一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法.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CN106119521A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610793150.1(22)申请日2016.08.31(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)发明人郭英董斌陈君德军朱伟素(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C21D11/00(2006.01)C21D1/26(2006.01)C21D9/52(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法(57)摘要本发明公开了一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，属于自动控制技术领域，首先，通过周期采集换带的两种带钢的规格以及焊缝位置信息，来判断焊缝前后该两种带钢的钢种、厚度和目标温度区间是否一致，以确定换带类型；然后，根据换带类型，确定换带目标温度，并根据速度模型、传热模型共同作用，计算换带中的不同阶段带钢速度设定值和辐射管温度设定值；最后，根据焊缝位置判断换带中的不同阶段，并下达相对应阶段带钢速度设定值和辐射管温度设定值，达到稳定控制目的。本发明可形成较为完善的控制方法，适用于立式退火炉的在线换带控制。CN106119521ACN106119521A权利要求书1/3页1.一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：通过周期采集换带的两种带钢的规格以及焊缝位置信息，来判断焊缝前后该两种带钢的钢种、厚度和目标温度区间是否一致，以确定换带类型；步骤2)：根据换带类型，确定换带目标温度，并根据速度模型、传热模型共同作用，计算换带中的不同阶段带钢速度设定值和辐射管温度设定值；步骤3)：根据焊缝位置，判断换带中的不同阶段，并下达相对应阶段带钢速度设定值和辐射管温度设定值，达到稳定控制目的。2.根据权利要求1所述的一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于：在步骤1)中，换带类型包括目标温度区间不同或者厚度不同，即两种带钢的目标温度区间可有部分重叠区域，亦可无重叠区域，厚度不同包括薄变厚或厚变薄。3.根据权利要求2所述的一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于：在步骤2)中，换带目标温度的确定方式是，通过判断两种带钢的目标温度区间是否有重叠区域，若有重叠区域，则根据两种带钢的厚度由薄变厚时，选择前一带钢目标温度区间的上限值T1up，或者根据两种带钢的厚度由厚变薄时，选择前一带钢目标温度区间的下限值T1down；若无重叠区域，则无论两种带钢的厚度如何变化，当热处理温度上升时，选择前一带钢目标温度区间的上限值T1up，其中T1up会根据后一带钢温度是否满足目标温度区间进行变化，或者当热处理温度下降时，选择前一带钢目标温度区间的下限值T1down。4.根据权利要求3所述的一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于：在步骤2)中，通过速度模型计算带钢的最大速度的公式为：其中，V0为带钢最大速度，TV值为各工艺退火温度下的TV值，h为带钢厚度。5.根据权利要求4所述的一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于：在步骤2)中，传热模型为带钢温度跟踪数学模型，用于跟踪节点在炉内的温度变化情况，通过建立目标温度区间内的带钢与辐射管之间的温度关系，并通过迭代法求出平衡下的计算值，其方程组公式为：cm(tout-tin)＝qAttmid＝(tout+tin)/2其中，tout为带钢行程出口温度，单位K；tin为带钢行程进口温度，单位K；tmid为带钢行程平均温度，单位K；tlef为辐射管左侧温度，单位K；tright为辐射管右侧温度，单位K；c为带钢比热，单位J/kg/K；m为带钢质量，单位kg；q为边界热流密度，单位J/(m2·s)；h为对流换热系数，单位W/(m2·K)；A为换热面积，单位m2；ε为综合辐射黑度；σ为玻耳兹曼常量，其值为5.67×10-8W/(m2·K4)；t为时间，单位s。6.根据权利要求5所述的一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法，其特征在于：在步骤2)中，换带中的不同阶段包括三个阶段，第一阶段为前一带钢的稳态阶段，第二阶段为焊缝在加热段内的过渡阶段，第三阶段为后一带钢的稳态阶段；计算换带中的不同阶段带钢速度设定值和辐射管温度设定值，包括如下方式，2CN106119521A权利要求书2/3页i)计算第一阶段的带钢速度设定值和辐射管温度设定值：根据速度模型和传热模型，分别计算前一带钢的最大速度值和其在换带目标温度下的辐射管温度值，并将所得的前一带钢的最大速度值和辐射管温度值作为第一阶段的带钢速度设定值和辐射管温度设定值；ii)计算第二阶段的带钢速度设定值