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申请/专利权人：江西铜业集团铜板带有限公司

摘要：本方案通过提供一种超薄铜板带工艺控制优化方法，利用铜液流动模型和实时冷却策略，优化连续铸造中铸锭的微观组织，确保材料性能均匀，基于历史数据分析，为每批铸锭定制热处理方案，通过集成传感器与监控系统，自动调节热处理条件，实现高效能与节能环保，在冷轧环节，收集在线测厚仪数据，动态调整压力和速度，保证铜板带厚度均匀，矫直过程采用有限元模拟与算法，根据应力分布优化矫直力度，通过实时监测选择性实施局部加热或机械拉伸，有效管理残余应力，最后，融入物联网技术，全面收集生产数据，建立大数据分析平台，持续学习优化生产模型，驱动工艺参数迭代升级，实现了从材料微观结构控制到最终产品质量保证。

主权项：1.一种超薄铜板带工艺控制优化方法，其特征在于，包括：S1：采用连续铸造系统，根据铜液流动模型调节铸模速度和冷却速率，通过模型预测铸锭冷却过程中的相变行为，调整冷却策略，优化微观组织；收集铜液的熔点、热导率、比热容、密度、黏度的物理特性数据，以及模具材料的热物性参数，确定所收集用于模型构建的数据的初始值；采用CAD软件创建连续铸造模具的三维模型，基于Navier-Stokes方程和热传导方程，结合相变理论，建立数学模型，选用ProCAST仿真软件导入几何模型和物理参数，通过与历史生产数据对比，验证模型预测的铜液流动形态、温度分布与实际铸件的微观组织是否吻合；在模拟软件中分别测试不同的冷却水温度、流量、压力配置，以及模具设计的变化对铜液流动、温度场和微观组织的影响，基于模拟结果，探索冷却策略；将优化后的冷却参数应用于实际生产，调整冷却水温度以及控制流量和压力以实现均匀冷却；S2：分析历史数据，为每批铸锭定制化热处理方案，包括温度曲线、保温时间及气氛控制，集成传感器与监控系统，实时跟踪热处理过程，自动调节热处理条件；S3：收集在线测厚仪数据，动态调整冷轧机的压力和速度；在冷轧生产线中，安装高精度电磁感应在线测厚仪，实时监测铜板带的厚度变化，实时收集的厚度数据通过整合传递给中央控制单元；中央控制单元根据在线测厚仪的反馈，通过预先设立的控制模型动态调整冷轧机的轧制压力和轧制速度，当检测到厚度偏离设定目标时，系统立即调整压力以及速度，控制模型为，，其中、分别是压力和速度调整的比例系数，为在线测厚仪每隔时间给出的一次厚度测量值，为目标厚度，为轧制压力，为轧制速度；S4：利用有限元模拟结合算法，根据矫直过程中的应力分布，设计矫直力度分布，系统监控板带应力状态，根据应力状态选择局部加热、机械拉伸策略，按需释放残余应力；基于超薄铜板带的弹性模量、泊松比、屈服强度的材料特性，结合板带的几何形状、厚度不均、初始残余应力因素，以及矫直机的接触条件，建立三维有限元模型，模拟矫直过程中的应力分布；利用有限元模拟结果设计算法，优化力度分布，根据算法优化结果，确定矫直机的接触压力分布，得到决策模型，决策模型为，其中特征向量X包括实时最大残余应力，应力分布均匀性指标U，材料历史矫直响应指标H，k代表决策类型为加热H′、拉伸L、不做处理N，、、以及为模型参数；在矫直过程中，使用嵌入式传感器应变片，实时监测板带的应力状态，收集数据反馈给控制系统，根据决策模型的输出，动态执行局部加热或机械拉伸操作，释放板带中的残余应力；S5：通过物联网技术，收集生产各阶段的数据，包括工艺参数、设备状态及成品质量信息，建立大数据分析平台，深度挖掘生产数据，不断学习与优化生产模型，驱动工艺参数的持续迭代。

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