專利名稱：立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法
技術領域：
本發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：
立式鍍鋅退火爐，除了與其它類型退火爐(如步進爐、推鋼爐等)同樣具有非線性、滯后性外，還具有帶鋼規格、熱處理周期及帶鋼運行速度變化較頻繁的特點，特別是在由于產品合同、生產計劃組織帶來的帶鋼規格、熱處理周期變化的過渡過程中，退火爐在處理完前一批帶鋼后立即要處理下一批規格的帶鋼，而此時不可能將立式鍍鋅退火爐關閉后再重 新啟動調整。這就需要對兩種規格帶鋼的加熱控制進行精確調整，以使后一種規格的帶鋼能夠快速的達到穩定的溫度，以往通常都是通過操作人員手動調整熱處理目標溫度設定值和帶鋼運行速度來實現對過渡過程的控制，勞動強度大、控制精度低、效果不佳。因此，通過控制系統自動控制過渡過程期間的退火爐加熱狀態，在兼顧產品質量性能指標的前提下，提高過渡過程自動化程度、實現產量最大化、降低能源消耗，是退火爐加熱控制的重要研究內容之一。目前國內就退火爐的控制方法提出了一些專利申請，但是大部分針對一級控制來說明，例如中國專利CN201020295645. X和CN201020539388. X，它們主要是實現設備與爐溫、帶溫直接的反饋控制，缺少數學模型和影響因素權重的分析。專利號為CN201020256197. 2的退火窯加熱系統主要是針對加熱分區儀表位置布置的設計，也屬于一級控制。上述專利均是采用自動控制的方法控制退火爐加熱，其根據帶鋼溫度與目標溫度的比較來控制退火爐中輻射管的功率，然而在立式鍍鋅退火爐，由于帶鋼的規格會經常發生變化，而上述方法均是根據帶鋼溫度比較目標溫度來反復調整輻射管的功率，這個過程非常緩慢，即后一規格的帶鋼要經過比較長的時間才能達到溫度穩態，這無疑影響了這一規格帶鋼起始端的質量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在帶鋼規格、熱處理周期及帶鋼運行速度變化時能快速使帶鋼溫度達到穩態的立式鍍鋅退火爐的加熱控制方法。本發明解決其技術問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、在帶鋼的加熱過程中，通過檢測模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規格；根據帶鋼信息判斷當前輻射管功率控制是否需要改變當帶鋼規格發生變化時，通過知識庫調用初始輻射管功率；當帶鋼規格未發生變化，以當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定；B、在給定各控制段的初始輻射管功率后，利用檢測到的帶鋼出口溫度與目標溫度進行比較，根據結果比例調節輻射管設定值，然后將計算后的設定值下達給一級控制系統；C、重復A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩定控制。進一步的是，在C步驟中，當帶鋼溫度趨于穩定控制后，將穩定后的輻射管功率通過自學習功能保存在知識庫中以作為該類型帶鋼的初始輻射管功率。進一步的是，所述自學習功能采用如下方式實現當一定時間內帶鋼出口溫度穩定在目標值附近時，同時該時間內各控制段的輻射管功率恒定，則將此時的 輻射管功率保存在知識庫中；當知識庫中保存的當前規格、帶速下的輻射管功率值超過15條以上時，刪除誤差最大的5條，同時將保存在知識庫中所有當前規格和帶速下初始輻射管功率的平均值作為知識庫中當前規格以及帶速下的初始輻射管功率。進一步的是，在C步驟中，所述帶鋼加熱段比例調節遵守一定準則，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控制段輻射管的當前功率值，% ；k 一比例系數；T一加熱段出口帶溫目標值，K ；T廠加熱段出口帶溫當前值，K。其中K值比例系數決定于三個因素溫度控制段(高溫區或低溫度)、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，見下表。表I控制段影響系數Kl
權利要求
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、在帶鋼的加熱過程中，通過檢測模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規格；根據帶鋼信息判斷當前輻射管功率控制是否需要改變當帶鋼規格發生變化時，通過知識庫調用初始輻射管功率；當帶鋼規格未發生變化，以當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定； B、在給定各控制段的初始輻射管功率后，利用檢測到的帶鋼出口溫度與目標溫度進行比較，根據結果比例調節輻射管設定值，然后將計算后的設定值下達給一級控制系統； C、重復A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩定控制。
2.如權利要求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，當帶鋼溫度趨于穩定控制后，將穩定后的輻射管功率通過自學習功能保存在知識庫中以作為該類型帶鋼的初始輻射管功率。
3.如權利要求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習功能采用如下方式實現當一定時間內帶鋼出口溫度穩定在目標值附近時，同時該時間內各控制段的輻射管功率恒定，則將此時的輻射管功率保存在知識庫中；當知識庫中保存的當前規格、帶速下的輻射管功率值超過15條以上時，刪除誤差最大的5條，同時將保存在知識庫中所有當前規格和帶速下初始輻射管功率的平均值作為知識庫中當前規格以及帶速下的初始輻射管功率。
4.如權利要求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節遵守一定準則，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控制段輻射管的當前功率值，% ； k-比例系數； T-加熱段出口帶溫目標值，K ; Ti i-加熱段出口帶溫當前值，K。
5.如權利要求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庫的初始輻射管功率的計算方法為利用二維帶鋼溫度跟蹤模型進行加熱計算，將計算的帶鋼溫度和帶鋼熱處理工藝溫度曲線的目標溫度進行比較，計算出各控制段的輻射管設定值； 二維、無內熱源導熱微分方程為
全文摘要
本發明公開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、在帶鋼的加熱過程中，通過檢測模塊采集加熱段出口溫度、輻射管設定值和帶鋼信息，包括帶鋼速度、處理工藝、帶鋼規格；根據帶鋼信息判斷當前輻射管功率控制是否需要改變當帶鋼規格發生變化時，通過知識庫調用初始輻射管功率；當帶鋼規格未發生變化，以當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，利用檢測到的帶鋼出口溫度與目標溫度進行比較，根據結果比例調節輻射管設定值，然后將計算后的設定值下達給一級控制系統；C、重復A步驟和B步驟，逐漸使帶鋼溫度趨于穩定控制。
文檔編號C21D9/56GK102876880SQ20121036424
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者王良兵, 楊澤猛, 羅開野, 周兵 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司