CN104988301B - 退火炉内控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种退火炉内控制方法，解决现有技术中炉辊与带钢间打滑积累的技术问题,退火炉包括第一炉段和第二炉段，检测第一炉段内和第二炉段内是否存在炉辊打滑；在确定出第一炉段内存在炉辊打滑时，控制将第一带钢运行速度降低第一幅度值；第一读取步骤：延时第一时长后，读取第一带钢运行速度；判断第一读取步骤所读取的第一带钢运行速度的值与第一预设速度值之间的速度差值是否小于第一阈值，获得第一判断结果；在第一判断结果为否时，控制将第一带钢运行速度降低第一幅度值，并返回第一读取步骤。消除了炉辊打滑的积累效应，进而降低因张力波动导致的断带事故发生。

Description

退火炉内控制方法

技术领域

本发明涉及退火工艺技术领域，尤其涉及一种退火炉内控制方法。

背景技术

连退炉火段稳定运行的前提就是张力的稳定，所以合适的张力是炉子有效高速运行以及防止带钢跑偏和热瓢曲的重要条件，张力的波动不仅会影响带钢的质量，特别是生产线在生产0.45mm以下薄料时，多次出现张力报警，而因为张力的不稳定超过系统允许的时间就会造成停机，倘若张力波动过大就会导致炉内断带事故，一旦炉内断带将会影响机组停机达数十小时，严重影响机组的功能与产量。

在现有技术中，炉内张力的控制方法是通过把附加速度强加于两个带钢相连的传动点(或传动组)中的一个来产生速度给定偏差，即让一个传动点的速度给定大于另一个传动点，一方面由于速度给定不同，因此运行时相应传动点的速度调节器就会按照各自给定的速度值进行调节，两点间的带钢就会有相互拉拽的趋势。

由于炉内辊系众多，尤其在热态状态下采用微张力控制，炉辊热胀冷缩、变形和表面摩擦等一系列不稳定状态，非常容易发生炉辊打滑，从而出现炉辊与带钢间打滑积累，当打滑累计到一定程度就会导致张力波动，张力波动达到一定会导致带钢跑偏，最终引起断带。

发明内容

本发明的目的在于提供一种退火炉内控制方法，解决现有技术中炉辊与带钢间打滑积累的技术问题，本发明提供了一种退火炉内控制方法。

本发明通过实施例提供的一种退火炉内控制方法，所述退火炉包括第一炉段和第二炉段，所述方法包括如下步骤：检测所述第一炉段内和所述第二炉段内是否存在炉辊打滑；在确定出所述第一炉段内存在所述炉辊打滑时，控制将所述第一带钢运行速度降低第一幅度值，其中，所述第一带钢运行速度为所述带钢在所述第一炉段内的实时速度；第一读取步骤：延时第一时长后，读取所述第一带钢运行速度；判断所述第一读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与第一预设速度值之间的速度差值是否小于第一阈值，获得第一判断结果；在所述第一判断结果为否时，控制将所述第一带钢运行速度降低所述第一幅度值，并返回所述第一读取步骤。

优选的，在所述检测所述第一炉段内和所述第二炉段内是否存在炉辊打滑之后，所述方法还包括：在确定出所述第二炉段内存在所述炉辊打滑时，控制将所述第二带钢运行速度降低第二幅度值，其中，所述第二带钢运行速度为所述带钢在所述第二炉段内的实时速度；第二读取步骤：延时第二时长后，读取所述第二带钢运行速度；判断所述第二读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值与第二预设速度值之间的速度差值是否小于第二阈值，获得第二判断结果；在所述第二判断结果为否时，控制将所述第二带钢运行速度降低所述第二幅度值，并返回所述第二读取步骤。

优选的，所述第一阈值和所述第二阈值相同；所述第一幅度值和所述第二幅度值相同。

优选的，在所述获得第一判断结果，且所述获得第二判断结果之后，所述方法还包括：在所述第一判断结果和所述第二判断结果均为是时，判断所述第一读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与所述第二读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否大于第三阈值，获得第三判断结果；在所述第三判断结果为是时，控制将所述第一带钢运行速度与所述第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低第三幅度值；第三读取步骤：延时第三时长后，读取所述第一带钢运行速度和所述第二带钢运行速度；判断所述第三读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与所述第三读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否小于第四阈值，获得第四判断结果；在所述第四判断结果为否时，控制将所述第一带钢运行速度与所述第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低所述第三幅度值，并返回所述第三读取步骤。

优选的，所述检测所述第一炉段内和所述第二炉段内是否存在炉辊打滑，具体为：第四读取步骤:读取所述第一带钢运行速度，以及读取所述第二带钢运行速度；在所述第四读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值大于第四阈值时，确定所述第一炉段内存在所述炉辊打滑；在所述第四读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值大于所述第四阈值时，确定所述第二炉段内存在所述炉辊打滑。

本发明所提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例将整个退火炉分成两个控制段，通过对段内带钢运行速度的监控能够实时监测炉辊的打滑情况，在炉辊打滑时定幅降低带钢运行速度，稳定炉内张力，消除了炉辊与带钢间打滑积累的技术问题，进而降低了因张力波动导致的断带事故发生，可有效防止炉内跑偏和断带，降低废品率，提高机组的有效作业时间。

且本发明实施例中的方法简便，对现场设备无需做大的调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为辊系分布示意图；

图2为本发明实施例中退火炉内控制方法的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中炉辊与带钢间打滑积累的技术问题，本发明提供了一种退火炉内控制方法，总体思路如下：

通过退火炉分段监测判断退炉内炉辊打滑情况，对打滑炉段内进行定幅降低带钢运行速度，稳定炉内张力，消除了炉辊与带钢间打滑积累的技术问题，进而降低了因张力波动导致的断带事故发生，可有效防止炉内跑偏和断带，降低废品率，提高机组的有效作业时间。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种退火炉内控制方法，应用于控制连续退火炉，连续退火炉包括第一炉段和第二炉段，参考1所示，连续退火炉的整个炉段被第一组辊：(BR4和TM7)，第二组辊：TM8，第三组辊：(BR5和TM9)三组辊系分成两段：第一炉段和第二炉段。其中，第一炉段包括预加热段、加热段、均热段、快冷段、缓冷段；第二炉段包括时效1-3段和终冷段。从图1可以看出，第一炉段内和第二炉段内均有多个炉辊，每个炉辊都会同时或不同时出现打滑，多个炉辊会出现与带钢间积累打滑。在如图1所示的BR4传动侧安装有同步编码器对带钢速度进行读取，在如图1所示的BR5传动侧同步编码器对带钢速度进行读取。

参考图2所示，本发明实施例提供的退火炉内控制方法包括如下步骤：

S101、检测第一炉段内和第二炉段内是否存在炉辊打滑。

执行S101之后，本发明实施例中的技术方案包括如下两个独立执行的流程，其中，流程一：降低第一炉段内张力波动的流程，利用带钢低速将第一炉段内的张力波动减小直至消除，流程二：降低第一炉段内张力波动的流程，利用带钢低速将第二炉段内的张力波动减小直至消除。

具体的，降低第一炉段内张力波动的流程一包括如下步骤：

S102、在确定出第一炉段内存在炉辊打滑时，控制将第一带钢运行速度降低第一幅度值，其中，第一带钢运行速度为带钢在第一炉段内的实时速度。

S103、第一读取步骤：延时第一时长后，读取第一带钢运行速度；

S104、判断第一读取步骤所读取的第一带钢运行速度的值与第一预设速度值之间的速度差值是否小于第一阈值，获得第一判断结果；

S105、在第一判断结果为否时，控制将第一带钢运行速度降低第一幅度值，并返回第一读取步骤。

在具体实施过程中，第一预设速度值根据退火炉的实际类型和带钢板形状确定，目前，第一预设速度值一般设定为240m/min，根据带钢板形的不同，第一预设速度值可以在240m/min基础上有所上下浮动。第一阈值设定为20～30m/min中的一个确定数值，第一幅度值设定为20％～40％中的一个确定数值，第一时长为秒级时长，比如，在一优选实施例中，使用第一阈值为25m/min，第一幅度值为30％，第一时长为20秒。则下面以第一阈值为25m/min，第一幅度值设定为30％，第一时长为20秒，第一预设速度值为240m/min为例，对流程一进行举例说明，但是不用于限制本发明。

比如，在0时刻读取到第一带钢运行速度为400m/min时确定出第一炉段内存在炉辊打滑，控制将第一带钢运行速度降低30％，降低之后的第一带钢运行速度为280m/min。在0时刻延迟20秒之后，由于多个炉辊与带钢间的累积打滑效应，比如读取到第一带钢运行速度为350m/min，350m/min－240m/min＝110m/min>25m/min，第一判断结果为否，则控制将第一带钢运行速度从350m/min降低30％，降低之后的第一带钢运行速度为245m/min。在00:00:20时刻延迟20秒之后，读取到第一带钢运行速度为245m/min,由于245m/min－240m/min＝5m/min<25m/min，则第一判断结果为是，则不再对第一带钢运行速度进行降速，从而通过上述循环消除了第一炉段内的张力波动。

在上述循环消除了第一炉段内的张力波动之后，实时读取或每间隔一时长后读取第一带钢运行速度，在再次确定出第一炉段内存在炉辊打滑时执行S102～S105。从而在每次第一炉段内出现炉辊打滑时都能够及时发现进行第一炉段内的带钢降速，直到带钢张力波动消除。一旦打滑问题得到缓解，炉内带钢可以再次提速，以取得更好的张力稳定性和机组速度间的平衡。

具体的，降低第二炉段内张力波动的流程二包括如下步骤:

S106、在确定出第二炉段内存在炉辊打滑时，控制将第二带钢运行速度降低第二幅度值，其中，第二带钢运行速度为带钢在第二炉段内的实时速度；

S107、第二读取步骤：延时第二时长后，读取第二带钢运行速度；

S108、判断第二读取步骤所读取的第二带钢运行速度的值与第二预设速度值之间的速度差值是否小于第二阈值，获得第二判断结果；

S109、在第二判断结果为否时，控制将第二带钢运行速度降低第二幅度值，并返回第二读取步骤。

在具体实施过程中，流程二中的的第二幅度值可以设置为与流程一中第一幅度值相同，比如沿用前述实施例中的第一幅度值为30％，将第二幅度值也设定为30％。第二阈值，第二时长的取值范围均参考前述流程一中对应的取值范围。

具体的，流程二与前述流程一相同或相似，可以参考前述对流程一的举例说明，为了说明书的简介，这里不再赘述。

在上述循环消除了第二炉段内的张力波动之后，实时读取或每间隔一时长后读取第二带钢运行速度，在再次确定出第二炉段内存在炉辊打滑时执行S106～S109。从而在每次第二炉段内出现炉辊打滑时都能够及时发现并进行第一炉段内的带钢降速，直到第一炉段内的带钢张力波动消除。一旦打滑问题得到缓解，炉内带钢可以再次提速，以取得更好的张力稳定性和机组速度间的平衡。

进一步的，除了上述在分段进行速度控制外，本发明所提供的技术方案，还包括控制不同炉段间的实际速度差的流程三，以避免第一炉段与第二炉段间出现较大打滑速差。具体的，流程三包括如下步骤：

在第一判断结果为是，且第二判断结果为是时，判断S103所读取的第一带钢运行速度的值与S107所读取的第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否大于第三阈值，获得第三判断结果；在第三判断结果为是时控制将第一带钢运行速度与第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低第三幅度值。第三读取步骤：延时第三时长后，读取第一带钢运行速度和第二带钢运行速度；判断第三读取步骤所读取的第一带钢运行速度的值与第三读取步骤所读取的第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否小于第四阈值，获得第四判断结果；在第四判断结果为否时控制将第一带钢运行速度与第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低第三幅度值，并返回第三读取步骤。

在具体实施过程中，第三阈值设定为75-85m/min中的一个确定数值，第四阈值设定为45-60m/min中的一个确定数值。比如，在一优选实施例中，第三阈值设定为80m/min，第四阈值设定为50m/min，第三幅度值设定为10％。下面，以第三阈值为80m/min，第四阈值为50m/min，第三幅度值为10％，对流程三进行举例说明，但是不用于限制本发明。

比如，读取到第一带钢运行速度为250m/min，第二带钢运行速度为160m/min，且此时的第一带钢运行速度的值250m/min与第一预设速度值之间的速度差值小于25m/min，第二带钢运行速度的值170m/min与第二预设速度值之间的速度差值也小于25m/min，则计算出的250m/min－170m/min＝100m/min>80m/min，说明第一炉段与第二炉段之间的速度匹配存在较大张力差，则将第一带钢运行速度的值250m/min降低10％，降低之后的第一带钢运行速度为225m/min。延时50秒之后，假如读取的第一带钢运行速度为240m/min，读取的第二带钢运行速度为170m/min，227m/min－170m/min＝57m/min>50m/min，则将第一带钢运行速度从240m/min降低10％，降低之后的第一带钢运行速度的值为216m/min，再延时50秒之后，假如读取的第一带钢运行速度为220m/min，读取的第二带钢运行速度为175m/min，则220m/min－175m/min＝45m/min<50m/min，则不再降低第一带钢运行速度。通过上述流程三能够确保整个退火炉内张力均衡，抑制张力波动的传导效应。

具体的，S101具体包括：第四读取步骤:读取第一带钢运行速度，读取第二带钢运行速度；在第四读取步骤所读取的第一带钢运行速度的值大于第四阈值时，确定第一炉段内存在炉辊打滑；在第四读取步骤所读取的第二带钢运行速度的值大于第四阈值时，确定第二炉段内存在炉辊打滑。

具体的，第四阈值可以为35m/min～45m/min范围中一个确定数值，较佳的，设定第四阈值为40m/min作为判断是否打滑的界限。则在具体实施过程中，则读取到第一带钢运行速度的值大于40m/min时，则确定为第一炉段存在炉辊打滑；读取到第二带钢运行速度的值大于40m/min时，则确定为第一炉段存在炉辊打滑。

具体的，第一预设值记为Vps4，第二预设值记为Vps4，下面对本发明实施例提供的技术方案进行举例描述，但是不用于限制本发明。

依次执行步骤1～步骤6:

步骤1：BR4传动侧安装的同步编码器读取第一带钢运行速度，读取的第一带钢运行速度的值记为Vac4。

步骤2：基于步骤1读取的Vac4，计算Vac4-Vps4。

步骤3：判断是否Vac4-Vps4>40m/min，若是，则确定第一炉段存在打滑，就将第一带钢运行速度降幅30％。

步骤4：延时20秒之后，BR4传动侧安装的同步编码器读取第一带钢运行速度。

步骤5：基于步骤4读取的Vac4，计算Vac4-Vps4。

步骤6：判断是否Vac4-Vps4<25m/min，若是，则保持当前Vac4，否则就将第一带钢运行速度降幅30％，并返回步骤4。

与步骤1～步骤6对应的，执行步骤7～步骤12:

步骤7：BR5传动侧安装的同步编码器读取第二带钢运行速度，读取的第二带钢运行速度的值记为Vac5。

步骤8：基于步骤7读取的Vac5，计算Vac5-Vps5。

步骤9：判断是否Vac5-Vps5>40m/min，若是，则确定第二炉段存在打滑,就将第二带钢运行速度降幅30％。

步骤10：延时20秒之后，BR5传动侧安装的同步编码器读取第二带钢运行速度。

步骤11：基于步骤10读取的Vac5，计算Vac5-Vps5。

步骤12：判断是否Vac5-Vps5<250m/min，若是，则保持当前Vac5，否则就将第二带钢运行速度降幅30％，并返回步骤10。

进一步，若是Vac4-Vps4<250m/min，且Vac5-Vps5<250m/min，则执行步骤13：计算|Vac4-Vac5|，若|Vac4-Vac5|>80m/min，其中，Vac4>Vac5,则将Vac5降幅10％,Vac4<Vac5,则将Vac4降幅10％。

步骤14：延时50s之后，再读取Vac4和Vac5；

步骤15：基于步骤14读取的Vac4和Vac5，计算|Vac4-Vac5|，判断是否|Vac4-Vac5|<50m/min，若是，则返回步骤14，否则保持当前Vac4和Vac5。

本发明实施例所提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例将整个退火炉分成两个控制段，通过对段内带钢运行速度的监控能够实时监测炉辊的打滑情况，在炉辊打滑时定幅降低带钢运行速度，稳定炉内张力，消除了炉辊与带钢间打滑积累的技术问题，进而降低了因张力波动导致的断带事故发生，可有效防止炉内跑偏和断带，降低废品率，提高机组的有效作业时间。

且本发明实施例中的方法简便，对现场设备无需做大的调整。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种退火炉内控制方法，所述退火炉包括第一炉段和第二炉段，其特征在于，所述第一炉段包括预加热段、加热段、均热段、快冷段、缓冷段，所述第二炉段包括时效1-3段和终冷段，所述方法包括如下步骤：

检测所述第一炉段内和所述第二炉段内是否存在炉辊打滑；

在确定出所述第一炉段内存在所述炉辊打滑时，控制将所述第一带钢运行速度降低第一幅度值，其中，所述第一幅度值为20％～40％中的一个确定数值；

第一读取步骤：延时第一时长后，读取所述第一带钢运行速度；

判断所述第一读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与第一预设速度值之间的速度差值是否小于第一阈值，获得第一判断结果，其中，所述第一阈值设定为20～30m/min中的一个确定数值；

在所述第一判断结果为否时，控制将所述第一带钢运行速度降低所述第一幅度值，并返回所述第一读取步骤；

在确定出所述第二炉段内存在所述炉辊打滑时，控制将所述第二带钢运行速度降低第二幅度值，其中，所述第二幅度值与所述第一幅度值相同；

第二读取步骤：延时第二时长后，读取所述第二带钢运行速度；

判断所述第二读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值与第二预设速度值之间的速度差值是否小于第二阈值，获得第二判断结果，其中，所述第二阈值与所述第一阈值相同；

在所述第二判断结果为否时，控制将所述第二带钢运行速度降低所述第二幅度值，并返回所述第二读取步骤；

在所述第一判断结果和所述第二判断结果均为是时，判断所述第一读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与所述第二读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否大于第三阈值，获得第三判断结果，第三阈值设定为75-85m/min中的一个确定数值；

在所述第三判断结果为是时，控制将所述第一带钢运行速度与所述第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低第三幅度值；

第三读取步骤：延时第三时长后，读取所述第一带钢运行速度和所述第二带钢运行速度；

判断所述第三读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值与所述第三读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值之间的速度差值是否小于第四阈值，获得第四判断结果，其中，第四阈值设定为45-60m/min中的一个确定数值；

在所述第四判断结果为否时，控制将所述第一带钢运行速度与所述第二带钢运行速度中当前速度值较大的降低所述第三幅度值，并返回所述第三读取步骤。

2.如权利要求1所述的退火炉内控制方法，其特征在于，所述检测所述第一炉段内和所述第二炉段内是否存在炉辊打滑，具体为：

第四读取步骤:读取所述第一带钢运行速度，以及读取所述第二带钢运行速度；

在所述第四读取步骤所读取的所述第一带钢运行速度的值大于第四阈值时，确定所述第一炉段内存在所述炉辊打滑；

在所述第四读取步骤所读取的所述第二带钢运行速度的值大于时，确定所述第二炉段内存在所述炉辊打滑。