一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113777912A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202110935253.8(22)申请日2021.08.16(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人张凯(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人吴静(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法(57)摘要本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，预热段设有补入空气调节阀，烟道内配置有燃气含量分析仪和O2含量分析仪，该方法包括如下步骤：S1、计算通入无氧化段的燃气和H2刚好烧尽所需补入的理论空气量FPhAirL；S2、设定过剩系数G，根据过剩系数G和所需补入的理论空气量FPhAirL计算所需补入的实际空气量FPhAirS；S3、将计算得到的所需补入的实际空气量FPhAirS作为空气调节阀PID控制器的设定值，空气调节阀PID控制器输出作用于补入空气调节阀。本发明通过监测烟道中氧含量及燃气含量变化，利用串级PID控制实现对预热段补燃空气流量的自动闭环控制，从而使系统能在确保烟道安全的同时自主控制预热无氧化炉的氧含量，以实现其无氧化加热功能。CN113777912ACN113777912A权利要求书1/1页1.一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于，预热无氧化炉的预热段设有用于调节补入预热段空气流量的补入空气调节阀，烟道内配置有实时测量燃气含量和O2含量的分析仪，该控制方法包括如下步骤：S1、计算通入无氧化段的燃气和H2刚好烧尽所需补入的理论空气量FPhAirL；S2、建立燃气含量PID控制器和O2含量PID控制器；所述燃气含量PID控制器的参数包括实际测量值PV燃气、设定值SV燃气、输出值MV燃气；所述O2含量PID控制器的参数包括实际测量值设定值输出值采用串级PID控制方法，将燃气含量PID控制器作为串级大回路，O2含量PID控制器作为串级小回路，当O2含量PID控制器设置为串级状态下时，根据燃气含量PID控制器的输出值MV燃气计算O2含量PID控制器的设定值S3、设定过剩系数G，将设定值和实际测量值传送至O2含量PID控制器，经O2含量PID控制器输出，根据输出值换算得到过剩系数G；根据过剩系数G和所需补入的理论空气量FPhAirL计算所需补入的实际空气量FPhAirS；S4、将计算得到的所需补入的实际空气量FPhAirS作为空气调节阀PID控制器的设定值，空气调节阀PID控制器输出作用于补入空气调节阀。2.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所需补入的理论空气量FPhAirL的计算方法为：实时测量通入无氧化段的空气流量FNofAir、燃气流量F燃气和H2流量计算理论空气燃气比M燃气和理论空气氢气比所需补入的理论空气量FPhAirL的计算公式为：3.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述O2含量PID控制器的设定值SVO2的计算公式为：其中为量程最大值。4.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于：所述燃气含量PID控制器的参数还包括比例参数P燃气、积分参数I燃气、微分参数D燃气，且比例参数P燃气、积分参数I燃气、微分参数D燃气采用模糊PID控制算法进行计算和实时设定。5.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述过剩系数G的换算公式为：6.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，所需补入的实际空气量FPhAirS的计算公式为：FPhAirS＝FPhAirL×(1+G)。7.如权利要求1所述的一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法，其特征在于：所述燃气为焦炉煤气或天然气。2CN113777912A说明书1/5页一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法技术领域[0001]本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种用于预热无氧化炉的防带钢氧化控制方法。背景技术[0002]预热无氧化炉是一种具有惰性保护气氛，可使带钢在加热过程中不受氧化的加热炉，具有加热效率高、速度快特点。预热无氧化炉使用明火加热方式，多使用焦炉煤气或天然气。[0003]其炉段分为预热段和无氧化段两部分：无氧化段是主要加热段，为实现加热的不氧化功能，无氧化段采用的是燃气与空气配合，且燃气适度过量的方式进行燃烧；而无氧化段过量的燃气成分，以及后工艺段中