[发明专利]一种热轧宽带钢生产工艺的设计方法

说明书

本发明公开了一种热轧宽带钢生产工艺的设计方法，所述设计方法包括如下步骤：1)对钢铁厂的生产数据进行统计分析，建立钢种的成份平均值、轧制工艺参数与物理力学性能平均值的对应关系计算方程；2)遵循成本最优化、力学性能满足要求的原则，根据1)所提供的方程建立钢种成份、轧制工艺的设计模型：3)根据模型计算的钢种成份、操作工艺参数目标设定值和运行的操作偏差，确定实际生产工艺组织进行生产。本发明可减少技术人员劳动量、提高自动化水平并降低合金成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种基于热轧宽带钢力学性能预报模型的钢种生产工艺设计方法。

背景技术

中国是年产粗钢量超过10亿吨的钢铁大国，钢铁广泛应用于国民生产的各个领域，随着经济的发展，客户对钢铁性能的个性化定制现象越来越多，目前钢厂都是通过设定有区别的钢铁牌号、成份、操作工艺来满足客户的个性化定制需求，而每个钢铁产品牌号都需对应一份产品质量计划(包含钢种成份及生产工艺操作要点)，这就导致产品质量计划份数越来越多，每条产线的产品质量计划份数达到几百甚至上千份，对产品质量计划的日常维护占用了钢厂职工大量的工作时间。并且这一制作质量计划和管理质量计划的工作很繁杂，包括技术研发部门制定技术操作规程、生产厂将技术操作规程进行下发，每份质量计划都需耗时2～3天，占用技术人员10多小时的工作时间才能制定并传达到操作职工手中，这份工作很耗时耗力。

中国的钢铁厂是大型企业，每条热轧卷板产线的年产量几乎都能达到100万吨以上，也即每年进行上万炉钢水的生产，每年都会积累下上万炉轧材的生产经验，因此钢铁厂在常年的生产中积累了丰富的钢种成份、操作工艺与物理力学性能的对应关系知识。钢厂一般只需轻微调整钢厂成份或操作工艺就能满足客户的物理性能个性化定制要求，且产品质量合格率几乎能达到100％，因此个性化钢种的成份及操作规程制定已经不是技术难点，完全可以交给计算机模型去自动完成这一繁杂的工作，计算机模型的计算速度快、效率高，还能对钢种的成份及操作规程进行精细化管理，把产品质量计划做的更细更全，起到减少技术人员劳动量、提高自动化水平并降低合金成本的目的。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于热轧宽带钢力学性能预报模型的钢种生产工艺设计方法。

本发明所针对的钢种为抗拉强度上限低于650Mpa的钢种，该类钢种约占热轧卷板总产量的80％以上，属于能稳定生产的钢种。该类钢种只需添加C、Si、Mn元素进行固溶强化，添加Nb、V、Ti微合金元素进行沉淀强化，并配合常规轧制工艺就能稳定生产，生产工艺成熟。

为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种热轧宽带钢生产工艺的设计方法，所述设计方法包括如下以下三个部分：

第一部分：

对钢铁厂近3～5年的生产数据进行统计分析，建立钢种的成份平均值、轧制工艺与物理力学性能平均值的对应关系方程。

钢种的成份包括钢种中C、Si、Mn、Cr、P、Nb、V、Ti的元素百分含量。

钢种的轧制工艺包括：轧材厚度、精轧终轧温度、卷取温度、轧材出精轧末道次的轧制速度。

物理力学性能包括：屈服强度、抗拉强度、延伸率、常温冲击功。

本发明发明人根据自身所在钢厂的生产数据建立了钢种的平均值成份值、轧制工艺与物理力学性能平均值的对应关系方程。

(1)本发明总结出的热轧宽带钢力学性能随钢种成分、轧制工艺的变化规律如下：

A：C、Si、P、V、Ti这五种合金元素能提高轧材的屈服强度和抗拉强度，但会降低钢材的冲击功值。

B：Mn、Nb这两种合金元素既能提高轧材的屈服强度和抗拉强度，又能提高钢材的冲击功值。