基于多工序數(shù)據(jù)平臺(tái)的冷軋運(yùn)行質(zhì)量提升技術(shù)—北科工研為梅鋼開發(fā)冷軋過程質(zhì)量監(jiān)控與分析系統(tǒng)
北京科技大學(xué)工程技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“北科工研”）為寶鋼梅山開發(fā)的熱軋-冷軋過程質(zhì)量監(jiān)控與分析系統(tǒng)近日完成了聯(lián)合測(cè)試，測(cè)試效果達(dá)到預(yù)期。該項(xiàng)目合同于2019年年初簽訂，依托梅山鋼鐵1420冷軋產(chǎn)線，開發(fā)了熱軋-冷軋過程質(zhì)量監(jiān)控與分析系統(tǒng)，通過建立多工序數(shù)據(jù)平臺(tái)，打通熱軋、冷軋工序間的信息壁壘，將熱軋工序與冷軋工序的工藝、過程、質(zhì)量數(shù)據(jù)集中采集、整合，實(shí)現(xiàn)多工序數(shù)據(jù)共享與追溯。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)過程參數(shù)監(jiān)控、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、自動(dòng)質(zhì)量判定、工藝過程關(guān)聯(lián)分析、工藝參數(shù)優(yōu)化、模型參數(shù)優(yōu)化、跨工序智能決策等功能，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)過程穩(wěn)定性。這也是北科工研全流程質(zhì)量管控系統(tǒng)（QMS）在國(guó)內(nèi)大中型鋼鐵企業(yè)的第13套應(yīng)用案例，該項(xiàng)目推進(jìn)了從基于數(shù)據(jù)平臺(tái)的質(zhì)量通用解決方案到定制化應(yīng)用的技術(shù)升級(jí)。隨著現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)的不斷完善，充分利用從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的知識(shí)，提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)穩(wěn)定性成為可能。
目前鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)亟待解決的問題：1）煉鋼、熱軋、冷軋各工序、產(chǎn)線之間系統(tǒng)獨(dú)立，形成數(shù)據(jù)孤島；2）工序內(nèi)部多種維度的過程質(zhì)量信息分散在不同的系統(tǒng)中；3）基于數(shù)據(jù)的質(zhì)量與過程狀態(tài)異常監(jiān)控、追溯、分析與優(yōu)化技術(shù)亟待提高。
熱軋?jiān)蠈?duì)冷軋最終產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程穩(wěn)定性具有極為重要的影響。由于缺乏熱軋工藝質(zhì)量的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，現(xiàn)有冷軋生產(chǎn)過程難以就來料狀態(tài)變化和缺陷問題進(jìn)行追溯與針對(duì)性控制決策，導(dǎo)致焊縫斷帶、活套跑偏、圓盤剪堵邊、軋制力預(yù)報(bào)精度不高、復(fù)雜模態(tài)板形缺陷等問題，影響了冷軋工序產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)穩(wěn)定性。
本項(xiàng)目基于北科工研自主開發(fā)的全流程質(zhì)量管控平臺(tái)，為寶鋼梅山1420冷軋?zhí)峁┒ㄖ苹瘧?yīng)用功能：
1）焊縫質(zhì)量與斷帶概率預(yù)測(cè)及優(yōu)化剪切。根據(jù)熱軋來料焊縫前后的中點(diǎn)厚度、寬度、斷面輪廓、平坦度等狀態(tài)信息，結(jié)合帶鋼材料特性、焊機(jī)實(shí)際檢測(cè)焊縫質(zhì)量、冷連軋壓下率、張力等過程信息與工藝參數(shù)，對(duì)焊縫質(zhì)量與斷帶概率進(jìn)行預(yù)測(cè)；同時(shí)，在焊接前實(shí)施對(duì)熱軋來料帶鋼頭、尾的剪切量控制，通過建立剪切量?jī)?yōu)化決策模型，給定剪切值，從而有效降低斷帶發(fā)生概率，并通過精細(xì)化控制切損量提高成材率。
2）冷連軋入口段帶鋼運(yùn)行穩(wěn)定性監(jiān)控。根據(jù)熱軋來料的全長(zhǎng)中心線偏移、板形、寬度等信息，建立冷軋酸洗活套帶鋼跑偏預(yù)測(cè)模型，并結(jié)合CPC偏移量檢測(cè)信息，給出跑偏報(bào)警與圓盤剪堵邊風(fēng)險(xiǎn)提示，提出合理的運(yùn)行速度預(yù)調(diào)整措施，從而充分發(fā)揮CPC糾偏輥的糾偏功能，提高糾偏控制效果，降低圓盤剪堵邊等事故的發(fā)生概率，有效改善冷軋產(chǎn)線的運(yùn)行穩(wěn)定性。
北科工研與寶鋼梅山將持續(xù)在熱軋和冷軋開展基于多工序數(shù)據(jù)平臺(tái)的工藝和質(zhì)量管控應(yīng)用合作，基于現(xiàn)有主流自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)配置，通過1780、1422熱連軋與1420冷連軋產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)熱軋-冷軋-連退一貫制過程質(zhì)量管控，有效提升產(chǎn)品綜合質(zhì)量與生產(chǎn)運(yùn)行性能，打造基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的智能化工藝控制新模式。