[發明專利]鍍錫產品退火溫度的動態分段控制方法

有效

• 申請號: 201710432654.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN109022757B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 李燦珍;賈銀芳;王宏學
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D9/52;C21D1/26
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種鍍錫產品退火溫度的動態分段控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：1)爐內帶鋼第Ⅰ加熱段溫度設定計算；2)爐內帶鋼第N加熱段溫度設定計算(N1)；

所述步驟1)爐內帶鋼第Ⅰ加熱段溫度設定計算具體如下：

第一步：計算爐內帶鋼第Ⅰ加熱段的溫度；

Temp_coil₁＝(Temp_furn₁-Temp_prep_e)×Temp_adapt_上一卷+Temp_prep_e

式中：Temp_coil₁:帶鋼在第Ⅰ加熱爐段溫度；

Temp_furn₁：爐內帶鋼第Ⅰ加熱段爐溫；

Temp_prep_e：帶鋼在預熱段入口的溫度；

Temp_adapt_上一卷：上一卷同產品的遺傳因子；

作帶鋼溫度T檢驗；

若T₁＞T^*，則計算本段帶鋼溫度控制遺傳因子和下一段帶鋼加熱長度；T^*＝0.008；

第二步：計算爐內帶鋼第Ⅰ加熱段的遺傳因子；

式中：Temp_adapt₁：爐內帶鋼第Ⅰ加熱段遺傳因子

Temp_coil₁:帶鋼在加熱爐第Ⅰ段溫度；

Temp_furn₁：爐內帶鋼第Ⅰ段爐溫；

Temp_heat_e：爐內帶鋼第Ⅰ加熱段入口的溫度；

a1～a4:模型參數；

TV：H*V；

H：帶鋼厚度；

V：中央段速度；

TVave：TV的平均值；

第三步：爐內帶鋼第Ⅱ加熱段的長度計算；

①根據帶鋼設定溫度和實際溫度的差異，并考慮爐內溫度控制，結合帶鋼目前的運行速度等，得到溫度爐溫調節所需的時間：

式中：Adapt_Time：爐溫調節所需時間；

Temp_adapt₁：爐內帶鋼第Ⅰ加熱段遺傳因子；

ΔT：前后帶鋼速度變化時輻射管的溫度差值；

ΔH_b0：預熱段入口和出口帶鋼熱含量的差值；

ΔT_avg：帶鋼速度前后變化的溫度平均值；

②根據溫度調節所需的時間和當前帶鋼運行速度計算帶鋼第Ⅱ加熱段的長度：

L2＝Adapt_Time·V；

L2：爐內帶鋼第Ⅱ段長度；

V：帶鋼運行速度；

所述步驟2)爐內帶鋼第N加熱段溫度設定計算(N1)；具體如下，第一步：計算爐內帶鋼第N加熱段的溫度；

TSS_n＝(TF_n-TS_n-1)×SVF_n-1+TS_n-1；

Temp_coil_n＝(Temp_furn_n-Temp_coil_n-1)×Temp_adapt_n-1+Temp_coil_n-1；

式中：Temp_coil_n:帶鋼在第N加熱爐段溫度；

Temp_furn_n：爐內帶鋼第N加熱段爐溫；

Temp_coil_n-1：爐內帶鋼第N-1加熱段出口溫度；

Temp_adapt_n-1：爐內帶鋼第N-1加熱段遺傳因子；

作帶鋼溫度T檢驗；

若T_n＞T^*，則計算L爐內帶鋼第N段溫度控制遺傳因子和N+1段帶鋼加熱長度；

第二步：計算爐內帶鋼第N加熱段的遺傳因子；

式中：Temp_adapt_n：爐內帶鋼第N加熱段遺傳因子；

Temp_coil_n:帶鋼在加熱爐第N段溫度；

Temp_furn_n：爐內帶鋼第N段爐溫；

Temp_heat_en：爐內帶鋼第N加熱段入口的溫度；

a1～a4:模型參數；

TV：H*V；

H：帶鋼厚度；

V：中央段速度；

TVave：TV的平均值；

第三步：計算爐內帶鋼第N+1加熱段的合理長度；

①根據帶鋼設定溫度和實際溫度的差異，并考慮爐內溫度控制，結合帶鋼目前的運行速度等，得到溫度爐溫調節所需的時間：

Adapt_Time：爐溫調節所需時間；

Temp_adapt_n：爐內帶鋼第N加熱段遺傳因子；

ΔT：前后帶鋼速度變化時輻射管的溫度差值；

ΔH_bn：第N加熱段入口和出口帶鋼熱含量的差值；

ΔT_avg：帶鋼速度前后變化的溫度平均值；

②根據溫度調節所需的時間和當前帶鋼運行速度計算帶鋼第N+1加熱段的長度：

L_n+1＝Adapt_Time·V；

L_n+1：爐內帶鋼第Ⅱ段長度；

V：帶鋼運行速度。

2.根據權利要求1所述的鍍錫產品退火溫度的動態分段控制方法，其特征在于，所述步驟1)或者步驟2)中，還包括以下步驟，爐內帶鋼每個加熱段現場控制設備調整，具體如下，

爐內帶鋼每個加熱段計算完成后，需要根據該加熱段帶鋼實際溫度與設定溫度的偏差情況，通過重復的疊加運算，參考每個加熱段溫度遺傳因子，獲取適當的輻射管溫度，使控制溫度盡可能接近設定溫度；

假設計算的帶鋼溫度低于設定溫度，從第Ⅱ段帶鋼開始，就要調整退火爐內的工況，使爐輥溫度升高，帶鋼溫度升高；

帶鋼在輻射管爐內加熱時，帶鋼、輻射管、爐墻構成輻射換熱系統，帶鋼兩側都受到輻射管的輻射；

輻射計算根據爐墻的高度、輻射管的分布等劃分成很多的基本計算單元，對于每一個計算單元，在帶鋼吸收的輻射熱量和溫度升高所需要的熱量之間形成熱量平衡，爐內帶鋼加熱所需要的熱量通過板溫控制器計算后，按照一定的規則分配到每一列輻射管，輻射管通過提供恰當的空煤比進行燃燒調整，以保證輻射管燃燒達到系統所需要的熱量，輻射管溫度的改變，主要由氣體燃燒產生熱量引起，帶鋼輻射換熱方程變形后的積分方程為：

ρ_s：帶鋼密度kg/m³；V：帶鋼速度m/s；

C_ps:帶鋼平均比熱熔J/kg.K；T_s：帶鋼溫度K；

T_p：輻射源溫度K；C：輻射換熱系統的系統黑度；

B：帶鋼厚度m；σ：黑體輻射常數W/m₂.K₄；

x：坐標軸；

爐內帶鋼每個加熱段所需要的熱量及時反饋給現場設備控制，通過爐內帶鋼溫度控制器計算后，按照一定的規則分配到每一列輻射管，輻射管通過提供合理的空煤比進行燃燒調整，以保證每個加熱段輻射管燃燒達到系統所需要的熱量。