[發明專利]罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法

無效

• 申請號: 200710053654.0
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101139652A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 尹曉青;陸繼東;唐順保;李衛杰;阮新建;曾勇;陳緒耀;宮貴良
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D9/663;C21D1/26
• 代理公司: 北京市德權律師事務所
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及一種退火工藝過程中的離線預測技術，特別涉及一種罩式爐鋼卷退火工藝制度中的離線預測技術。

背景技術

鋼卷的退火質量和罩式爐的退火產量直接受到罩式爐鋼卷退火工藝的決定和影響。因此為了保證鋼卷的退火質量、有效發揮罩式爐的退火產能，準確合理的設定罩式爐鋼卷退火工藝至關重要。

迄今為止，罩式爐鋼卷退火工藝制度的設定主要有兩種方式：一種為通過經驗制定的標準曲線進行設定；一種為通過退火工藝計算軟件進行設定。其中對于通過經驗標準曲線進行設定的方式不科學、不嚴謹的，可能會出現鋼卷未完全再結晶退火和出爐高溫氧化等情況，對于通過退火工藝計算軟件進行設定的模式而言，雖然國內各鋼鐵企業通過與高校、科研單位相聯合的方式進行了全氫爐退火過程的研究和開發，在全氫爐退火過程數學模型的建立，進而實現退火工藝制度離線預報方面做了大量的研究工作。但分析所建立的退火計算模型的預測效果和應用情況發現該技術存在以下幾方面的不足：

①應用于現場生產的計算軟件更多是通過大量數據的處理，進而模化為經驗公式以進行退火工藝制度的離線預測，在模型化體系方面存在很大的不足，進而使離線預測計算軟件不能適應生產中軟硬件及設備性能等變化。

②在對退火過程中各階段的退火工藝制度進行自適應設定方面存在很大的缺陷，不能根據現場運行情況進行退火過程工藝制度的調整和設定。

③在退火過程的均熱階段預測中，計算模型在考慮冷點溫度滯后方面存在缺陷。

④所開發的計算模型在離線預測精度方面，尤其是均熱階段和冷卻階段精度偏低。

所以，本發明的目的是結合現場生產運行和設備性能等情況，建立一套具有自主知識產權的基于模型化方法的罩式爐退火工藝制度離線預測技術，提高整個退火工藝過程的離線預測精度，并增強其爐型、工藝和鋼種等方面的擴展適應性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法，該方法克服了現有技術中的離線預測計算軟件不能適應生產中軟硬件及設備性能等變化以及不能根據現場運行情況進行退火過程工藝制度的調整和設定等不足。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法是通過建立鋼卷溫度場模型特別是對鋼卷卷芯溫度進行模化計算來實現對鋼卷退火工藝的預測，其特征在于，包括，加熱階段預測、均熱階段預測、冷卻階段預測。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法的特征還在于，所述加熱階段預測包括：煙氣溫度計算步驟；加熱罩溫度計算步驟；保護氣體屬性更新、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；保護氣體溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法的特征還在于，所述均熱階段預測包括：煙氣溫度計算、燃料量反算步驟；加熱罩溫度場計算步驟；保護氣體屬性更新、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法的特征還在于，所述冷卻階段預測包括：冷卻介質溫度計算步驟；冷卻罩溫度計算步驟；保護氣體物性、流場計算步驟；內罩溫度計算步驟；保護氣體溫度計算步驟；鋼卷溫度場計算步驟。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法的特征還在于，在所述均熱階段，還包含判斷是否考慮溫度滯后的步驟，如果不考慮溫度滯后，則在鋼卷冷點溫度達到規定工藝溫度后進入冷卻階段，如果考慮溫度滯后，則在鋼卷冷熱點溫差達到規定工藝溫差后進入冷卻階段。

本發明的罩式爐鋼卷退火工藝中的離線預測方法的特征還在于，在所述加熱階段預測、均熱階段預測、冷卻階段預測中，通過以下鋼卷導熱控制方程計算鋼卷溫度場：