一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法.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CN106906352A(43)申请公布日2017.06.30(21)申请号201710202379.8(22)申请日2017.03.30(71)申请人重庆赛迪热工环保工程技术有限公司地址401122重庆市渝北区北部新区赛迪路1号(72)发明人朱伟素董斌罗建枫郭英(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人杨柳岸(51)Int.Cl.C21D9/70(2006.01)C21D1/34(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法(57)摘要本发明公开了一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法，该方法包括以下步骤：S1：根据钢坯信息计算单块钢坯加热时所需的炉温设定值范围；S2：判断两块要混装钢坯的炉温设定值范围是否有重叠，从而确定是否可以连续入炉；S3：若两块钢坯的炉温设定值范围有重叠，可以连续混装入炉，并确定加热炉各控制段炉温设定值；S4：若两块钢坯的炉温设定值范围无重叠，则需空位处理，并确定空位距离。本发明可以减少加热炉混装时钢坯的氧化烧损，提高钢坯加热质量，降低加热炉能耗。CN106906352ACN106906352A权利要求书1/2页1.一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据钢坯信息计算单块钢坯加热时所需的炉温设定值范围；S2：判断两块要混装的钢坯的炉温设定值范围是否有重叠，从而确定是否可以连续入炉；S3：若钢坯的炉温设定值范围有重叠，选取重叠区域上限为炉温初设值，计算在该炉温下两块钢坯的升温情况，若两块钢坯在该炉温下都能满足其加热要求，则该炉温即为两块钢坯混装时的炉温设定值；如果不能同时满足两块钢坯的加热要求，则降低炉温，再计算新炉温下两块钢坯的升温情况；通过反复修正炉温，直到都满足两块钢坯的加热要求时，即为混装时的炉温设定值；当炉温降低到两块钢坯炉温设定值重叠区域的下限，仍无法满足两块钢坯的加热要求时，进入步骤S4；S4：若钢坯的炉温设定值范围无重叠，则需空位处理，并确定空位距离。2.根据权利要求1所述的一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法，其特征在于：步骤S1中，所述钢坯信息包括钢坯规格、加热时间、钢种、入炉温度、出炉目标温度。3.根据权利要求2所述的种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法，其特征在于：步骤S1中包括以下子步骤：S11：用一元三次函数描述钢坯升温曲线，根据工艺要求确定定解条件，求解方程组获得一组钢坯表面的升温曲线，钢坯升温曲线描述为：T(τ)＝aτ3+bτ2+cτ+d式中，T为钢坯温度，τ为钢坯入炉时间，a、b、c、d为待求系数；根据钢坯入炉温度、出炉温度等可以获得以下方程组和约束条件：式中，T0为钢坯入炉温度，Taim为钢坯目标温度，τs为钢坯加热时间，求解上述方程组，可以获得一组钢坯升温曲线，为钢坯表面点升温曲线；S12：划分网格，求解钢坯一维厚度方向的差分方程,根据钢坯表面升温曲线获得钢坯内部温度分布，钢坯一维隐式差分方程为：式中，qu为钢坯上表面热流密度，qb为钢坯下表面热流密度，Fo为傅立叶数，λ为钢坯导热系数，△τ为时间步长，△y为空间步长；k表示时间节点,Tk和Tk+1分别表示k时刻和k+1时刻钢坯的温度；S13：根据钢坯表面的升温曲线，通过边界点差分方程，反算出每一条升温曲线对应的炉温曲线，钢坯边界节点差分方程为：2CN106906352A权利要求书2/2页式中，σ为玻尔兹曼常数，ε为综合传热系数，Tf为炉温，Ts为钢坯温度，λ为钢坯导热系数，△τ为时间步长，△y为空间步长，ρ为钢坯密度，CP为钢坯比热；S14：选取最高和最低两条炉温曲线作为该钢坯的炉温设定值范围；步骤S3中，计算初选炉温下钢坯的升温过程，采用以下方法：求解钢坯一维非稳态导热方程，获得厚度方向温度分布,钢坯加热过程导热方程为：初始条件：τ＝0,t(0,y)＝t0(y)边界条件：y＝0,y＝H,式中，ρ为钢坯密度，CP为钢坯比热，λ为钢坯导热系数，t0(y)为钢坯初始温度，qu为钢坯上表面热流密度，qb为钢坯下表面热流密度，H为钢坯厚度，计算获得钢坯加热过程温度场后，根据以下两点判断钢坯是否满足加热要求：一是达到目标温度，二是断面温差在要求范围内。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法，其特征在于：空位距离按下式来确定：X＝max[L(i)]式中，X为空位距离，L(i)为加热炉各段长度。3CN106906352A说明书1/5页一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法技术领域[0001]本发明属于加热炉优化控制领域，具体涉及一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法。背景技术[0002]加热炉是轧钢生