1、数理统计分析在罩式炉退火工艺改进中的应用摘要：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：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
2、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
3、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(Mpa)抗拉强度N/mm4伸长率(82)%硬度 (HV)厂家T120*7RB 0.465*1004 230 350 34.0 117 A 公司T120*7RB 0.465*1004 225 345 35.5 113 A 公司T120*
4、0RB 0.465*1004 245 370 36.5 110 A 公司T120*1RB 0.465*1004 230 355 37.0 107 A 公司T120*8RB 0.465*1004 230 355 37.5 114 A 公司T120*9RB 0.465*1005 205 315 41.0 110 B 公司T120*1RB 0.465*1005 205 310 43.0 108 B 公司T120*2RB 0.465*1005 200 305 40.0 112 B 公司T120*4RB 0.465*1005 215 345 39.5 110 B 公司T120*0RB 0.465*100
5、5 215 335 39.5 109 B 公司T120*6RB 0.465*1005 205 315 40.0 104 C 公司T120*0RB 0.465*1005 205 330 39.0 107 C 公司T120*9RB 0.465*1005 210 335 38.5 103 C 公司T120*1RB 0.465*1005 220 350 38.5 114 C 公司T120*7RB 0.465*1004 215 350 41.5 113 C 公司T120*7RB 0.465*1004 205 325 38.0 111 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
6、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,
7、 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H SPCC 0.485*1255 21T 1751mmL SPCC 0.485*1255 21T 1751mmP SPCC 0.485*1255 21T 1751mmX SPCC 0.485*1255 24T 1862mm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：70
8、0 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
9、，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(Mpa)抗拉强度N/mm2伸长率
10、(80)%硬度 (HV) 退火工艺T120*5RB 0.565*1004 205 325 37.5 106 690 0.0 T120*2RB 0.565*1004 235 345 37.0 109 690 23.6T120*0RB 0.565*1004 200 320 37.5 115 0 0.0T120*5RB 0.565*1004 215 335 35.5 107 0 0.2T120*9RB 0.565*1004 210 325 39.0 113 冷点：635T120*6RB 0.565*1004 210 330 37.5 112 690 0.0 T120*8RB 0.565*1004 2
11、00 325 41.5 107 690 24.6T120*6RB 0.565*1004 215 335 40.0 111 0 0.0T120*7RB 0.565*1004 210 330 39.5 109 0 2.0T120*8RB 0.565*1004 191 315 40.5 107 冷点：640T120*9RB 0.565*1004 215 335 40.0 111 700 0.0 T120*7RB 0.565*1004 205 330 39.5 107 700 23.7T120*3RB 0.565*1004 205 325 42.0 106 0 0.0T120*4RB 0.565*1004 210 330 39.0 107 0 0.0T120*8RB 0.565*1004 200 325 37.5 107 冷点：645从表中可以看出，适当提高冷点温度，可以显著提高冷板的伸长率，降低屈服强度，满足较高的深冲性能要求。6、结束语几年来，我们把生产过程统计数据不断进行汇总整理分析，工程技术人员利用这些数据不断改进退火工艺参数，实现了利用普通 CQ 板生产出 DQ 甚至 DDQ 性能的冷轧板，为公司创造了较好的经济效益。
