一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法，針對(duì)不同鋼種、規(guī)格設(shè)置加熱模型計(jì)算板坯溫度的參數(shù)，通過跟蹤系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫表中的加熱模型參數(shù)賦給特定的板坯并發(fā)送給二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)，就可以調(diào)整板坯進(jìn)入加熱爐各段的溫度下限和出各段的溫度上限，通過限制要求模型調(diào)整各段爐膛的溫度設(shè)定值，如果加熱爐內(nèi)有不同鋼種和規(guī)格的板坯，就會(huì)計(jì)算出每一塊板坯的溫度上下限，針對(duì)每一塊板坯來調(diào)整爐膛溫度，調(diào)整的原則是兼顧各段所有板坯的前提下，優(yōu)先保證出爐的板坯，達(dá)到同一爐內(nèi)有不同鋼種、規(guī)格的板坯時(shí)能自動(dòng)控制板坯的溫度，且能使每塊板坯在到達(dá)出爐位置時(shí)能達(dá)到目標(biāo)的出鋼溫度，同時(shí)也能滿足軋機(jī)的軋制的開軋溫度的要求。
【專利說明】
一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于加熱爐自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵行業(yè)熱乳鋼工廠的加熱爐是生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，加熱爐加熱板坯質(zhì)量的好 壞直接影響著乳鋼的穩(wěn)定和產(chǎn)品的性能，同時(shí)加熱爐也是能源消耗的主要設(shè)備?，F(xiàn)有加熱 爐內(nèi)燒鋼溫度控制分為三級(jí)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制，三級(jí)自動(dòng)控制分別是二級(jí)加熱模型控制 系統(tǒng)、一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)、〇級(jí)電氣元器件執(zhí)行系統(tǒng)。如圖2所示，正常生產(chǎn)時(shí)由二級(jí)模型控 制系統(tǒng)根據(jù)加熱爐內(nèi)板坯鋼種、規(guī)格和當(dāng)前爐膛實(shí)際溫度計(jì)算出板坯在爐膛內(nèi)各位置的溫 度，根據(jù)板坯的溫度、爐膛實(shí)際檢測溫度、目標(biāo)出爐溫度計(jì)算出各段的實(shí)際設(shè)定溫度。二級(jí) 模型控制系統(tǒng)將計(jì)算的設(shè)定溫度和其他設(shè)定值發(fā)送給一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)，由一級(jí)燃燒控制 系統(tǒng)計(jì)算出各個(gè)段空氣和煤氣閥的開度，控制〇級(jí)電氣元器件執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行，保證爐膛溫度 能精確達(dá)到設(shè)定溫度。
[0003] 現(xiàn)有加熱爐在生產(chǎn)不同鋼種、規(guī)格、出鋼節(jié)奏的板坯時(shí)采用手動(dòng)的方式控制，即不 用二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)計(jì)算出的溫度設(shè)定值而由操作員在一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)中輸入加 熱爐各段的溫度設(shè)定值，由一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)計(jì)算各段空氣和煤氣閥的開度進(jìn)行控制。手 動(dòng)控制相比于自動(dòng)控制有以下的缺陷:手動(dòng)控制加熱爐溫度不隨爐溫、鋼溫和外界環(huán)境的 變化而變化，如果操作工不調(diào)整設(shè)定值，加熱爐始終以同一溫度燒鋼，板坯表面會(huì)因溫度過 高或過低產(chǎn)生較厚的氧化鐵皮及表面過燒或欠燒，帶來不銹鋼表面的質(zhì)量問題;板坯因?yàn)?加熱溫度不均勻帶來后續(xù)的乳制不穩(wěn)定問題;因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥的開度恒定不變，煤氣消耗量大。 操作工調(diào)整設(shè)定值沒有依據(jù)，只根據(jù)已出鋼板坯的乳制情況和經(jīng)驗(yàn)滯后調(diào)整，調(diào)整時(shí)間間 隔較長。
[0004] 由于不銹鋼對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量的特殊要求及乳制的難度較大，要求盡可能采用自動(dòng) 燒鋼?，F(xiàn)有的三級(jí)自動(dòng)控制不能滿足加熱爐內(nèi)有不同的不銹鋼混燒時(shí)的控制，只能采用手 動(dòng)燒鋼過渡，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定生產(chǎn)影響較大。同時(shí)，現(xiàn)有的模型控制參數(shù)沒有按鋼種、規(guī) 格區(qū)分，各段熱焓系數(shù)的最大、最小值是用變量賦值的，變量直接賦給一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所有 鋼種、規(guī)格板坯用同一個(gè)值，對(duì)同一爐內(nèi)有不同的鋼種及規(guī)格不能單獨(dú)控制。另外，同一爐 內(nèi)有不同鋼種、規(guī)格的板坯時(shí)模型計(jì)算的設(shè)定值變化較大，出現(xiàn)交界處板坯到達(dá)出鋼位置 時(shí)出鋼溫度超高或出鋼溫度達(dá)不到目標(biāo)溫度，需要乳機(jī)等待的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn) 定生產(chǎn)影響小、能滿足加熱爐內(nèi)有不同不銹鋼混燒時(shí)控制的加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方 法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制 方法，該方法包括以下步驟： A、 將各鋼種模型熱焓參數(shù)在板坯入爐前按不同鋼種、規(guī)格由操作員在畫面上輸入后， 自動(dòng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表中； B、 加熱爐的跟蹤系統(tǒng)接收到板坯裝鋼信號(hào)后，查找預(yù)裝板坯的鋼種、規(guī)格，將數(shù)據(jù)庫表 中的加熱模型參數(shù)賦給該塊板坯并發(fā)送給二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)； C、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的板坯加熱模型參數(shù)計(jì)算出該塊板坯在加熱爐 內(nèi)各段位置的最高最低溫度； D、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)板坯在加熱爐各段的最高最低溫度、加熱爐的實(shí)際爐膛 溫度計(jì)算加熱爐各段的溫度設(shè)定值，二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)將計(jì)算的溫度設(shè)定值發(fā)送到一 級(jí)燃燒控制系統(tǒng)； E、 一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)計(jì)算出加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制0級(jí)電氣元器件 執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度； F、 檢測加熱爐內(nèi)每塊板坯的溫度并判斷溫度是否達(dá)到溫度設(shè)定值，若溫度沒有達(dá)到溫 度設(shè)定值，一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)重新計(jì)算加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制〇級(jí)電氣元 器件執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度。
[0007] 進(jìn)一步地，所述各鋼種模型熱焓參數(shù)包括加熱爐預(yù)熱段、加熱段、均熱段板坯目標(biāo) 熱焓、熱焓低限、熱焓高限。
[0008] 本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果： 1、本發(fā)明的加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法是針對(duì)不同鋼種、規(guī)格設(shè)置加熱模型計(jì)算 板坯溫度的參數(shù)，確定加熱爐各段板坯溫度限幅以調(diào)整各段熱負(fù)荷，然后通過跟蹤系統(tǒng)將 數(shù)據(jù)庫表中的加熱模型參數(shù)賦給特定的板坯并發(fā)送給二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)，就可以調(diào)整 板坯進(jìn)入加熱爐各段的溫度下限和出各段的溫度上限，通過限制要求模型調(diào)整各段爐膛的 溫度設(shè)定值，如果加熱爐內(nèi)有不同鋼種和規(guī)格的板坯，就會(huì)計(jì)算出每一塊板坯的溫度上下 限，針對(duì)每一塊板坯來調(diào)整爐膛溫度，調(diào)整的原則是兼顧各段所有板坯的前提下，優(yōu)先保證 出爐的板坯，達(dá)到同一爐內(nèi)有不同鋼種、規(guī)格的板坯時(shí)能自動(dòng)控制板坯的溫度，且能使每塊 板坯在到達(dá)出爐位置時(shí)能達(dá)到目標(biāo)的出鋼溫度，同時(shí)也能滿足乳機(jī)的乳制的開乳溫度的要 求。
[0009] 2、本發(fā)明的加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法自動(dòng)控制根據(jù)實(shí)際檢測的加熱爐爐 膛溫度和板坯實(shí)際溫度實(shí)時(shí)修正加熱爐的爐膛溫度，調(diào)解空氣和煤氣閥的開度，能避免板 坯表面過燒或欠燒及較厚的氧化鐵皮，加熱的板坯均勻性好，后續(xù)乳制穩(wěn)定；因?yàn)榭筛鶕?jù)加 熱條件的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度，可以大幅度節(jié)約煤氣消耗。
[0010] 3、本發(fā)明解決了以往加熱爐內(nèi)有不同鋼種、規(guī)格、出鋼節(jié)奏的板坯時(shí)必須采用人 工輸入爐膛各段設(shè)定值造成乳制不穩(wěn)定和能耗較高的難題，通過實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)燒鋼，能有效 減少人為操作造成的板坯加熱質(zhì)量不穩(wěn)定，乳機(jī)乳制困難，電機(jī)跳閘、乳制終止的故障，相 比較于人工手動(dòng)燒鋼能降低能耗。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013] 如圖1所示，一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法，該方法包括以下步驟： A、 將各鋼種模型熱焓參數(shù)(加熱爐預(yù)熱段、加熱段、均熱段板坯目標(biāo)熱焓、熱焓低限、熱 焓高限）在板坯入爐前按不同鋼種、規(guī)格由操作員在畫面上輸入后，自動(dòng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表 中； B、 加熱爐的跟蹤系統(tǒng)接收到板坯裝鋼信號(hào)后，查找預(yù)裝板坯的鋼種、規(guī)格，將數(shù)據(jù)庫表 中的加熱模型參數(shù)賦給該塊板坯并發(fā)送給二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)； C、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的板坯加熱模型參數(shù)計(jì)算出該塊板坯在加熱爐 內(nèi)各段位置的最高最低溫度； D、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)板坯在加熱爐各段的最高最低溫度、加熱爐的實(shí)際爐膛 溫度計(jì)算加熱爐各段的溫度設(shè)定值，二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)將計(jì)算的溫度設(shè)定值發(fā)送到一 級(jí)燃燒控制系統(tǒng)； E、 一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)計(jì)算出加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制0級(jí)電氣元器件 執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度； F、 檢測加熱爐內(nèi)每塊板坯的溫度并判斷溫度是否達(dá)到溫度設(shè)定值，若溫度沒有達(dá)到溫 度設(shè)定值，一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)重新計(jì)算加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制〇級(jí)電氣元 器件執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度。
[0014] 將本發(fā)明的加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法于2015年7月至12月應(yīng)用于酒鋼不銹 鋼熱乳分廠進(jìn)行測試運(yùn)行，經(jīng)測試，該方法解決了手動(dòng)輸入設(shè)定值帶來的出鋼溫度不穩(wěn)定、 粗乳機(jī)和精乳機(jī)開乳溫度變化大、乳機(jī)打滑、振動(dòng)、板坯扣翹頭等的問題。以下是加熱爐在 不銹鋼SUS410S和SUS430R不同鋼種混裝時(shí)一級(jí)操作員手動(dòng)輸入設(shè)定值與本發(fā)明全自動(dòng) 燒鋼時(shí)的對(duì)比數(shù)據(jù)表。
[0015] 表一2014年11月27日SUS410S和SUS430R混裝時(shí)手動(dòng)控制加熱及乳制溫度數(shù)據(jù)表
表二2015年8月10日SUS410S和SUS430R混裝時(shí)本發(fā)明全自動(dòng)控制燒鋼加熱及乳制溫度 數(shù)據(jù)表 由表一和表二可以看出：
1、操作員手動(dòng)設(shè)定加熱爐各段爐膛溫度的設(shè)定值，實(shí)際出鋼溫度和理論出鋼溫度的偏 差大于本發(fā)明全自動(dòng)控制。
[0016] 2、操作員手動(dòng)設(shè)定加熱爐各段爐膛溫度的設(shè)定值，同一輥役內(nèi)板坯的出鋼溫度變 化大于本發(fā)明全自動(dòng)控制。
[0017] 3、操作員手動(dòng)設(shè)定加熱爐各段爐膛溫度的設(shè)定值，相鄰板坯的出鋼溫度變化大于 本發(fā)明全自動(dòng)控制。
[0018] 4、操作員手動(dòng)設(shè)定加熱爐各段爐膛溫度的設(shè)定值，同一輥役板坯粗乳機(jī)開乳溫 度、終乳溫度、精乳機(jī)開乳溫度波動(dòng)大于本發(fā)明全自動(dòng)控制。
[0019] 5、操作員手動(dòng)設(shè)定加熱爐各段爐膛溫度的設(shè)定值，相鄰板還粗乳機(jī)開乳溫度、終 乳溫度、精乳機(jī)開乳溫度波動(dòng)大于本發(fā)明全自動(dòng)控制。
[0020] 6、本發(fā)明全自動(dòng)控制在幾個(gè)重要的指標(biāo)上均優(yōu)于操作員手動(dòng)控制。
[0021] 7、本發(fā)明全自動(dòng)控制不需要操作工有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能避免由于操作失誤帶來 的加熱爐設(shè)備損壞和板坯過燒欠燒的問題。
[0022] 8、本發(fā)明全自動(dòng)控制能保證班組之間由于人員變化帶來的溫度波動(dòng)。由于板坯塊 與塊之間粗精乳機(jī)乳制溫度波動(dòng)恒定，乳機(jī)模型自適應(yīng)波動(dòng)減少，乳制及產(chǎn)品的質(zhì)量更加 穩(wěn)定。
[0023] 9、本發(fā)明全自動(dòng)控制根據(jù)實(shí)際檢測值每隔一段時(shí)間計(jì)算一次溫度設(shè)定值并發(fā)送 給一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)行空氣和煤氣閥的調(diào)節(jié)，相比操作人員手動(dòng)設(shè)定溫度設(shè)定值，空氣 和煤氣閥長時(shí)間不調(diào)整，能大幅度節(jié)約煤氣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟： A、 將各鋼種模型熱焓參數(shù)在板坯入爐前按不同鋼種、規(guī)格由操作員在畫面上輸入后， 自動(dòng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表中； B、 加熱爐的跟蹤系統(tǒng)接收到板坯裝鋼信號(hào)后，查找預(yù)裝板坯的鋼種、規(guī)格，將數(shù)據(jù)庫表 中的加熱模型參數(shù)賦給該塊板坯并發(fā)送給二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)； C、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的板坯加熱模型參數(shù)計(jì)算出該塊板坯在加熱爐 內(nèi)各段位置的最高、最低溫度； D、 二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)根據(jù)板坯在加熱爐各段的最高最低溫度、加熱爐的實(shí)際爐膛 溫度計(jì)算加熱爐各段的溫度設(shè)定值，二級(jí)加熱模型控制系統(tǒng)將計(jì)算的溫度設(shè)定值發(fā)送到一 級(jí)燃燒控制系統(tǒng)； E、 一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)計(jì)算出加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制0級(jí)電氣元器件 執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度； F、 檢測加熱爐內(nèi)每塊板坯的溫度并判斷溫度是否達(dá)到溫度設(shè)定值，若溫度沒有達(dá)到溫 度設(shè)定值，一級(jí)燃燒控制系統(tǒng)重新計(jì)算加熱爐各段空氣和煤氣閥的開度，并控制〇級(jí)電氣元 器件執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的開度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱爐燒鋼溫度全自動(dòng)控制方法，其特征在于:所述各鋼 種模型熱焓參數(shù)包括加熱爐預(yù)熱段、加熱段、均熱段板坯目標(biāo)熱焓、熱焓低限、熱焓高限。
【文檔編號(hào)】F27D19/00GK106091715SQ201610444562
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】程秀英
【申請(qǐng)人】甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司