏檢率高的問題，由于熱送途中板坯處于高溫狀態，檢查人員對板坯上表面、左右側面的檢查也做不到非常仔細，更不能檢查緊貼輥道的板還下表面。
[0006]根據現有工藝經驗對拉速、結晶器液位進行超標報警，是在拉速或結晶器液位超過經驗值后認為將發生夾渣、裂紋缺陷。但在實際應用中發現，報警位設定的較松，漏檢率也非常高；報警位設定的較嚴格，會發生許多的虛假報警，即誤報率高；對有缺陷的板坯進行觀察拉速或結晶器液位的數據，發現有許多屬于正常范圍。
[0007]板坯表面常見缺陷的甄別，是板坯質量管理的重要環節。
[0008]在提倡節能減排的大環境下，對不銹鋼板坯“熱送”以節省熱量的散失是各大鋼廠著力推進的方向之一。但在“熱送”過程中，板坯質量出現的表面缺陷在熱態下人工不易發現，一般都是還有結合缺陷甄別規則進行路徑管理。這就是說，板坯切割后，無缺陷的板坯應繼續“熱送”;而有缺陷的板坯將被“下線”留在本工序。這個甄別的準確程度影響了熱送是否能正常進行，同時最大程度地防止缺陷板坯流到下工序發生產品的質量事故。
[0009]利用工藝上提供的影響夾渣或裂紋缺陷的拉速和結晶器液位的標準值進行預警，其缺點在于這種方法將過程參數孤立起來，割裂了它們之間的相互影響。即使有些鋼廠考慮了其他過程參數對缺陷的影響，但這種甄別方法仍然是孤立的。實際生產過程是各種過程參數是同時影響板坯的形成及其質量的，這就是為什么有時工藝參數都在標準值范圍內，但缺陷卻仍然以一定的比率發生。因此，在實際生產控制過程中，迫切需要一種方式將各種關鍵的過程參數聯系起來，才能進一步降低其漏檢率。
[0010]再進一步，除了考慮某一時刻各過程參數及其關系對缺陷的影響外，還應該考慮一段時間內工藝生產參數的變化情況對當前時刻板坯質量的影響。這是因為實際生產前后過程是連續的，前面的某一時刻的工藝參數狀態，對后面的產品質量也產生影響，因此，找到一個能反映波動情況的特征值進行計算/控制，可以使產品缺陷的甄別工作更準確和便于控制。

【發明內容】
[0011]本發明所要解決的技術問題是提供一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其根據工藝要求，采集有關生產控制數據，然后以每塊板坯為單位，來建立甄別不銹鋼板坯發生夾渣或裂紋缺陷的方程式，計算其各項生產工藝數據均值和標準差，每塊板坯經過切割工序后，通過甄別結果來得到板坯是否存在缺陷的結論，進而可有效地控制板坯路徑，將無缺陷板坯熱送至下道工序以節約能耗，同時盡最大可能將有缺陷板坯“下線”而避免軋制后產生產品的質量問題。
[0012]本發明的技術方案是:提供一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，包括對連續生產過程中的各段板坯進行生產過程中各項參數的測量和記錄，其特征是所述的甄別方法至少包括下列步驟:
[0013]A、根據不銹鋼板坯的種類，列出影響不銹鋼板坯某種缺陷發生的工藝過程參數數據項；
[0014]B、測量每塊板坯生產過程中的各項工藝參數數據，并傳輸到過程控制計算機；
[0015]C、每塊板坯切割后，過程控制計算機根據A步驟中所確定的各項生產過程工藝參數的實際測量數據，以板坯為單位計算一定周期內各項生產過程工藝參數數據的平均值；
[0016]D、將每個生產過程工藝參數數據的平均值分別與某種對應的缺陷進行對數回歸分析；
[0017]E、根據對數回歸分析的結果，剔除對數回歸分析結果P-Value值大于0.25的數據項，得到某種對應缺陷發生的顯著影響因素；
[0018]F、將剩余的數據項組合起來，與該種缺陷進行多元對數回歸分析，得到某種缺陷的甄別缺陷發生的方程式；
[0019]G、過程控制計算機根據甄別缺陷發生的方程式，計算每塊板坯實時的P值；
[0020]H、如果某一塊板坯的P值大于0.5，過程控制計算機標定該板坯下線，發出該板坯的下線信號，將該塊板坯留在本工序清理或挽救；
[0021]1、如果某一塊板坯的P值小于0.5，過程控制計算機保持該板坯的原有行進路徑；
[0022]J、通過現有的生產控制系統，控制各塊板坯的行進路徑，將無缺陷的板坯熱送至下道工序，將有缺陷的板坯下線，從而避免產生產品質量問題。
[0023]其中，所述的不銹鋼板坯缺陷種類，包括夾渣缺陷和裂紋缺陷。
[0024]進一步的，在所述的C步驟中，過程控制計算機對所測得的各項生產過程工藝參數的實際測量數據，以板坯為單位計算一定周期內各項生產過程工藝參數數據的平均值和標準差，以進一步提聞爾別的命中率。
[0025]具體的，所述產生不銹鋼板坯缺陷的影響因素為澆鑄拉速fl、結晶器水量f2、鋼水溫度f3、結晶器液位f4、塞棒開口度f5和結晶器水溫差f6，統稱為實際測量數據或過程數據；
[0026]其中，所述的結晶器水量f2又分為結晶器前寬面水量f21、結晶器后寬面水量f22、結晶器左窄面f23水量和結晶器右窄面f24水量；
[0027]其中，所述的結晶器水溫差又分為結晶器前寬面溫差f61、結晶器后寬面溫差f62、結晶器左窄面溫差f63和結晶器右窄面溫差f64。
[0028]進一步的，C步驟中計算平均值的過程如下:
[0029]首先，發給過程計算機是以0.1s為周期的過程數據，考慮數據量太大，因此以一定周期計算這些數據的平均值來作為實際過程的代表值；周期的確定以減少300倍數據為宜，以便降低計算機系統的計算工作量負擔；
[0030]然后，由于判定是以板坯為單位的，所以用每塊板坯所包含的各個周期平均值再來計算平均值來表示產生這塊板坯時這個參數的數據值水平；
[0031]計算其平均值來作為這段周期代表值，其平均值計算公式為
[0032]
【權利要求】
1.一種甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，包括對連續生產過程中的各段板坯進行生產過程中各項參數的測量和記錄，其特征是所述的甄別方法至少包括下列步驟: A、根據不銹鋼板坯的種類，列出影響不銹鋼板坯某種缺陷發生的工藝過程參數數據項； B、測量每塊板坯生產過程中的各項工藝參數數據，并傳輸到過程控制計算機； C、每塊板坯切割后，過程控制計算機根據A步驟中所確定的各項生產過程工藝參數的實際測量數據，以板坯為單位計算一定周期內各項生產過程工藝參數數據的平均值； D、將每個生產過程工藝參數數據的平均值分別與某種對應的缺陷進行對數回歸分析； E、根據對數回歸分析的結果，剔除對數回歸分析結果P-Value值大于0.25的數據項，得到某種對應缺陷發生的顯著影響因素； F、將剩余的數據項組合起來，與該種缺陷進行多元對數回歸分析，得到某種缺陷的甄別缺陷發生的方程式； G、過程控制計算機根據甄別缺陷發生的方程式，計算每塊板坯實時的P值； H、如果某一塊板坯的實時P值大于0.5，過程控制計算機標定該板坯下線，發出該板坯的下線信號，將該塊板坯 留在本工序清理或挽救； 1、如果某一塊板坯的實時P值小于0.5，過程控制計算機保持該板坯的原有行進路徑； J、通過現有的生產控制系統，控制各塊板坯的行進路徑，將無缺陷的板坯熱送至下道工序，將有缺陷的板坯下線，從而避免產生產品質量問題。
2.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述的不銹鋼板坯缺陷種類，包括夾渣缺陷和裂紋缺陷。
3.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是在所述的C步驟中，過程控制計算機對所測得的各項生產過程工藝參數的實際測量數據，以板坯為單位計算一定周期內各項生產過程工藝參數數據的平均值和標準差，以進一步提高甄別的命中率。
4.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述產生不銹鋼板坯缺陷的影響因素為澆鑄拉速fl、結晶器水量f2、鋼水溫度f3、結晶器液位f4、塞棒開口度f5和結晶器水溫差f6，統稱為實際測量數據或過程數據； 其中，所述的結晶器水量f2又分為結晶器前寬面水量f21、結晶器后寬面水量f22、結晶器左窄面f23水量和結晶器右窄面f24水量； 所述的結晶器水溫差又分為結晶器前寬面溫差f61、結晶器后寬面溫差f62、結晶器左窄面溫差f63和結晶器右窄面溫差f64。
5.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述C步驟中計算平均值的過程如下: 首先，發給過程計算機是以0.1s為周期的過程數據，考慮數據量太大，因此以一定周期計算這些數據的平均值來作為實際過程的代表值；周期的確定以減少300倍數據為宜，以便降低計算機系統的計算工作量負擔； 然后，由于判定是以板坯為單位的，所以用每塊板坯所包含的各個周期平均值再來計算平均值來表示產生這塊板坯時這個參數的數據值水平；計算其平均值來作為這段周期代表值，其平均值計算公式為
6.按照權利要求1或5所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是根據所述的平均值，進一步得出以板坯為單位的一定周期內各項生產過程工藝參數數據的平均值的計算公式為
7.按照權利要求3所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述標準差的計算公式為
8.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述各個過程參數計算和整理的數據不能少于50組。
9.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述甄別缺陷發生的方程式為
10.按照權利要求1所述的甄別不銹鋼板坯表面夾渣、裂紋缺陷的方法，其特征是所述的多元對數回歸分析，按照下列步驟進行: 將得到的各個顯著影響數據項全部選擇進行多元對數回歸后，若其結果沒有收斂，說明這些影響因素之間可能存在相關性； 將這些影響因素按P-Value值從小到大排序，逐一增加進行多元回歸運算，若某個數據項加入后如導致算法發散，則先剔除該數據項，如此得到最終合適的數據項； 若多元回歸結果P_Value〈0.05，表明系數有效。
【文檔編號】B22D11/16GK103706774SQ201210379914
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優先權日:2012年9月29日
【發明者】蘇錦, 王立江 申請人:寶鋼不銹鋼有限公司