[发明专利]一种带钢连续热镀锌镀层厚度预测及其调节方法

说明书

本发明公开了一种带钢连续热镀锌镀层厚度预测及其调节方法，采用回归分析方法建立镀层厚度预测模型，实时计算镀层厚度预测值并根据带钢热镀锌过程数据和当前镀层厚度目标值计算出气刀调节量。本发明的镀层厚度预测方法能够实时预测镀层厚度值，并计算气刀调节量参考值，以便于操作工及时调整气刀参数。实现了镀层厚度动态预测，保证镀层厚度快速达到目标厚度，避免镀层厚度长时间波动。

技术领域

本发明属带钢连续热镀锌技术领域，适用于带钢连续热镀锌生产线镀层厚度预测和操作指导。

背景技术

带钢热镀锌过程是一个复杂的多变量系统，而且镀层厚度测量存在误差或大滞后问题，导致镀层厚度控制精度普遍不高。镀层厚度检测通常有热态测厚仪和冷态测厚仪两种方式，热态测厚仪安装在气刀上方，检测几乎无滞后，但是镀层厚度测量存在较大误差。带钢热镀锌生产线大多采用冷态测厚仪检测方式，冷态测厚仪对镀层厚度测量较为准确，但是通常距离气刀100米以上，镀层厚度测量存在严重的滞后。

专利1(CN 101429639)带钢热镀锌线薄镀层生产方法，根据不同带钢规格确定了相关工艺参数的取值范围，对生产过程具有一定的指导作用。但是实际生产中热镀锌过程是多变量影响的，专利中工艺参数只能作为镀层厚度控制的初始设定值，无法满足镀层厚度动态调节的要求。而且带钢速度通常会根据炉区的运行能力发生变化，这就需要操作人员根据带钢速度变化及时调节气刀参数，消除镀层厚度波动。

专利2(CN 102465246)一种用于在连续热镀锌机组中测量锌层厚度的装置和方法，发明可实现带钢特定位置上的锌层厚度与气刀调节量的精确对应，能够为操作工提供操作指导，发明中镀层厚度与气刀调节量的对应结果是在镀层测厚仪测量结束后计算得到的，而测厚仪通常安装在气刀100米后，镀层厚度与气刀调节量的对应结果存在严重滞后，导致操作人员的镀层厚度调节存在滞后。

发明内容

本发明的目的在于提出的一种带钢连续热镀锌镀层厚度预测方法，能够实时预测镀层厚度值，并计算气刀调节量参考值，以便于操作工及时调整气刀参数。实现了镀层厚度动态预测，保证镀层厚度快速达到目标厚度，避免镀层厚度长时间波动。

1本发明采用回归分析方法建立镀层厚度预测模型，通过在线读取带钢热镀锌过程数据，实时预测计算出当前镀层厚度值，并根据当前镀层厚度设定值计算出气刀调节量，为操作人员提供操作指导。模型输入变量有气刀风压、气刀与带钢的距离、带钢速度，模型输出为镀层厚度；发明采用回归分析方法建立镀层厚度预测模型，采用最小二乘法进行模型参数估计。

1)样本数据收集。按照镀层厚度80g/m²、100g/m²、120g/m²、180g/m²、276g/m²五种规格收集样本数据。每个规格收集40个样本数据，收集不同带钢、不同速度、不同气刀风压、不同气刀与带钢的距离等条件下的气刀风压实际值、气刀与带钢的距离实际值、带钢速度实际值，镀层厚度等实际值数据。

2)多元线性回归建模。

采用幂函数模型进行回分析：

CW＝kV^aD^bP^c (1)

P-气刀风压实际值；D-气刀与带钢的距离实际值；V-带钢速度实际值；CW-镀层厚度实际值；k、a、b、c待估计的模型参数。

对公式(1)进行线性化处理：

LnCW＝Lnk+aLnV+bLnD+cLnP

令CW*＝LnCW，k*＝Lnk，V*＝LnV，D*＝LnD，P*＝LnP，上式表示为：

CW*＝k*+aV*+bD*+cP*