專(zhuān)利名稱(chēng)：立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種退火爐的加熱控制方法，尤其是一種立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法。
背景技術(shù)：
立式鍍鋅退火爐，除了與其它類(lèi)型退火爐(如步進(jìn)爐、推鋼爐等)同樣具有非線(xiàn)性、滯后性外，還具有帶鋼規(guī)格、熱處理周期及帶鋼運(yùn)行速度變化較頻繁的特點(diǎn)，特別是在由于產(chǎn)品合同、生產(chǎn)計(jì)劃組織帶來(lái)的帶鋼規(guī)格、熱處理周期變化的過(guò)渡過(guò)程中，退火爐在處理完前一批帶鋼后立即要處理下一批規(guī)格的帶鋼，而此時(shí)不可能將立式鍍鋅退火爐關(guān)閉后再重 新啟動(dòng)調(diào)整。這就需要對(duì)兩種規(guī)格帶鋼的加熱控制進(jìn)行精確調(diào)整，以使后一種規(guī)格的帶鋼能夠快速的達(dá)到穩(wěn)定的溫度，以往通常都是通過(guò)操作人員手動(dòng)調(diào)整熱處理目標(biāo)溫度設(shè)定值和帶鋼運(yùn)行速度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的控制，勞動(dòng)強(qiáng)度大、控制精度低、效果不佳。因此，通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制過(guò)渡過(guò)程期間的退火爐加熱狀態(tài)，在兼顧產(chǎn)品質(zhì)量性能指標(biāo)的前提下，提高過(guò)渡過(guò)程自動(dòng)化程度、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化、降低能源消耗，是退火爐加熱控制的重要研究?jī)?nèi)容之一。目前國(guó)內(nèi)就退火爐的控制方法提出了一些專(zhuān)利申請(qǐng)，但是大部分針對(duì)一級(jí)控制來(lái)說(shuō)明，例如中國(guó)專(zhuān)利CN201020295645. X和CN201020539388. X，它們主要是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與爐溫、帶溫直接的反饋控制，缺少數(shù)學(xué)模型和影響因素權(quán)重的分析。專(zhuān)利號(hào)為CN201020256197. 2的退火窯加熱系統(tǒng)主要是針對(duì)加熱分區(qū)儀表位置布置的設(shè)計(jì)，也屬于一級(jí)控制。上述專(zhuān)利均是采用自動(dòng)控制的方法控制退火爐加熱，其根據(jù)帶鋼溫度與目標(biāo)溫度的比較來(lái)控制退火爐中輻射管的功率，然而在立式鍍鋅退火爐，由于帶鋼的規(guī)格會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化，而上述方法均是根據(jù)帶鋼溫度比較目標(biāo)溫度來(lái)反復(fù)調(diào)整輻射管的功率，這個(gè)過(guò)程非常緩慢，即后一規(guī)格的帶鋼要經(jīng)過(guò)比較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到溫度穩(wěn)態(tài)，這無(wú)疑影響了這一規(guī)格帶鋼起始端的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在帶鋼規(guī)格、熱處理周期及帶鋼運(yùn)行速度變化時(shí)能快速使帶鋼溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，包括以下步驟A、在帶鋼的加熱過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設(shè)定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規(guī)格；根據(jù)帶鋼信息判斷當(dāng)前輻射管功率控制是否需要改變當(dāng)帶鋼規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)知識(shí)庫(kù)調(diào)用初始輻射管功率；當(dāng)帶鋼規(guī)格未發(fā)生變化，以當(dāng)前輻射管功率為判斷的初始輻射管功率；以初始輻射管功率作為輻射管的功率設(shè)定；B、在給定各控制段的初始輻射管功率后，利用檢測(cè)到的帶鋼出口溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果比例調(diào)節(jié)輻射管設(shè)定值，然后將計(jì)算后的設(shè)定值下達(dá)給一級(jí)控制系統(tǒng)；C、重復(fù)A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩(wěn)定控制。進(jìn)一步的是，在C步驟中，當(dāng)帶鋼溫度趨于穩(wěn)定控制后，將穩(wěn)定后的輻射管功率通過(guò)自學(xué)習(xí)功能保存在知識(shí)庫(kù)中以作為該類(lèi)型帶鋼的初始輻射管功率。進(jìn)一步的是，所述自學(xué)習(xí)功能采用如下方式實(shí)現(xiàn)當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)帶鋼出口溫度穩(wěn)定在目標(biāo)值附近時(shí)，同時(shí)該時(shí)間內(nèi)各控制段的輻射管功率恒定，則將此時(shí)的 輻射管功率保存在知識(shí)庫(kù)中；當(dāng)知識(shí)庫(kù)中保存的當(dāng)前規(guī)格、帶速下的輻射管功率值超過(guò)15條以上時(shí)，刪除誤差最大的5條，同時(shí)將保存在知識(shí)庫(kù)中所有當(dāng)前規(guī)格和帶速下初始輻射管功率的平均值作為知識(shí)庫(kù)中當(dāng)前規(guī)格以及帶速下的初始輻射管功率。進(jìn)一步的是，在C步驟中，所述帶鋼加熱段比例調(diào)節(jié)遵守一定準(zhǔn)則，如下所示Pi=P' i+k| (τ-τ; )| (I)Pi ^ 100%(2)式中=Pi—第i控制段福射管的輸出功率值，% ；Pi—第i控制段輻射管的當(dāng)前功率值，% ；k 一比例系數(shù)；T一加熱段出口帶溫目標(biāo)值，K ；T廠加熱段出口帶溫當(dāng)前值，K。其中K值比例系數(shù)決定于三個(gè)因素溫度控制段(高溫區(qū)或低溫度)、加熱方式(升溫還是降溫)、變溫速率以及加熱段帶溫出口溫差關(guān)系，即K=K1XK2XK3Kl取值范圍在(0-1)之間，控制段溫度越高Kl值越大，反之越小，見(jiàn)下表。表I控制段影響系數(shù)Kl
權(quán)利要求
1.立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，其特征在于包括以下步驟 A、在帶鋼的加熱過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設(shè)定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規(guī)格；根據(jù)帶鋼信息判斷當(dāng)前輻射管功率控制是否需要改變當(dāng)帶鋼規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)知識(shí)庫(kù)調(diào)用初始輻射管功率；當(dāng)帶鋼規(guī)格未發(fā)生變化，以當(dāng)前輻射管功率為判斷的初始輻射管功率；以初始輻射管功率作為輻射管的功率設(shè)定； B、在給定各控制段的初始輻射管功率后，利用檢測(cè)到的帶鋼出口溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果比例調(diào)節(jié)輻射管設(shè)定值，然后將計(jì)算后的設(shè)定值下達(dá)給一級(jí)控制系統(tǒng)； C、重復(fù)A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩(wěn)定控制。
2.如權(quán)利要求I所述的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，其特征在于在C步驟中，當(dāng)帶鋼溫度趨于穩(wěn)定控制后，將穩(wěn)定后的輻射管功率通過(guò)自學(xué)習(xí)功能保存在知識(shí)庫(kù)中以作為該類(lèi)型帶鋼的初始輻射管功率。
3.如權(quán)利要求2所述的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，其特征在于所述自學(xué)習(xí)功能采用如下方式實(shí)現(xiàn)當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)帶鋼出口溫度穩(wěn)定在目標(biāo)值附近時(shí)，同時(shí)該時(shí)間內(nèi)各控制段的輻射管功率恒定，則將此時(shí)的輻射管功率保存在知識(shí)庫(kù)中；當(dāng)知識(shí)庫(kù)中保存的當(dāng)前規(guī)格、帶速下的輻射管功率值超過(guò)15條以上時(shí)，刪除誤差最大的5條，同時(shí)將保存在知識(shí)庫(kù)中所有當(dāng)前規(guī)格和帶速下初始輻射管功率的平均值作為知識(shí)庫(kù)中當(dāng)前規(guī)格以及帶速下的初始輻射管功率。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，其特征在于在C步驟中，所述帶鋼加熱段比例調(diào)節(jié)遵守一定準(zhǔn)則，如下所示 Pi=Pi i+k| (T-Ti ) I(I) Pi ^ 100%(2) 式中=Pi—第i控制段輻射管的輸出功率值，% ； Pi-第i控制段輻射管的當(dāng)前功率值，% ； k-比例系數(shù)； T-加熱段出口帶溫目標(biāo)值，K ; Ti i-加熱段出口帶溫當(dāng)前值，K。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，其特征在于所述知識(shí)庫(kù)的初始輻射管功率的計(jì)算方法為利用二維帶鋼溫度跟蹤模型進(jìn)行加熱計(jì)算，將計(jì)算的帶鋼溫度和帶鋼熱處理工藝溫度曲線(xiàn)的目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，計(jì)算出各控制段的輻射管設(shè)定值； 二維、無(wú)內(nèi)熱源導(dǎo)熱微分方程為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種退火爐的加熱控制方法，尤其是一種立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法，包括以下步驟A、在帶鋼的加熱過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設(shè)定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規(guī)格；根據(jù)帶鋼信息判斷當(dāng)前輻射管功率控制是否需要改變當(dāng)帶鋼規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)知識(shí)庫(kù)調(diào)用初始輻射管功率；當(dāng)帶鋼規(guī)格未發(fā)生變化，以當(dāng)前輻射管功率為判斷的初始輻射管功率；B、在給定各控制段的初始輻射管功率后，利用檢測(cè)到的帶鋼出口溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果比例調(diào)節(jié)輻射管設(shè)定值，然后將計(jì)算后的設(shè)定值下達(dá)給一級(jí)控制系統(tǒng)；C、重復(fù)A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩(wěn)定控制。
文檔編號(hào)C21D9/56GK102876880SQ20121036424
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者王良兵, 楊澤猛, 羅開(kāi)野, 周兵 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司