[发明专利]一种基于镀层厚度分布的镀锌过程出口带钢板形预测方法

说明书

本发明公开了一种基于镀层厚度分布的镀锌过程出口带钢板形预测方法，涉及热镀锌过程中带钢板形预测技术领域，包括根据热镀锌机组的设备特点，通过对热镀锌机组气刀的结构以及镀层厚度测量装置的特点进行分析，对镀锌过程气刀刮锌后的带钢镀层厚度的测量，实现对镀锌过程出口带钢板形的预测。本发明能够根据带钢镀锌的现场生产情况，通过对镀锌出口气刀刮锌后表面镀层的厚度数据收集，并利用分区搜索法筛选满足要求子区域镀层厚度数据，最后利用最小二乘法确定带钢与气刀垂直距离横向分布的最值，从而确定带钢表面最大翘曲量平均值，可有效解决了镀锌过程出口带钢板形难以测量的难题，为带钢热镀锌过程板形缺陷治理提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及热镀锌过程中带钢板形预报技术领域，具体涉及一种基于镀层厚度分布的镀锌过程出口带钢板形预测方法。

背景技术

热镀锌，是指将冷轧带钢加热到一定的温度后保温一段时间进行退火处理，然后缓慢冷却至热镀温度，随后进入锌液后在带钢表面镀有保护层的工艺过程。热镀锌是冷轧带钢成品最后一道工序，使得产品表面具备均匀耐腐蚀层，增强带钢耐腐蚀性、美观等特点。热镀锌过程包括连续退火工艺、热镀锌工艺，连续退火工艺的技术原理为：首先通过退火实现冷轧板带的再结晶，消除带钢在冷轧过程中由于压下变形而引起的加工硬化，起到恢复可塑性作用。连续退火为热镀锌过程提供有利的温度条件和组织条件，为带钢表面镀层质量提供有利保障。热镀锌工艺是带钢在锌锅的高温锌液中发生镀锌合金反应，在带钢表面获得较为锌、铁等其他元素形成镀层组织。

板带的板形(横向厚差和平直性)是衡量钢板带外形尺寸精度的两项质量指标。板形平直性缺陷，就是指板带材生产过程中出现的瓢曲浪形和翘曲变形；就其生成而言，是指板带塑性压力加工(轧制、矫直等)和热处理过程中不均匀的延伸(塑性应变)分布引起的几何变形，一般认为板形翘曲缺陷主要表现为沿轧制方向的纵向翘曲(即L翘)，沿带钢宽度方向的横向翘曲(即C翘)。

然而，在镀锌机组的连退工艺生产中，带钢在炉内加热和冷却过程中带钢表面温度分布不均匀，各点温度值都不是处处相等。在带钢上下表面及内部温度分布不均，会导致带钢厚度上各处横向延伸量各不相同，所以在带钢的连续退火过程中常常会出现沿带钢宽度的C翘，从而影响到带钢热镀锌表面分布不均匀，甚至出现镀层出现较大缺陷，如鼓形镀层，使得成品质量达不到用户要求。

目前在热镀锌工艺采用气刀刮锌，如图1所示，一般在带钢表面的两侧都布置有相应的气刀(包括上气刀6和下气刀7)，气刀是由气泵、刀室、狭缝状的喷嘴等构成。如图2所示，气泵向气刀的刀室充入一定压力气体，在高压力作用下狭缝状喷嘴喷吹出高速气流(射流8)，高速气流压力作用于锌层产生切应力，使锌层产生塑性流动，从而过量锌层脱离带钢表面。当带钢出口板形翘缺陷发生后，带钢经过气刀时，会造成带钢与气刀喷嘴之间的距离沿着横向或纵向不均匀，使得气刀喷出的气体作用于带钢的锌层压力、切应力有差异，导致锌层沿带钢横向、纵向存在分布不均匀，从而影响产品的质量。

然而，存在气流引起板带高频振动和热镀高温环境下，在操作期间难以在气刀刮锌环节在线配置板形仪，故在现场在线获取热镀锌过程出口带钢板形较为困难，无法定量掌握板形缺陷程度，不利于在线定量控制带钢板形及其表面镀层。

发明内容

针对热镀锌机组出口难以配置板形仪，难以判断机组出口板形的变化，导致在镀锌时镀层厚度分布均匀较差且镀层指标不满足要求的技术问题，本发明提出一种基于镀层厚度分布的镀锌过程出口带钢板形预测方法，充分结合镀锌机组的设备特点，通过对镀锌机组气刀的结构以及镀层厚度测量装置的特点进行分析，建立镀层厚度分布反求出口带钢板形的模型与方法，以实现对镀锌过程出口带钢板形的在线预测。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种基于镀层厚度分布的镀锌过程出口带钢板形预测方法，包括以下步骤：

针对单个带钢表面：