辊式淬火是提升钢板综合性能的重要手段之一,作为影响板形的可控因素,操作参数的设定情况直接决定了板形质量。淬火过程虽短但却涉及强烈的高温冷却反应,牵涉到材料学、热力学、弹塑性力学等多门学科,难以通过机理分析去判断淬火后钢板的板形和设定操作参数。因此,本文深入分析辊式淬火过程具备的典型工业特性,以多操作工况特性为切入点,设计操作参数优化方法,实现操作参数的优化设定,对于提高现场自动化水平和生产效益具有重要意义。首先,进行钢板辊式淬火工艺分析,结合某钢铁企业淬火机生产现状,发现主要生产难点是设定合理的操作参数使淬火后的钢板有良好的板形。分析淬火过程众多参数对生产的影响和过程特性,针对其中多工况这一特性,基于实际运行数据进行具体分析,采用聚类的方法对淬火过程操作工况进行划分。根据以上分析,从数据驱动的角度设计一种基于工况识别的操作参数优化方法。然后,考虑到钢板板形整体受到缺陷类型和不平直度的影响,对钢板板形进行综合评价划分质量等级,使用过采样方法扩充数据以期平衡样本数据集,采用梯度提升决策树算法建立板形预报模型。以本文划分的操作工况作为标准,设计一种基于模糊规则的工况识别方法,通过该方法来判断钢板合适的淬火工况。识别操作工况后,将该工况对应的板形预报模型作为目标函数,采用改进的粒子群算法求取板形最优的操作参数。利用现场数据进行相关仿真实验,结果表明板形预报模型具有较高的预报准确率,工况识别模型可以较好识别淬火工况,操作参数优化模型能够实现操作参数的优化设定,验证了本文所提方法的有效性。最后,以某钢铁企业淬火生产现场为背景,设计淬火过程操作参数优化系统并进行工业应用。在现场原有控制系统的基础上,分析系统需求,设计系统整体架构,开发操作参数优化系统软件。经过一段时间的调试和应用,统计操作参数的使用情况,运行结果表明该系统可以实现对操作参数的有效设定,为现场操作人员提供科学的指导,验证了本文所提方法的可行性与实用性。