摘要：随着世界海运贸易量急剧增长，我国对船板钢产量及质量的要求越来越高，本文针对宝钢5m厚板机组轧制道次数不稳定（对于相对规程厚板）的问题，基于数据挖掘的思想，通过对轧制规程的解析，研究得到了影响轧制道次数的主要因素。现场采集了宝钢5m厚板机组积累的轧制工艺数据，利用IBM SPSS Modeler和IBM SPSS Statistics软件，利用相关因素分析法，分析了影响轧制道次的主要因素，确定了压下量和板宽为索引变量。使用决策树算法建立了轧制道次模型，模型具有较高的正确率。最终，统计获得了标准轧制道次的工艺模型。模型的建立对于厚板机组轧制规程的设计及操作具有指导意义。

关键词：船板钢；数据挖掘；变量分析；轧制道次；

Study on the pass schedule calculation and process model of shipboard steel based on data

Abstract：With the rapid growth of world seaborne trade volume, China’s requirements for shipboard steel production and quality are getting higher and higher. This paper is based on the data mining problem of Baosteel’s 5m thick plate rolling trains with unstable frequency (for relatively heavy plate). Through the analysis of the rolling procedure, the main factors affecting the number of rolling passes were studied. The rolling process data accumulated by Baosteel's 5m thick plate unit were collected at the site. Using IBM SPSS Modeler and IBM SPSS Statistics software, the relevant factors analysis method was used to analyze the main factors affecting the rolling pass, and the reduction amount and width were determined as index variable. Rolling pass model was established by using decision tree algorithm, and the model has a higher correct rate. Finally, the statistical process model for standard rolling passes was obtained. The establishment of the model has guiding significance for the design and operation of the plate rolling schedule.

KeyWords: Ship plate steel; Data mining; Pass schedule; Variable analysis;

目录

1 引言 1

1.1 文献综述 1

1.1.1 船板钢发展情况 1

1.1.2 数据挖掘在轧制领域中的应用 1

1.1.3 基于数据挖掘的中厚钢板轧制负荷分配方法的研究 2

1.2 研究的目的和意义 2

1.3 研究的主要内容 2

1.4 技术路线 3

2 宝钢5m厚板船板钢轧制规程的解析 4

2.1 轧制规程计算方法 4

2.2 轧制过程的道次设定流程 4

2.3 影响轧制道次数的因素分析 5

2.3.1 变形抗力的影响因素 5

2.3.2 轧件尺寸的影响因素 6

3 轧制道次影响因素分析 7

3.1 数据的采集及预处理 7

3.2 各因素的相关性分析 16

3.2.1 道次数和各变量的散点图矩阵 16

3.2.2 Pearson相关性系数 18

3.2.3 总变量散点图矩阵的建立 20

3.2.4 SPSS上进行自动化线性建模 22

4 基于数据的轧制道次模型研究 25

5 基于数据的轧制工艺模型的研究结果 27

6 结论 32

致  谢 33

参考文献 34

引言

文献综述

研究的主要内容

宝钢5m厚板轧制规程设计方法的解析

通过机组及文献的调研，初步掌握宝钢5m厚板机组的轧制规程设计流程及方法。轧制规程流程的制定需要根据来料的宽度、来料的厚度、成品的宽度、成品的厚度、温度制度设备的承载能力等来计算轧制的总道次数、各个道次的压下量分配、辊缝的大小以及轧制速度，计算出最优化的轧制规程。通过对普通厚板轧制规程计算与宝钢5m厚板生产采用的轧制道次算法进行分析，了解轧制规程制定的流程，确定轧制道次影响因素。

轧制道次影响因素分析

现在数据的属性越来越多，对于很多伸缩性不算太好的算法来说，过高的维数可能会导致计算时间过长，不利于索引表格的实现，而我们很多的变量是存在一定的内部联系的，而且不同变量的数据整体的影响的权重也不同，需要找出影响轧制道次最终的因素或者优化的变量。采用数据预处理的方法，对船板钢原始数据进行分析，运用因素分析和回归自动线性建模来分析主因素，目的是通过对数据的分析和处理，确定影响轧制道次的主要影响因素，来达到减少索引变量的目的。