数理统计在罩式炉退火工艺改进中的应用

数理统计分析在罩式炉退火工艺改进中的应用数理统计分析在罩式炉退火工艺改进中的应用 摘要 摘要 本文介绍了利用数理统计分析的方法对罩式炉退火工艺的过程数据进行比较分析 从而逐步改 进罩式炉退火工艺参数 实现了降低能耗 提高效率 改善产品性能的目的 关键词 关键词 数理统计 罩式炉 装炉制度 冷点温度 1 引言 东南薄板有限公司从奥地利 EBNER 公司引进全氢罩式退火炉 对冷轧带钢进行光亮 退火 罩式退火工艺将其冷硬卷加热到再结晶温度以上 奥氏体转化温度以下 并保温度 一定时间 形成新的等轴晶粒 产生再结晶现象 从而使带钢的硬度降低 塑韧性增加 从而获得良好的工艺及使用性能 全氢罩式退火就是将冷硬卷装在一个充满高纯度氢气的 密闭炉罩内被加热 高纯氢气通过炉台变频风机在此空间内形成强对流循环 使得轧制过 程中带来的乳化液在高温下被挥发和分解 之后随气氛出口排出 同时其表面的氧化物与 氢发生还原反应被还原 最终得到了表面清洁 光亮的退火钢卷 2 数理统计的引入 由于冷轧原料的来自不同的厂家 原料成分和性能有较大的差异 在投产初期采用艾 伯纳公司推荐的退火工艺参数 常常导致退火后的带钢性能参数差异很大 为了保证退火 后的冷轧板性能的一致性 退货工艺参数需要根据原料的不同而有所调整 冷轧产品是面 对终端用户的高档产品 同样规格的冷轧板不同的用户对性能的要求差异很大 也需要调 整退火工艺参数 为此我们引进数理统计分析的方法 对不同原料的冷硬卷的退火工艺参 数和退火后带钢的性能进行跟踪分析 逐步探索出一套完整的针对不同原料 不同用户的 退火工艺参数方案 3 用数理统计分析不同原料对产品性能的影响 我们对常用的四家公司原料生产的冷硬卷进行了跟踪和数据统计分析 找出不同厂家 原料的冷硬板退火后的性能差异 从而探索针对不同厂家原料的退火工艺参数 下面列出 了三家原料退火后的性能比较 可以看出原料对产品性能的影响 卷 号规格 mm 屈服 p0 4 Mp a 抗拉强度 N mm4 伸长率 82 硬度 HV 厂家 T120 7RB0 465 100423035034 0 117 A 公司 T120 7RB0 465 100422534535 5 113 A 公司 T120 0RB0 465 100424537036 5 110 A 公司 T120 1RB0 465 100423035537 0 107 A 公司 T120 8RB0 465 100423035537 5 114 A 公司 T120 9RB0 465 100520531541 0 110 B 公司 T120 1RB0 465 100520531043 0 108 B 公司 T120 2RB0 465 100520030540 0 112 B 公司 T120 4RB0 465 100521534539 5 110 B 公司 T120 0RB0 465 100521533539 5 109 B 公司 T120 6RB0 465 100520531540 0 104 C 公司 T120 0RB0 465 100520533039 0 107 C 公司 T120 9RB0 465 100521033538 5 103 C 公司 T120 1RB0 465 100522035038 5 114 C 公司 T120 7RB0 465 100421535041 5 113 C 公司 T120 7RB0 465 100420532538 0 111 C 公司 从比较表中可以看出 同一个规格但不同原料的退火后的冷轧板产品性能有较大的差 别 其中 A 公司的屈服强度较高 伸长率较小 B 公司的屈服强度较低 伸长率较大 C 公司的性能接近 B 公司 但起伏较大 为此要针对合同用户的不同要求 在安排生产计 划时选择原料厂家 在原料厂家无法选择时 就要采取修正退火工艺参数以保证性能 4 用数理统计分析方法探索装炉制度 罩式退火炉内不同垛位的钢卷和同一钢卷的不同部位其温度是不同的 每一炉钢卷在 加热和冷却过程中有一个温度最高点热点和最低点冷点 试验测得热点通常在钢卷的边部 冷点通常在钢卷心部靠内侧 退火过程的每个阶段是在一个温度范围内进行 因此只要将冷 点和热点的温差 T 控制在规定的范围内 就能达到对退火过程的控制 从而控制最终产品 性能 在此基础上 为了实现最短的退火时间 提高产量和节约能源 需要探索适当的装 炉制度 4 1 试验材料 试验材料为同堆垛重量同轧制规格的SPCC冷轧钢卷 共4卷 冷轧卷号来料钢种轧制规格重量外径 HSPCC0 485 125521T1751mm LSPCC0 485 125521T1751mm PSPCC0 485 125521T1751mm XSPCC0 485 125524T1862mm 试验采用二级系统对冷点的模拟 探讨不同组跺对 T 以及退火工艺时间的影响 设定工艺控温为700 冷点为650 4 2当X钢卷组跺在第一个时 退火工艺 加热 700 11 0h 保温 700 16 9h 带罩冷却 0 5 0h 总需时间为 32 9h 4 3当X钢卷组跺在第二个时 退火工艺 加热 700 11 0h 保温 700 18 5h 带罩冷却 5 0h 总需时间为 34 5h 4 4当X钢卷组跺在第三个时 退火工艺 加热 700 11 0h 保温 700 19 6h 带罩冷却 5 0h 总需时间为 35 6h 4 5当X钢卷组跺在最上面时 退火工艺 加热 700 11 0h 保温 700 16 6h 带罩冷却 0 5 0h 总需时间为 32 6h 由此我们不难发现同堆垛重量同轧制规格下 不同的组跺方式对退火工艺时间的影响 上述 4 种不同组跺方式中 当 X 卷在第三种方式下耗时最长 冷点最难到达 其次是当 X 卷在第二种方式下耗时 34 5h 第一种方式与第四种耗时比较接近 分别为 32 9h 与 32 6h 所以在实际装炉作业中 卷重量偏重 卷径大或者同组炉中厚度最薄 不应放置第 三个位置 5 用数理统计分析方法探索不同的控温和冷点温度对性能的影响 为了生产出满足不同用户需要 性能差异较大的冷轧板 我们应用数理统计分析的方 法 探索了不同设定温度和冷点温度对退火冷轧板的性能的影响 下面列出了同厂家同批 次热轧原料 SPCC 在同规格冷轧板在不同设定温度和冷点温度下的性能比较 卷 号 轧制规格 mm 屈服 p0 2 M pa 抗拉强度 N mm2 伸长率 80 硬度 HV 退火工艺 T120 5RB0 565 100420532537 5 106 690 0 0 T120 2RB0 565 100423534537 0 109 690 23 6 T120 0RB0 565 100420032037 5 115 0 0 0 T120 5RB0 565 100421533535 5 107 0 0 2 T120 9RB0 565 100421032539 0 113冷点 635 T120 6RB0 565 100421033037 5 112 690 0 0 T120 8RB0 565 100420032541 5 107 690 24 6 T120 6RB0 565 100421533540 0 111 0 0 0 T120 7RB0 565 100421033039 5 109 0 2 0 T120 8RB0 565 100419131540 5 107冷点 640 T120 9RB0 565 100421533540 0 111 700 0 0 T120 7RB0 565 100420533039 5 107 700 23 7 T120 3RB0 565 100420532542 0 106 0 0 0 T120 4RB0 565 100421033039 0 107 0 0 0 T120 8RB0 565 10042