连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法与流程

专利2024-05-07  5



1.本发明属于连续退火技术领域,具体涉及连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法。


背景技术:

2.当带钢进入到退火炉加热段入口,冷带钢与炉区温度存在着很大的温差。带钢与炉辊接触部位的热交换造成了炉辊中部温度降低,致使炉辊横向温度出现较大温差,炉辊横向温差过大会导致炉辊的边部与中心部位产生不同程度的热凸度变化,致使退火炉辊凸度设计与控制效果失效引起带钢在炉内跑偏,因此,退火炉加热段入口区域炉辊横向温度的精准控制成为带钢稳定运行的难题。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.1)温度采集,退火炉加热段入口设置高温辐射计,测量炉内温度为tf、带钢温度ts,炉内保护气从炉子底部进入炉内,被带钢的运动搅动,在带钢和辐射管之间进行热传递,炉辊端部温度te=1/2(tf+ts),炉辊中部与带钢直接接触发生热传导,与炉内环境温度发生热辐射,炉辊中部温度tc=f(tf,ts);
6.2)建立温度模型,通过对退火炉加热段入口炉内温度为tf、带钢温度ts,炉辊端部温度te,炉辊中部温度tc的数据进行跟踪检测,利用数据模拟,建立加热段入口炉辊温度、炉内温度、带钢温度的温度模型;
7.3)确定炉辊正凸度情况下的炉辊端部与中部横向温度差,通过热力学计算,在保证带钢不跑偏运行条件下,保证炉辊凸度的端部与中部温差

t=t
e-tc≤120℃,确保带钢稳定运行;
8.4)建立自动控制系统,通过测量元件分别测量带钢温度、炉内温度和炉辊温度,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器,控制器通过执行器控制炉内热凸度风机,调节风量,精准控制炉辊附近区域温度,从而实现炉辊横向温度精准控制;
9.5)炉辊横向精确温度控制,炉辊横向温度差

t=t
e-tc,当

t>120℃,测量元件反馈温度信号至自动控制系统,执行器调节风机风量,直到

t=120℃时,自动控制系统控制停止调节,保持参数稳定;当

t≤120℃时,自动控制系统正常运行,保持带钢稳定运行。
10.本发明具有以下有益效果:通过分析带钢温度、炉内温度及炉辊温度与带钢运行关系,拟合温度控制模型;建立自动控制系统,通过辐射高温计检测带钢温度,热电偶检测炉内温度,炉辊横向温差拟合公式,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器,控制器通过执行器控制
炉内热凸度风机,调节风量,结合退火炉实际工况参数精准控制炉辊附近区域温度,实现炉辊横向温度偏差目标控制效果,保证退火炉热工状态下实际辊凸度,防止带钢跑偏。
附图说明
11.图1为本发明的自动控制系统结构示意图。
12.图2为本发明的炉辊横向温度精准控制流程图。
13.图中:1-传感器;2-控制器;3-执行器;4-风机控制。
具体实施方式
14.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
15.如图1-2,本发明通过分析带钢温度、炉内温度及炉辊温度与带钢运行关系,拟合温度控制模型;建立自动控制系统,通过测量元件测量带钢温度、炉内温度及炉辊温度,具体的为辐射高温计检测带钢温度,热电偶检测炉内温度,炉辊横向温差拟合公式,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器2,控制器2通过执行器3控制炉内热凸度风机,调节风量nf,精准控制炉辊附近区域温度,从而实现炉辊横向温度精准控制,保证退火炉热工状态下实际辊凸度,防止带钢跑偏。
16.一种连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法,包括以下步骤:
17.1)温度采集,退火炉加热段入口设置高温辐射计,测量炉内温度为tf、带钢温度ts,炉内保护气从炉子底部进入炉内,被带钢的运动搅动,在带钢和辐射管之间进行热传递,炉辊端部温度te=1/2(tf+ts),炉辊中部与带钢直接接触发生热传导,与炉内环境温度发生热辐射,炉辊中部温度tc=f(tf,ts);
18.2)建立温度模型,通过对退火炉加热段入口炉内温度为tf、带钢温度ts,炉辊端部温度te,炉辊中部温度tc的数据进行跟踪检测,利用数据模拟,建立加热段入口炉辊温度、炉内温度、带钢温度的温度模型;
19.3)确定炉辊正凸度情况下的炉辊端部与中部横向温度差,通过热力学计算,在保证带钢不跑偏运行条件下,保证炉辊凸度的端部与中部温差

t=t
e-tc≤120℃,确保带钢稳定运行;
20.4)建立自动控制系统,通过测量元件分别测量带钢温度、炉内温度和炉辊温度,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器2,控制器2通过执行器3控制炉内热凸度风机,调节风量,精准控制炉辊附近区域温度,从而实现炉辊横向温度精准控制;
21.5)炉辊横向精确温度控制,炉辊横向温度差

t=t
e-tc,当

t>120℃,测量元件反馈温度信号至自动控制系统,执行器3调节风机风量,直到

t=120℃时,自动控制系统控制停止调节,保持参数稳定;当

t≤120℃时,自动控制系统正常运行,保持带钢稳定运行。
22.本发明建立了温度控制模型,明确了炉辊横向温度差标准,通过热凸度风机功率变频动态目标值控制调整,实现了炉辊横向温度的精准控制,防止带钢跑偏,确保了带钢在退火炉内的稳定运行。
23.本发明不局限于上述实施方式,任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。
24.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征:
1.一种连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)温度采集,退火炉加热段入口设置高温辐射计,测量炉内温度为t
f
、带钢温度t
s
,炉内保护气从炉子底部进入炉内,被带钢的运动搅动,在带钢和辐射管之间进行热传递,炉辊端部温度t
e
=1/2(t
f
+t
s
),炉辊中部与带钢直接接触发生热传导,与炉内环境温度发生热辐射,炉辊中部温度t
c
=f(t
f
,t
s
);2)建立温度模型,通过对退火炉加热段入口炉内温度为t
f
、带钢温度t
s
,炉辊端部温度t
e
,炉辊中部温度t
c
的数据进行跟踪检测,利用数据模拟,建立加热段入口炉辊温度、炉内温度、带钢温度的温度模型;3)确定炉辊正凸度情况下的炉辊端部与中部横向温度差,通过热力学计算,在保证带钢不跑偏运行条件下,保证炉辊凸度的端部与中部温差

t=t
e-t
c
≤120℃,确保带钢稳定运行;4)建立自动控制系统,通过测量元件分别测量带钢温度、炉内温度和炉辊温度,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器,控制器通过执行器控制炉内热凸度风机,调节风量,精准控制炉辊附近区域温度,从而实现炉辊横向温度精准控制;5)炉辊横向精确温度控制,炉辊横向温度差

t=t
e-t
c
,当

t>120℃,测量元件反馈温度信号至自动控制系统,执行器调节风机风量,直到

t=120℃时,自动控制系统控制停止调节,保持参数稳定;当

t≤120℃时,自动控制系统正常运行,保持带钢稳定运行。

技术总结
本发明公开了一种连续退火炉加热段入口区域炉辊横向温度精准控制方法,其特征在于,包括以下步骤:建立温度模型,通过对退火炉加热段入口炉辊温度、炉内温度、带钢温度的数据进行跟踪检测,利用数据模拟,建立加热段入口炉辊温度、炉内温度、带钢温度的温度模型;建立自动控制系统,通过测量元件分别测量带钢温度、炉内温度和炉辊温度,将相应的温度信号的测量值输入到自动控制系统,并与温度控制模型的设定值进行比对,将获得的偏差值输入至控制器,控制器通过执行器控制炉内热凸度风机,调节风量,精准控制炉辊附近区域温度,从而实现炉辊横向温度精准控制,防止带钢跑偏,确保了带钢在退火炉内的稳定运行。带钢在退火炉内的稳定运行。带钢在退火炉内的稳定运行。


技术研发人员:高凯 王锦波 吕明鹏 查凯 刘义学 邓冬梅 孙鹏 张卫卫
受保护的技术使用者:山东钢铁集团日照有限公司
技术研发日:2022.10.12
技术公布日:2022/12/16
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-415445.html

最新回复(0)