热连轧超薄超高强带钢智能轧制技术开发及应用

该项目属于板带轧制技术与自动化交叉的科学技术领域。批量、稳定、低成本地生产高性能钢铁材料是钢铁制造技术发展的重要方向，是实现绿色钢铁的必然选择。热轧高强钢作为高附加值钢铁产品之一，是经济社会发展需要的重要基础材料；而传统热连轧机组尚难批量稳定生产极限规格、极限性能的产品，因此必须进行系统的重大技术创新以满足国家节能减排和产业发展战略的需要。该项目以解决高强薄规格产品在热连轧机组批量稳定生产的重大技术难题为目标，综合运用压力加工、设备与自动化等多学科知识，围绕生产装备、制造工艺及自动化等交叉领域进行系统创新。项目历时五年，取得如下主要创新成果：（1)开发一套智能化轧制模型与稳定性控制技术：①首次提出基于连续曲面的轧制模型自适应方法，构建“机理模型+特征点+拟插值+自适应”的轧制模型新体系；②设计兼顾轧制稳定性与高尺寸控制精度的张力模糊控制器；③提出精轧机组负荷分配的多目标优化计算策略；④首次研发带钢楔形动态等厚度比控制方法，同时消除带钢楔形与其他板形缺陷；⑤开发考虑全长轧制的弯辊力优化设定策略，为超薄超高强产品使用长尺坯生产创造条件。（2)首次研发热连轧机设备精度及操作行为智能辨识系统，对影响产品质量的轧机设备精度进行在线监测与智能诊断，掌握设备状态变化趋势以确保精度失效前能及时预防；对轧钢操作行为进行在线动态智能辨识，分析操作行为的有效性并及时修正操作失误，实现对操作行为的数据化与智能化监控。

（3)首次开发热连轧机活套解振控制技术，打破轧机、带钢和活套之间的共振；生产工艺上通过加热工艺、中间保温罩、轧线各种水的组合控制、轧制润滑工艺优化等，实现工艺减振。该项目攻克了热连轧超薄规格高强钢的智能化轧制关键技术，实现了极限规格、极限性能(厚度1.2mm、屈服强度级)产品的大批量稳定生产，使梅钢1780热轧高强薄规格产品轧制比例在传统热连轧线中稳居国内外同行前列，厚度≤2.0mm的带钢比例从单月8%增加至21%，小时产量在同类产线中稳居前列，年均经济效益8011万元；申请发明专利26件，获得软件著作权5项；发表核心期刊论文60余篇，其中SCI/EI收录39篇。项目在智能化轧制模型与稳定性控制、轧机设备精度诊断、轧机振荡防治等技术领域进行了重点突破，增强了梅钢热轧产品的竞争能力与盈利能力，推动了钢铁行业的绿色转型，支撑了国家节能减排战略，对国内外热连轧机组的升级改造和新建项目具有重要示范和推广价值。