本發(fā)明涉及一種優(yōu)化IF鋼冶煉參數(shù)降低冷軋夾雜類缺陷的方法，屬于鋼鐵冶金冶煉生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

冷軋板中夾雜類缺陷是冷軋缺陷中較為常見也是危害較大的一種缺陷類型，尤其是IF鋼對(duì)冷軋板表面質(zhì)量要求極高，夾雜類缺陷嚴(yán)重影響冷軋板表面質(zhì)量。而研究發(fā)現(xiàn)IF鋼冷軋板中大量的夾雜類缺陷是由于氧化鋁夾雜造成的，這均源于冶煉過程留在鋼液中未去除的夾雜。對(duì)于目前降低鋼液中Al₂O₃夾雜的有效方法是通過取樣分析，利用試驗(yàn)的方法找出具體的限制鋼液潔凈度的工序，優(yōu)化冶煉工藝參數(shù)，這樣的方法成本較高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)，并且并沒有直接與冷軋夾雜類缺陷有效聯(lián)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種優(yōu)化冶煉參數(shù)從而降低冷軋板夾雜類缺陷的方法，找出冶煉過程中影響夾雜類缺陷的重要參數(shù)，優(yōu)化冶煉參數(shù)，降低鋼液中夾雜物含量，降低冷軋板中夾雜類缺陷出現(xiàn)的幾率，為鋼鐵企業(yè)自身診斷冶煉工藝降低冷軋夾雜缺陷提供依據(jù)，解決背景技術(shù)存在的上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種優(yōu)化IF鋼冶煉參數(shù)降低冷軋夾雜類缺陷的方法，包含如下步驟：首先，采集從轉(zhuǎn)爐到冷軋的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使冷軋、熱軋生產(chǎn)過程中記錄的夾雜缺陷情況與冶煉過程中的爐次數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)；然后，使用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)冶煉過程中關(guān)鍵參數(shù)與后續(xù)軋材產(chǎn)生夾雜缺陷的情況進(jìn)行分析，得到冶煉中關(guān)鍵參數(shù)對(duì)軋材夾雜缺陷的影響情況以及冶煉參數(shù)的相互關(guān)系，確定影響軋材夾雜類缺陷的主要因素；找出對(duì)軋材夾雜類缺陷影響較大的關(guān)鍵因素；根據(jù)關(guān)鍵因素提出工藝參數(shù)改進(jìn)，從而有效降低軋材中夾雜類缺陷出現(xiàn)比例。

本發(fā)明具體步驟如下：

(1)獲取數(shù)據(jù)：分別從轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋二級(jí)系統(tǒng)內(nèi)采集6-12個(gè)月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)順序號(hào)、制造命令號(hào)、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧位、爐后溫度、RH進(jìn)站溫度、RH進(jìn)站氧位、RH出站溫度、RH處理時(shí)間、吹氧量、加鋁前溫度、加鋁前氧位、靜置時(shí)間、拉速和中間包溫度；找出上述數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)爐次的熱軋、冷軋生產(chǎn)過程中熱軋卷和冷軋卷出現(xiàn)夾雜類缺陷類的卷數(shù)及重量；

(2) 根據(jù)轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋二級(jí)系統(tǒng)中的生產(chǎn)順序號(hào)和制造命令號(hào)，將每一爐次的冶煉參數(shù)匯總，熱軋和冷軋過程有無夾雜類缺陷分別用“1”和“0”表示，統(tǒng)計(jì)每一爐次出現(xiàn)夾雜類缺陷的熱軋和冷軋卷總重量W1,W2,W3,……和每一爐次鑄坯總重量M1,M2,M3,……

(3) 利用邏輯回歸分析和描述性統(tǒng)計(jì)分析每一個(gè)冶煉參數(shù)與后續(xù)軋材中夾雜類缺陷的關(guān)系，分析不同冶煉參數(shù)在不同區(qū)間內(nèi)與軋材中缺陷指數(shù)的關(guān)系，找到軋材出現(xiàn)夾雜類缺陷較低的參數(shù)區(qū)間，即為合理的工藝參數(shù)控制范圍；夾雜缺陷指數(shù)計(jì)算：

(4) 確定合理的工藝參數(shù)后，按照該參數(shù)工藝生產(chǎn)3~6個(gè)月，統(tǒng)計(jì)這幾個(gè)月冷軋板中夾雜類缺陷的出現(xiàn)幾率；看出冷軋板夾雜缺陷爐次所占比例有所降低，并且有逐月減少的趨勢(shì)，達(dá)到減少軋材夾雜缺陷出現(xiàn)的效果。

本發(fā)明有益效果：根據(jù)轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋生產(chǎn)時(shí)的工藝參數(shù)與軋材中夾雜類缺陷指數(shù)的關(guān)系，找出對(duì)軋材夾雜類缺陷影響較大的關(guān)鍵因素；根據(jù)關(guān)鍵因素提出工藝參數(shù)改進(jìn)，從而有效降低軋材中夾雜類缺陷出現(xiàn)比例，為鋼鐵企業(yè)自身診斷冶煉工藝降低冷軋夾雜缺陷提供依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度與軋材夾雜物缺陷指數(shù)關(guān)系圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中RH進(jìn)站氧位與夾雜物缺陷指數(shù)關(guān)系圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中RH過程吹氧量與軋材中夾雜物缺陷指數(shù)關(guān)系圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中靜置時(shí)間與軋材中夾雜物缺陷關(guān)系圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中加鋁前溫度與軋材中夾雜缺陷關(guān)系圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化工藝參數(shù)后各月份出現(xiàn)軋材缺陷指數(shù)情況圖。

具體實(shí)施方式

一種優(yōu)化IF鋼冶煉參數(shù)降低冷軋夾雜類缺陷的方法，包含如下步驟：首先，采集從轉(zhuǎn)爐到冷軋的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使冷軋、熱軋生產(chǎn)過程中記錄的夾雜缺陷情況與冶煉過程中的爐次數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)；然后，使用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)冶煉過程中關(guān)鍵參數(shù)與后續(xù)軋材產(chǎn)生夾雜缺陷的情況進(jìn)行分析，得到冶煉中關(guān)鍵參數(shù)對(duì)軋材夾雜缺陷的影響情況以及冶煉參數(shù)的相互關(guān)系，確定影響軋材夾雜類缺陷的主要因素；找出對(duì)軋材夾雜類缺陷影響較大的關(guān)鍵因素；根據(jù)關(guān)鍵因素提出工藝參數(shù)改進(jìn)，從而有效降低軋材中夾雜類缺陷出現(xiàn)比例。

本發(fā)明具體步驟如下：

(1)獲取數(shù)據(jù)：分別從轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋二級(jí)系統(tǒng)內(nèi)采集6-12個(gè)月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)順序號(hào)、制造命令號(hào)、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧位、爐后溫度、RH進(jìn)站溫度、RH進(jìn)站氧位、RH出站溫度、RH處理時(shí)間、吹氧量、加鋁前溫度、加鋁前氧位、靜置時(shí)間、拉速和中間包溫度；找出上述數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)爐次的熱軋、冷軋生產(chǎn)過程中熱軋卷和冷軋卷出現(xiàn)夾雜類缺陷類的卷數(shù)及重量；

(2) 根據(jù)轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋二級(jí)系統(tǒng)中的生產(chǎn)順序號(hào)和制造命令號(hào)，將每一爐次的冶煉參數(shù)匯總，熱軋和冷軋過程有無夾雜類缺陷分別用“1”和“0”表示，統(tǒng)計(jì)每一爐次出現(xiàn)夾雜類缺陷的熱軋和冷軋卷總重量W1,W2,W3,……和每一爐次鑄坯總重量M1,M2,M3,……

(3) 利用邏輯回歸分析和描述性統(tǒng)計(jì)分析每一個(gè)冶煉參數(shù)與后續(xù)軋材中夾雜類缺陷的關(guān)系，分析不同冶煉參數(shù)在不同區(qū)間內(nèi)與軋材中缺陷指數(shù)的關(guān)系，找到軋材出現(xiàn)夾雜類缺陷較低的參數(shù)區(qū)間，即為合理的工藝參數(shù)控制范圍；夾雜缺陷指數(shù)計(jì)算：

(4) 確定合理的工藝參數(shù)后，按照該參數(shù)工藝生產(chǎn)3~6個(gè)月，統(tǒng)計(jì)這幾個(gè)月冷軋板中夾雜類缺陷的出現(xiàn)幾率；看出冷軋板夾雜缺陷爐次所占比例有所降低，并且有逐月減少的趨勢(shì)，達(dá)到減少軋材夾雜缺陷出現(xiàn)的效果。

在實(shí)施例中，某鋼廠250t轉(zhuǎn)爐→RH→板坯連鑄→熱軋→冷軋工藝，2015年1~7月份486爐次生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)用本發(fā)明所述方法優(yōu)化IF鋼冶煉工藝參數(shù)。

具體步驟如下：

(1) 在現(xiàn)場(chǎng)通過二次系統(tǒng)采集從轉(zhuǎn)爐、RH和連鑄生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中應(yīng)包括生產(chǎn)順序號(hào)、制造命令號(hào)、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧位、爐后溫度、RH進(jìn)站溫度、RH進(jìn)站氧位、RH出站溫度、RH處理時(shí)間、吹氧量、加鋁前溫度、加鋁前氧位、靜置時(shí)間、拉速和中間包溫度等一些冶煉的關(guān)鍵參數(shù)；其次找出這些爐次相應(yīng)的熱軋、冷軋生產(chǎn)過程中熱軋卷和冷軋卷出現(xiàn)夾雜類缺陷類的卷數(shù)及重量。

(2) 根據(jù)轉(zhuǎn)爐、RH、連鑄和熱軋冷軋二級(jí)數(shù)據(jù)中的生產(chǎn)順序號(hào)和制造命令號(hào)將每一爐次的冶煉參數(shù)匯總，熱軋和冷軋過程有無夾雜類缺陷分別“1”和“0”表示，統(tǒng)計(jì)每一爐次出現(xiàn)夾雜類缺陷的熱軋和冷軋卷總重量和每一爐次鑄坯總重量。

(3) 利用邏輯回歸分析和描述性統(tǒng)計(jì)分析每一個(gè)冶煉參數(shù)與后續(xù)軋材中夾雜類缺陷的關(guān)系，分析不同冶煉參數(shù)在不同區(qū)間內(nèi)與軋材中缺陷指數(shù)的關(guān)系，以下列舉幾個(gè)重要的冶煉參數(shù)與軋材夾雜類缺陷的關(guān)系：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度與軋材夾雜物缺陷指數(shù)如圖1所示。從圖1中可以看出，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度對(duì)夾雜缺陷有明顯影響，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度越高，出現(xiàn)夾雜缺陷的比例越小，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度高于1695 ℃時(shí)，夾雜缺陷的比例明顯降低。以上結(jié)果符合冶煉的實(shí)際過程，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度高，會(huì)使整個(gè)冶煉過程的溫度升高，從而減少RH精煉過程中的吹氧升溫過程產(chǎn)生的氧化鋁夾雜的量，使軋材缺陷減少。所以從以上的統(tǒng)計(jì)分析來看，應(yīng)當(dāng)將轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度控制在1695 ℃以上。

RH進(jìn)站氧位與夾雜物缺陷指數(shù)關(guān)系如圖2所示。圖中同樣可以看出夾雜缺陷比例與進(jìn)站氧位并沒有明顯的關(guān)系。

RH過程吹氧量與軋材中夾雜物缺陷指數(shù)關(guān)系如圖3所示。從圖3中可以看出吹氧量小于250Nm³時(shí)，有兩個(gè)范圍內(nèi)的夾雜缺陷指數(shù)稍大于0.4，其余均小于0.4；當(dāng)吹氧量大于250Nm³時(shí)，夾雜缺陷指數(shù)高達(dá)0.57，明顯0.4。說明當(dāng)吹氧量大于250Nm³時(shí)，軋制過程中出現(xiàn)夾雜缺陷的比例明顯升高。

靜置時(shí)間與軋材中夾雜物缺陷關(guān)系如圖4所示。從圖中可以看出靜置時(shí)間在30-40min的時(shí)間內(nèi)夾雜缺陷指數(shù)明顯小于兩側(cè)的夾雜缺陷指數(shù)。這說明靜置時(shí)間在30-40min的范圍內(nèi)，夾雜缺陷指數(shù)較小，冶煉中應(yīng)當(dāng)將靜置時(shí)間控制在30-40min之間。

對(duì)加鋁前溫度、加鋁前氧位及靜置時(shí)間進(jìn)行邏輯回歸分析，得到表1。

表1

邏輯回歸模型參數(shù)的顯著性檢驗(yàn)使用Wals檢驗(yàn)法，統(tǒng)計(jì)軟件自動(dòng)統(tǒng)計(jì)Wals統(tǒng)計(jì)量及相宜的相伴概率，并據(jù)此進(jìn)行決策。若根據(jù)Wals給出檢驗(yàn)結(jié)論，Wals統(tǒng)計(jì)量越大越好。若根據(jù)相伴概率給出檢驗(yàn)結(jié)論，當(dāng)相伴概率大于等于顯著性水平時(shí)，則不應(yīng)拒絕零假設(shè)，認(rèn)為自變量模型參數(shù)或回歸系數(shù)與0無顯著性差異，該自變量與Logit（p）之間的線性關(guān)系不顯著，否則認(rèn)為線性關(guān)系顯著。

雖然加鋁前溫度、氧位不符合擬定的顯著性水平，但是仍然有一定的顯著性，所以從表示系數(shù)的B值來看，加鋁前氧位與夾雜缺陷指數(shù)呈正比、加鋁前溫度與夾雜缺陷指數(shù)呈反比，在一定程度上可以說明相對(duì)較高的溫度和較低的加鋁前氧位會(huì)減少夾雜缺陷的比例。將進(jìn)站氧控制在600-700×10^-6的范圍內(nèi)，進(jìn)站溫度控制在1600-1620 ℃范圍內(nèi)，吹氧量控制在100 Nm³以下，共篩選出40組數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按加鋁前氧位由小到大進(jìn)行排序，分為兩部分，得到表2：

表2

從表中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)其余變量控制在較小的范圍內(nèi)時(shí)，加鋁前氧位越高，出現(xiàn)夾雜缺陷的比例明顯越高。

接下來對(duì)加鋁前溫度進(jìn)行分析，得到圖5：

從圖5中可以看出，隨著加鋁前溫度的升高，夾雜缺陷指數(shù)有一定的下降，尤其在溫度較低的時(shí)候，夾雜缺陷指數(shù)較高，這說明加鋁前溫度升高有利于夾雜缺陷的降低。

(4) 通過以上統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)IF鋼冶煉現(xiàn)場(chǎng)情況，制訂了一系列改進(jìn)措施，其中最重要的是將轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度控制在1695 ℃以上，其次是在精煉階段控制吹氧量不應(yīng)超過250 Nm³，加鋁前氧位控制在390×10^-6以下，靜置時(shí)間控制在30~40 min之間。在現(xiàn)場(chǎng)針工藝參數(shù)按照改進(jìn)措施進(jìn)行調(diào)整之后，統(tǒng)計(jì)了各月份出現(xiàn)軋材缺陷爐次所占比例的變化情況，如圖6所示。從圖6中可以看出現(xiàn)IF鋼軋材夾雜缺陷爐次所占比例有所降低并且有逐月減少的趨勢(shì)，說明通過控制上述研究中得到的影響軋材夾雜缺陷產(chǎn)生的關(guān)鍵冶煉參數(shù)，可以達(dá)到減少軋材夾雜缺陷出現(xiàn)的效果。