一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法转让专利

申请号 : CN201810627924.2

文献号 : CN110618715B

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相似专利:

发明人 : 王墨南吕立华张科杰邓龙乔广荣自瑛琪

申请人 : 宝山钢铁股份有限公司

摘要 :

本发明公开一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法,适用于生产对出炉温度均匀性要求较高的板坯。计算机模块读取当前出炉的一块板坯表面上沿板坯长度方向上多个点的测温数据;该方法计算板坯的温度极差;左、中、右三个位置的温度均值,并据此以及左右温度极值之差以及中间与左右温度极值之差,执行均热段常规烧嘴和平焰烧嘴的开关和控温操作。本发明能够达到稳定加热炉内炉温,提高出炉板坯温度均匀性并实现烧嘴自动化开关的目的。

权利要求 :

1.一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法,所述加热炉包括预热段、加热段、和均热段,所述预热段和加热段包括脉冲控制烧嘴,所述均热段包括平焰烧嘴和常规烧嘴,所述平焰烧嘴设置在均热段的顶部,所述常规烧嘴设置在均热段的两侧,其特征在于,所述自动控制方法包括如下步骤:S1:计算机模块读取当前出炉的一块板坯表面上沿板坯长度方向上多个点的测温数据;

S2:计算该块板坯的温度极差;

S3:判断所述温度极差是否大于极差参考值;如果小于极差参考值则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不进行任何操作,如果大于极差参考值则进行下一步操作;

S4:计算该块板坯在加热炉中左、中、右三个位置的温度均值;

S5:判断三个温度均值之间的差是否在参考值范围内,如果在参考值范围内,则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不进行任何操作,如果在参考值范围之外则进行下一步操作;

S6:根据左右温度极值大小之差以及中间与左右温度极值大小差,执行均热段常规烧嘴和平焰烧嘴的开关和控温操作;

S7:执行新的板坯测温时,重复步骤S1-S6,其中,步骤S1进一步包括:利用安装在热轧产线中的粗轧机之后的红外线温度检测器沿所述板坯的长度方向上一次扫描测量多个点的表面温度;

步骤S2进一步包括:从读取的所述多个点的测温数据中去除所述板坯长度方向上最左边两个点的测温数据和最右边两个点的测温数据,由剩下所有点的最大值减去最小值得到该块板坯的温度极差;

步骤S4中,板坯长度方向上靠加热炉左侧的25%的测温点,其测温点均值为板坯的左侧温度均值;靠加热炉右侧的25%的测温点,其测温点均值为板坯的右侧温度均值;其余为中间的50%的测温点,其测温点均值为板坯中部温度均值。

2.如权利要求1所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:所述多个点为90-110个。

3.如权利要求1所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:步骤S3中所述的极差参考值设定为15℃,如该块板坯的温度极差小于15℃则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不做任何操作。

4.如权利要求1所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:步骤S5进一步包括:

当板坯的左右侧温度均值中的一侧温度均值高于另一侧温度均值2.2℃以上,则对均热段两侧常规烧嘴进行进一步操作,反之对均热段两侧烧嘴不做操作;

当板坯的中间温度均值大于左右侧温度均值中较小的一侧温度均值2.5℃以上,则对均热段顶部平焰烧嘴进行进一步操作。

5.如权利要求1所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:所述均热段两侧的所述常规烧嘴包括至少3对,所述平焰烧嘴包括左侧平焰烧嘴、中间平焰烧嘴和右侧平焰烧嘴。

6.如权利要求1所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:步骤S6进一步包括:

温度均值较高侧设为A侧;温度均值较低侧设为B侧,当A侧的温度均值大于B侧的温度均值2.2℃以上时,执行以下步骤:a)当A侧最高点温度-B侧最低点温度小于等于19℃时,则B侧常规烧嘴的开关全开;

b)当A侧最高点温度-B侧最低点温度大于19℃且小于等于23℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关关闭一个;

c)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度大于23℃且小于等于31℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关关闭两个;

d)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度大于31℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关全部关闭;

当中部温度均值大于B侧温度均值2.5℃以上时,执行以下步骤:a)当中部最高点温度-B侧最低点温度小于等于19℃时,中间平焰烧嘴无操作;

b)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于19℃且小于等于23℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低5℃;

c)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于23℃且小于等于25℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低10℃;

d)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于25℃且小于等于28℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低15℃;

f)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于28℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低20℃;

当中部温度均值小于B侧温度均值2.5℃以上时,中间平焰烧嘴的设定温度升高10℃;

当一侧需要升温且全长温度最高点在这一侧,则不做任何操作;

当一侧需要降温且全长温度最低点在这一侧,则不做任何操作。

7.如权利要求6所述的加热炉均热段烧嘴自动控制方法,其特征在于:所述左侧平焰烧嘴占25%、中间平焰烧嘴占50%、右侧平焰烧嘴占25%。

说明书 :

一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金加热炉燃烧控制领域,具体地涉及一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法。

背景技术

[0002] 脉冲燃烧技术是一种新的加热燃烧技术,与传统加热炉相比,大多数脉冲加热炉除了均热段(最后一段)顶部采用了平焰烧嘴(平焰烧嘴可根据设定温度自动调整流量)以及两侧底部为若干对(一般3~4对)常规烧嘴外,其他各加热控制区域均采用了脉冲控制的烧嘴,布置全部安装在侧墙上。图1为脉冲加热炉主视图1,图2为俯视图。
[0003] 每个脉冲烧嘴都是由空气、煤气系统配合而成,烧嘴前的空气、煤气管道上各自安装了ON/OFF自动切断阀。脉冲烧嘴通常是在全额定功率下进行开关控制,只是燃烧的时间长短不一样,烧嘴的流量不可调。当脉冲烧嘴前的热电偶达不到炉气设定温度,则脉冲烧嘴进行额定燃烧;当检测热电偶温度到达炉气温度则关闭烧嘴不进行燃烧。每隔一段时间(如一分钟)进行炉气温度重新扫描。这样的控制方法由于保证烧嘴在额定功率燃烧,而仅仅是调整烧嘴的燃烧时间,所以在某种程度上保证了烧嘴的工作稳定性。
[0004] 然而在长期的使用中脉冲加热炉产生的主要问题如下:a)烧嘴不可避免的会频繁切换开关,空煤阀门动作难以完全同步,从而降低能源使用效率,燃烧不容易稳定,炉温也会不均匀。b)阀门使用过多从而阀门关闭不严密,使得空气阀门泄漏的冷空气多,导致炉温不均匀。这些问题严重影响脉冲加热炉的使用效果,直接影响板坯的加热质量。传统的脉冲加热炉希望阀门工作稳定,着重从设备密封上解决这个难题,但是很难长久稳定使用,至今没有一个方法能够通过控制系统的灵活运用改善该问题。
[0005] 热轧产线往往在粗轧机过后安装红外线温度检测系统,对粗轧后的板坯在长度方向上进行表面测温(约90—110个测温点)(如图3所示)。整个表面的温度极差小于一定标准值(20或25℃),则该板坯的温度均匀性视为合格(板坯长度方向对应加热炉宽度方向)。这些测温数据全部实时储存在热轧产线的计算机系统里并绘制图像显示在操作台上,如图4所示。
[0006] 由于传统的脉冲加热炉在生产温度均匀性要求较高的板坯合格率并不理想,因此需要提供一种利用红外线检测数据对均热段烧嘴进行自动控制,帮助提高炉气温度均匀性,特别是提高对板坯出炉温度影响最大的均热段(加热炉最后一段)的炉气温度均匀性,从而提高出炉板坯温度均匀性。
[0007] 申请号为CN201410035173.7的发明专利申请(申请日2014.01.24申请人:宝钢钢铁股份有限公司)公开了“一种脉冲式板坯加热炉用温度控制方法”,该控制方法的关键是根据炉气设定温度和热电偶检测的炉温进行计算得到脉冲烧嘴的燃烧时间。但该方法建立在脉冲烧嘴阀门开关运行稳定的情况下,且依赖炉内热电偶的数值准确性,当面对出炉温度极差要求很高的板坯时效果并不显著。
[0008] 申请号为CN201110359971.1的发明专利申请(申请日2011.11.14申请人:北京首钢自动化信息技术有限公司)公开了“加热炉智能双交叉限幅燃烧自动控制方法”,该控制方法的关键是通过热电偶检测加热炉内的炉温并与设定炉气温度对比,然后通过修改烧嘴流量使得实际炉温与设定温度看齐。但该方法过于依赖炉内热电偶的数值准确性,且忽视了炉内温度的均匀性,当面对出炉温度极差要求很高的板坯时效果并不显著。
[0009] 现有技术没有解决上述问题。

发明内容

[0010] 本发明的目的是提供一种利用红外线检测的温度数据对均热段烧嘴进行自动控制,帮助提高炉气温度均匀性,特别是提高对板坯出炉温度影响最大的均热段(加热炉最后一段)的炉气温度均匀性,从而提高出炉板坯的温度均匀性。
[0011] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0012] 一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法,加热炉包括预热段、加热段、和均热段,预热段和加热段包括脉冲控制烧嘴,均热段包括平焰烧嘴和常规烧嘴,平焰烧嘴设置在均热段的顶部,常规烧嘴设置在均热段的两侧,该自动控制方法包括如下步骤:
[0013] S1:计算机模块读取当前出炉的一块板坯表面上沿板坯长度方向上多个点的测温数据;
[0014] S2:计算该块板坯的温度极差;
[0015] S3:判断所述温度极差是否大于极差参考值;如果小于极差参考值则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不进行任何操作,如果大于极差参考值则进行下一步操作;
[0016] S4:计算该块板坯在加热炉中左、中、右三个位置的温度均值;
[0017] S5:判断三个温度均值之间的差是否在参考值范围内,如果在参考值范围内,则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不进行任何操作,如果在参考值范围之外则进行下一步操作;
[0018] S6:根据左右温度极值大小之差以及中间与左右温度极值大小差,执行均热段常规烧嘴和平焰烧嘴的开关和控温操作;
[0019] S7:执行新的板坯测温时,重复步骤S1-S6。
[0020] 其中,均热段两侧的常规烧嘴包括至少3对,平焰烧嘴包括左侧平焰烧嘴、中间平焰烧嘴和右侧平焰烧嘴。左侧平焰烧嘴占25%、中间平焰烧嘴占50%、右侧平焰烧嘴占25%。
[0021] 步骤S1进一步包括:
[0022] 利用安装在热轧产线中的粗轧机之后的红外线温度检测器沿所述板坯的长度方向上一次扫描测量多个点的表面温度。所述多个点约为90-110个。
[0023] 步骤S2进一步包括:
[0024] 从读取的所述多个点的测温数据中去除所述板坯长度方向上最左边两个点的测温数据和最右边两个点的测温数据,由剩下所有点的最大值减去最小值得到该块板坯的温度极差。
[0025] 步骤S3中所述的极差参考值设定为15℃,如该块板坯的温度极差小于15℃则对均热段平焰烧嘴和常规烧嘴不做任何操作。
[0026] 步骤S4中,板坯长度方向上靠加热炉左侧的25%的测温点,其测温点均值为板坯的左侧温度均值;靠加热炉右侧的25%的测温点,其测温点均值为板坯的右侧温度均值;其余为中间的50%的测温点,其测温点均值为板坯中部温度均值。
[0027] 步骤S5进一步包括:
[0028] 当板坯的左右侧温度均值中的一侧温度均值高于另一侧温度均值2.2℃以上,则对均热段两侧常规烧嘴进行进一步操作,反之对均热段两侧烧嘴不做操作;
[0029] 当板坯的中间温度均值大于左右侧温度均值中较小的一侧温度均值2.5℃以上,则对均热段顶部平焰烧嘴进行进一步操作。
[0030] 步骤S6进一步包括:
[0031] 温度均值较高侧设为A侧;温度均值较低侧设为B侧,
[0032] 当A侧的温度均值大于B侧的温度均值2.2℃以上时,执行以下步骤:
[0033] a)当A侧最高点温度-B侧最低点温度小于等于19℃时,则B侧常规烧嘴的开关全开;
[0034] b)当A侧最高点温度-B侧最低点温度大于19℃且小于等于23℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关关闭一个;
[0035] c)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度大于23℃且小于等于31℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关关闭两个;
[0036] d)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度大于31℃时,B侧常规烧嘴开关全开,A侧常规烧嘴的开关全部关闭;
[0037] 当中部温度均值大于B侧温度均值2.5℃以上时,执行以下步骤:
[0038] a)当中部最高点温度-B侧最低点温度小于等于19℃时,中间平焰烧嘴无操作;
[0039] b)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于19℃且小于等于23℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低5℃;
[0040] c)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于23℃且小于等于25℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低10℃;
[0041] d)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于25℃且小于等于28℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低15℃;
[0042] f)当中部最高点温度-B侧最低点温度大于28℃时,中间平焰烧嘴的设定温度降低20℃;
[0043] 当中部温度均值小于B侧温度均值2.5℃以上时,中间平焰烧嘴的设定温度升高10℃;
[0044] 当一侧需要升温且全长温度最高点在这一侧,则不做任何操作;
[0045] 当一侧需要降温且全长温度最低点在这一侧,则不做任何操作。
[0046] 采用本发明的加热炉均热段烧嘴自动控制方法提高了炉气温度均匀性,特别是提高了对板坯出炉温度影响最大的均热段的炉气温度均匀性,最终提高了出炉板坯的温度均匀性。

附图说明

[0047] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0048] 图1为本发明的脉冲加热炉的主视图。
[0049] 图2为本发明的脉冲加热炉的俯视图。
[0050] 图3为本发明的热轧产线的脉冲加热炉、粗轧和红外线测温装置的示意图,板坯长度方向对应加热炉宽度方向。
[0051] 图4为本发明的操作台所显示的板坯红外线检测温度的分布图。
[0052] 图5为本发明的自动控制方法的流程图。

具体实施方式

[0053] 以下结合说明书附图对本发明的技术方案进行具体说明。
[0054] 以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图,本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
[0055] 图1示出本发明的脉冲加热炉的主视图。
[0056] 图2为本发明的脉冲加热炉的俯视图。
[0057] 根据本发明的实施例,脉冲加热炉包括回收段、预热段、加热段和均热段(最后一段)。均热段的顶部采用平焰烧嘴,两侧底部采用若干对(一般3~4对)常规烧嘴。除此之外,脉冲加热炉的其他各段的加热控制区域均采用脉冲控制的脉冲烧嘴。
[0058] 图3示出本发明的热轧产线的脉冲加热炉、粗轧和红外线测温装置的示意图,板坯长度方向对应加热炉宽度方向。
[0059] 图4示出本发明的操作台所显示的板坯红外线检测温度的分布图。
[0060] 图5示出根据本发明的加热炉均热段烧嘴自动控制方法。
[0061] 下面结合附图对说明本发明的一种加热炉均热段烧嘴自动控制方法作进一步具体说明。
[0062] 根据本发明的加热炉均热段烧嘴自动控制方法特别适用于加热炉生产温度均匀性要求很高的板坯。在加热炉的均热段两侧采用手动开关的常规烧嘴,均热段的上部为垂直向下燃烧的平焰烧嘴。板坯出炉以后,在粗轧过后,有红外线测温装置对板坯长度方向进行测温,并把测温数据存放在计算机系统里。计算机系统通过测温数据计算温度极差,如满足要求则无任何操作。若不满足要求则计算板坯左、中、右三位置处的平均温度、极值点温度并以此来决定均热段侧烧嘴和平焰烧嘴的开关或控温操作。实现加热炉均热段的自动燃烧控制并提高炉内温度均匀性和出炉板坯温度均匀性。
[0063] 具体包括如下步序:
[0064] S1:计算机模块读取当前出炉板坯表面上各个点的测温数据;
[0065] S2:计算该块板坯的温度极差;
[0066] S3:判断极差是否大于极差参考值。如果小于极差参考值则不进行任何操作,反之则继续下一步操作;
[0067] S4:计算该块板坯在加热炉中左、中、右三个位置的温度均值;
[0068] S5:判断三个温度均值差是否在参考值范围内,如果在参考值范围内,则不进行任何操作,反之则继续下一步操作;
[0069] S6:根据左右温度极值大小差以及中间温度与两侧极值大小差进行均热段烧嘴的相关开关、控温操作。
[0070] S7:当新的板坯进行测温,重复步骤S1~S6。
[0071] 其中,
[0072] 步骤S1中所述的出炉板坯表面数据,根据如下确定:
[0073] 在热轧产线中的粗轧机过后装有红外线测温探头,可以一次沿板坯长度方向上扫描若干个点的表面温度(约为90-110个点)。参见图3。
[0074] 其中,步骤S2中所述的温度极差,根据如下确定:
[0075] 计算机模块读取扫描板坯各点的有效数据,再减去板坯长度方向的最左边两个点的值和最右边两个点的值。剩下所有点的最大值减去最小值就是该块板坯的极差。
[0076] 其中,步骤S3中所述的极差参考值,根据如下确定:
[0077] 一般板坯的极差参考值为15℃。如板坯的极差小于15℃则加热炉均热段不做任何操作。
[0078] 其中,步骤S4中所述的板坯左、中、右温度均值,根据如下确定:
[0079] 由于均热段顶部的平焰烧嘴个数左侧占25%,中间占50%,右侧占25%。所以板坯长度方向上的测温点靠加热炉左侧的25%为左侧,其测温点均值为板坯的左侧温度均值,靠加热炉右侧的25%为右侧,其测温点均值为板坯的右侧温度均值,剩下点的均值为板坯中部温度均值。
[0080] 其中,步骤S5中所述的三个温度均值差的参考值范围和判断方法,根据如下确定:
[0081] 当左右两侧的板坯温度均值,一侧高于另一侧2.2℃以上,则对均热段侧烧嘴进行进一步操作,反之侧烧嘴不做操作。
[0082] 当中间温度均值大于或小于两侧温度较小均值2.5℃以上,则对均热段中间平焰烧嘴进行进一步操作。
[0083] 其中,步骤S6中所述的各位置极值大小和判断、操作方法,根据如下确定:
[0084] 两侧温度均值一侧(A侧)大于另一侧(B侧)均值2.2℃以上时(A侧:温度均值较高侧B侧:温度均值较低侧),执行以下步骤:
[0085] a)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度<=19℃时,B侧烧嘴全开;
[0086] b)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>19℃<=23℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴尽量关一个(不能关就不动);
[0087] c)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>23℃<=31℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴尽量关两个(不能关就关一个或者不动);
[0088] d)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>31℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴全关;
[0089] 当中部温度均值大于B侧温度均值2.5℃以上时,执行以下步骤:
[0090] a)当中部最高点温度-B侧最低点温度<=19℃时,中间上部平焰烧嘴无操作;
[0091] b)当中部最高点温度-B侧最低点温度>19<=23℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低5℃;
[0092] c)当中部最高点温度-B侧最低点温度>23<=25℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低10℃;
[0093] d)当中部最高点温度-B侧最低点温度>25<=28℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低15℃;
[0094] f)当中部最高点温度-B侧最低点温度>28℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低20℃;
[0095] 当中部温度均值小于B侧均值2.5℃以上时,中间上部平焰烧嘴设定温度升高10℃;
[0096] 如果有一侧需要升温,但全长温度最高点在这一侧,则不做任何操作;
[0097] 如果有一侧需要降温,但全长温度最低点在这一侧,则不做任何操作。
[0098] 本发明的工作原理简述如下:
[0099] 步骤一:在热轧产线中的粗轧过后安装红外线测温探头,参见图3,可以一次沿板坯长度方向上扫描若干个点的表面温度(约90-110个点)。计算机模块读取当前出炉板坯表面上个点的测温数据。
[0100] 步骤二:模型根据读取扫描的板坯各点的有效数据计算板坯的极差。减去板坯长度方向的最左边两个点的值和最右边两个点的值,剩下所有点的最大值减去最小值就是该块板坯的极差。
[0101] 步骤三:模型判断极差是否大于极差参考值(如15℃)。如果小于极差参考值则不进行任何操作,反之则继续下一步操作。
[0102] 步骤四:模型计算该块板坯在加热炉中左、中、右三个位置的温度均值。由于均热段顶部的平焰烧嘴个数左侧占25%,中间占50%,右侧占25%。所以板坯长度方向上的测温点靠加热炉左侧的25%为左侧,其测温点均值为板坯的左侧温度均值,靠加热炉右侧的25%为右侧,其测温点均值为板坯的右侧温度均值,剩下点的均值为板坯中部温度均值。
[0103] 步骤五:模型判断三个位置的温度均值差是否在参考值范围内,如果在则不进行任何操作,反之则继续下一步操作。具体参考值范围和判断方法,根据如下确定:
[0104] 当左右两侧的板坯温度均值,一侧高于另一侧2.2℃以上,则对均热段侧烧嘴进行进一步操作,反之侧烧嘴不做操作。
[0105] 当中间温度均值大于或小于两侧温度中较小的均值2.5℃以上,则对均热段中间平焰烧嘴进行进一步操作。
[0106] 步骤六:根据左右和中间温度极值大小,模型进行均热段烧嘴的相关开关、控温操作。具体的判断、操作方法,根据如下确定:
[0107] 假设A侧:温度均值较高侧;B侧:温度均值较低侧,当两侧温度均值一侧(A侧)大于另一侧(B侧)均值2.2℃以上时,执行以下操作:
[0108] a)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度<=19℃时,B侧烧嘴全开;
[0109] b)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>19℃<=23℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴尽量关一个(不能关就不动);
[0110] c)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>23℃<=31℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴尽量关两个(不能关就关一个或者不动);
[0111] d)当A侧最高点温度-B侧温度最低点温度>31℃时,B侧烧嘴全开,A侧烧嘴全关;
[0112] 当中部温度均值大于B侧温度均值2.5℃以上时,执行以下操作:
[0113] a)当中部最高点温度-B侧最低点温度<=19℃时,中间上部平焰烧嘴无操作;
[0114] b)当中部最高点温度-B侧最低点温度>19<=23℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低5℃;
[0115] c)当中部最高点温度-B侧最低点温度>23<=25℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低10℃;
[0116] d)当中部最高点温度-B侧最低点温度>25<=28℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低15℃;
[0117] f)当中部最高点温度-B侧最低点温度>28℃时,中间上部平焰烧嘴设定温度降低20℃;
[0118] 中部温度均值小于B侧均值2.5℃以上时中间上部平焰烧嘴设定温度升高10℃[0119] 如果有一侧需要升温,但全长温度最高点在这一侧,则不做任何操作;
[0120] 如果有一侧需要降温,但全长温度最低点在这一侧,则不做任何操作;
[0121] 步骤七:当新的板坯进行测温,重复步骤一~步骤六。
[0122] 上述方法把粗轧后的板坯测温数据储存在计算机中。计算机模块得到测温数据后首先计算板坯的极差来判断炉内温度是否均匀;然后再根据板坯在左、中、右三个位置处的均值和极值来控制均热段的两侧常规烧嘴和炉顶平焰烧嘴。由于炉内温度关闭烧嘴要比打开烧嘴更加敏感,本方法主要用关闭烧嘴来调整炉内温度。该方法通过板坯温度测温数据的反馈,实现了加热炉均热段的自动燃烧控制并提高炉内温度均匀性和出炉板坯温度均匀性。
[0123] 实施例:
[0124] 下面将对本发明的实施例作详细说明,本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0125] 以某热轧产线为例,通过本发明所述的控制方法确定产线脉冲加热炉(参见图1、2)的出炉板坯的温度极差、左、中、右三位置处的均值和极值,通过计算机模块的判断标准来控制均热段的两侧普通烧嘴和炉顶平焰烧嘴的开关和温度设定。
[0126] 根据热轧产线某次生产一批温度极差要求很高的板坯为例,加热炉均热段烧嘴根据单块板坯实现自动控制方法的步骤如下:
[0127] 1.在热轧产线中的粗轧过后安装红外线测温探头,参见图3,可以一次沿板坯长度方向上扫描若干个点的表面温度(90个点)并储存在计算机里。计算机读取当前出炉板坯表面上各个点的测温数据。具体温度数据见表1:
[0128] 表1出炉板坯具体测温数据
[0129] 测温点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10温度℃ 997.46 995.11 995.7 990.72 993.65 993.65 993.06 993.06 994.82 994.23测温点 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
温度℃ 991.3 992.18 992.18 995.7 993.35 997.46 996.28 996.28 993.35 992.18测温点 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
温度℃ 988.67 986.91 990.42 995.7 993.06 988.37 982.81 984.57 985.44 982.51测温点 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
温度℃ 986.62 985.44 987.5 984.86 986.62 985.74 986.91 985.44 986.03 987.5测温点 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
温度℃ 990.42 991.01 985.44 983.98 986.32 986.62 987.2 981.93 983.1 986.03测温点 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
温度℃ 984.57 982.51 982.51 984.86 986.03 985.44 980.76 982.22 981.34 986.62测温点 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
温度℃ 987.79 987.2 986.91 985.44 985.15 985.15 981.05 980.46 975.78 982.81测温点 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
温度℃ 986.32 981.93 983.39 982.51 980.46 980.46 983.98 987.79 985.74 983.98测温点 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
温度℃ 986.03 986.32 982.81 983.98 980.76 983.1 986.91 986.03 994.23 987.5[0130] 2.计算机模型根据读取板坯各个有效点的数据计算板坯的极差。极差计算方法:
删除板坯长度方向的最左边两个点的值和最右边两个点的值,剩下所有点的最大值减去最小值就是该块板坯的极差。更新后的测温数值见表2:
[0131] 表2减去最左和最右侧两个点数据后的出炉板坯具体测温数据
[0132]
[0133]
[0134] 该块板坯剩下所有点的最大值是第16个测温点,温度是997.46℃,最小值是第69个测温点,温度是975.78℃。该块板坯的极差=997.46-975.78=21.68℃。
[0135] 3.该块板坯的极差大于极差参考值15℃,需要进行进一步判断。
[0136] 4.计算该块板坯在加热炉中左、中、右三个位置的温度均值。该块板坯的有效测温点为88个,前25%的点也就是第3个点~第24个点为板坯左侧点;中间50%的点也就是第25个~第66个点为板坯中间点;后25%的点也就是第67个点~88个点为板坯右侧点。经计算该块板坯左侧均值为993.2℃,中间均值为985.6℃,右侧均值为983.3℃。
[0137] 5.板坯的左侧均值-右侧均值=993.2℃-983.3℃=9.9℃>2.2℃,则计算机模型会对均热段两侧不同烧嘴进行操作;板坯中间均值-右侧均值=985.6-983.3℃=2.3℃<2.5℃,则计算机模型不会对均热段顶部平焰烧嘴进行操作。
[0138] 6.板坯左侧温度最高值为第16个测温点,温度是997.46℃;板坯右侧温度最低值为第69个测温点,温度是975.78℃。左侧温度最高值-右侧温度最低值=997.46-975.78=21.68℃。21.68℃>19℃<=23℃,模型对均热段右侧普通烧嘴进行全开操作,对左侧普通烧嘴尽量关一个(不能关就不动)。
[0139] 7.当新的板坯进行测温,重复步骤1~6。
[0140] 加热炉右侧需要升温,板坯全长温度最高点在左侧;左侧需要降温,板坯全长温度最低点在右侧。不存在加热方向矛盾现象。
[0141] 实施效果:
[0142] 加热炉生产完成两个批次的同一牌号的板坯生产,该牌号的板坯出炉温度均匀性要求极高。其中,一个批次不对加热炉均热段进行相关控制,仅仅在加热段脉冲烧嘴根据热电偶进行炉温控制(调整脉冲烧嘴燃烧时间);另外一个批次使用了本发明实施例给出的方法,根据每一块板坯的出炉测温数据进行均热段烧嘴的控制反馈。板坯出炉温度均匀性在相同出钢节奏的情况下有显著提高。
[0143] 常规控制生产批次:
[0144] 共生产板坯43块。板坯出炉表面平均温度极差为22.4℃,出钢节奏为385.9秒,温度极差小于20℃的合格板坯有8块,占18.6%。
[0145] 采用本发明的新控制生产批次:
[0146] 共生产板坯102块。板坯出炉表面平均温度极差为16.8℃,出钢节奏为382秒,温度极差小于20℃的合格板坯有89块,占87%。
[0147] 由此可知,本发明通过对加热炉均热段两侧常规烧嘴的开关和炉顶平焰烧嘴的温度设定,达到了稳定加热炉内炉温,提高出炉板坯温度均匀性并实现烧嘴自动化开关的目的。
[0148] 最后,需要指出的是,虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,在不脱离本发明构思的前提下还可以作出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。