CN105349767B - 一种退火炉炉压控制方法及退火炉 - Google Patents

一种退火炉炉压控制方法及退火炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种退火炉炉压控制方法及退火炉，该方法包括：带钢依次经过加热段和均热段后，进入喷冷段；喷冷段设置有N个风机；当喷冷段有风机启动时，对喷冷段进行充气升压，以使喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；充气压力值大于工作炉压，小于报警炉压；当满足第一预设条件时，停止对喷冷段进行充气升压，以使喷冷段的压力回复至工作炉压。本发明提供的退火炉炉压控制方法及退火炉，用以解决现有技术中存在的喷冷段的风机启动容易导致空气吸入，破坏炉内气氛，降低带钢质量的技术问题。实现了提高产品质量和减少对保护气的消耗的技术效果。

Description

一种退火炉炉压控制方法及退火炉
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种退火炉炉压控制方法及退火炉。
背景技术
带钢热退火过程对炉内气体环境有严格的要求，工艺要求炉膛压力要略高于炉外压力，炉内应充满大约97％N2与3％H2的混和气体，即保护气。氢氮混合气在混合站中按正确比例混合完毕后再注入炉膛，以避免空气进入炉内使带钢氧化，这是退火炉控制中的关键一环。
当前，带钢的退火方法为:在连退炉内经过加热段、均热段后进入喷冷段，以在保护气氛下快速冷却至镀锌温度。喷冷段由循环风机把喷冷段炉腔内的保护气体抽出，经过保护气体/水交换器进行水冷后再通过分布在带钢两侧的窄缝式喷嘴喷吹到带钢上对带钢进行冷却。一般来讲，喷冷段有两个行程，分为4个控制区，每个区域有一台循环风机控制冷却速率。
然而，连续退火炉是一种不严密的热工设备，一旦当炉内或炉内某个局部为负压时,就会从炉门或孔洞处往炉内吸入冷空气,降低炉温,减少向被加热物料的传热量,同时增加废气量和废气热损失。其中，尤其是喷冷段的冷却风机启动带来的炉压波动，容易导致空气吸入，使炉外空气进入炉内破坏炉内气氛，影响板带质量。
也就是说，现有技术中存在喷冷段的风机启动容易导致空气吸入，破坏炉内气氛，降低带钢质量的技术问题。
发明内容
本发明通过提供一种退火炉炉压控制方法及退火炉，解决了现有技术中存在的喷冷段的风机启动容易导致空气吸入，破坏炉内气氛，降低带钢质量的技术问题。
一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种退火炉炉压控制方法，包括：
带钢依次经过加热段和均热段后，进入喷冷段；所述喷冷段设置有N个风机；N为正整数；
当所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
可选的，所述当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，具体为：从所述喷冷段有风机启动完成开始计时，达到第一时长时，停止对所述喷冷段进行充气升压。
可选的，所述当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，具体为：从所述N个风机中的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述N个风机中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，停止对所述喷冷段进行充气升压。
可选的，所述第一时长为1～5分钟。
可选的，所述第一时长为2分钟。
可选的，所述退火炉为立式退火炉。
另一方面，提供一种退火炉，包括：预热段、均热段、喷冷段和出口，所述退火炉还包括：
控制阀，用于向所述喷冷段充气；
充气压力控制器，与所述控制阀连接，以控制所述控制阀充气；
炉压检测装置，设置在所述喷冷段内，所述炉压检测装置与所述充气压力控制器连接；
其中，所述充气压力控制器与所述喷冷段的风机连接，以在检测到所述喷冷段有风机启动时，控制所述控制阀对所述喷冷段进行充气升压，并通过所述炉压检测装置，控制所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
其中，当满足第一预设条件时，所述充气压力控制器控制所述控制阀停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
可选的，所述充气压力控制器还包括：计时单元，用于从所述喷冷段有风机启动完成开始计时，达到第一时长时，通知所述充气压力控制器控制所述控制阀停止对所述喷冷段进行充气升压。
可选的，所述充气压力控制器还包括：计时单元，用于从所述喷冷段的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述喷冷段中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，通知所述充气压力控制器控制所述控制阀停止对所述喷冷段进行充气升压。
可选的，所述退火炉为立式退火炉。
本申请实施例中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：
本申请实施例提供的方法及退火炉，通过在所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行一定时间的充气升压，以使所述喷冷段内的压力提高，避免炉内出现负压导致的冷空气从炉门或孔洞处吸入，一方面，保护了炉内气氛，提高了产品质量，另一方面，防止冷空气冲淡保护气，减少了对保护气的消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例中退火炉炉压控制方法的流程图；
图2为本申请实施例中充气控制时序图；
图3为本申请实施例中冷喷段启动控制程序图；
图4为本申请实施例中退火炉的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种退火炉炉压控制方法及退火炉，解决了现有技术中存在的喷冷段的风机启动容易导致空气吸入，破坏炉内气氛，降低带钢质量的技术问题。实现了提高产品质量和减少对保护气的消耗的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
本申请提供一种退火炉炉压控制方法，包括：
带钢依次经过加热段和均热段后，进入喷冷段；所述喷冷段设置有N个风机；N为正整数；
当所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
本申请实施例提供的方法及退火炉，通过在所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行一定时间的充气升压，以使所述喷冷段内的压力提高，避免炉内出现负压导致的冷空气从炉门或孔洞处吸入，一方面，保护了炉内气氛，提高了产品质量，另一方面，防止冷空气冲淡保护气，减少了对保护气的消耗。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
在本实施例中，提供了一种退火炉炉压控制方法，请参考图1，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101，带钢依次经过加热段和均热段后，进入喷冷段；所述喷冷段设置有N个风机；N为正整数；
步骤S102，当所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
步骤S103，当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
下面对所述退火炉炉压控制方法进行详细说明：
在具体实施过程中，为了控制退火炉的炉压，退火炉压力控制系统被分为预热段、均热段、喷冷段和炉鼻子出口共四个控制区。压力选择模块检测预热段、加热段、快冷段和炉鼻子出口处的炉压信号，并结合上述这些信号和操作工输入的炉压设定值后给保护气体流量控制模块一个控制信号。四个控制区相应的炉压上限和下限报警的采样信号输入到排气阀位置控制模块。排气阀位置控制模块结合上述的上、下限报警信号及机组的运行状态后，给出排气控制阀开度信号，以控制炉内保护气体向外的放散量。
在本申请实施例中，带钢在退火炉内经过加热段、均热段后，执行步骤S101，即进入喷冷段，在保护气氛下快速冷却，以把带钢冷却到镀锌温度。
具体来讲，喷冷段由循环风机把喷冷段炉腔内的保护气体抽出，经过保护气体/水交换器进行水冷后再通过分布在带钢两侧的窄缝式喷嘴喷吹到带钢上对带钢进行冷却。
在具体实施过程中，所述喷冷段可以有两个行程，分为4个控制区，每个区域有一台循环风机控制冷却速率，以满足不同钢种的带钢对冷却速率的要求。
接下来，当所述喷冷段有风机启动时，执行步骤S102，对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压。
具体来讲，通过在所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行一定时间的充气升压，以使所述喷冷段内的压力提高，避免炉内出现负压导致的冷空气从炉门或孔洞处吸入，一方面，保护了炉内气氛，提高了产品质量，另一方面，防止冷空气冲淡保护气，减少了对保护气的消耗。
再下来，执行步骤S103，当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
在本申请实施例中，所述当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，具体为：
从所述喷冷段有风机启动完成开始计时，达到第一时长时，停止对所述喷冷段进行充气升压。
在本申请实施例中，所述当满足第一预设条件时，停止对所述喷冷段进行充气升压，具体为：
从所述N个风机中的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述N个风机中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，停止对所述喷冷段进行充气升压。
进一步，所述第一时长为1～5分钟。
较优的，所述第一时长为2分钟。
下面，以所述第一时长为2分钟为例，结合图2的时序图来说明对所述喷冷段进行充气升压的方法：
图2中ZONE1的时序表示第一风机的控制时序；ZONE2的时序表示第二风机的控制时序；OUT的时序表示对充气阀的控制时序。
如图2所示，当ZONE1的时序升为高电平时，即所述N个风机中的第一风机启动，此时OUT的时序也随之升为高电平，以开始对所述喷冷段进行充气升压；
当ZONE1的时序降为低电平时，表示所述第一风机启动完成，如果，从所述第一风机启动完成起的2分钟内没有其他风机启动，则OUT的时序会降为低电平，以停止对所述喷冷段进行充气升压；把炉压恢复到以前的设定工作值；
如图2所示，在ZONE1的时序降为低电平的2分钟内，ZONE2的时序升为高电平，即从所述第一风机启动完成起的2分钟内，所述N个风机中的第二风机启动，则OUT的时序保持高电平，以维持所述喷冷段的内压在所述充气压力值；
当ZONE2的时序降为低电平时，表示所述第二风机启动完成，如图2所示，由于从所述第二风机启动完成起的2分钟内没有其他风机启动，故OUT的时序降为低电平，以停止对所述喷冷段进行充气升压；炉压恢复到以前的设定工作值。
在具体实施过程中，所述退火炉可以采用PCS7控制系统来进行炉压控制，如图3所示，为采用PCS7控制系统来进行炉压控制的控制程序图。
在本申请实施例中，所述退火炉为立式退火炉。
经实践验证，采用本实施例的控制方法，炉压的控制精度在±0.5％以内，系统响应时间能提高10％，在保证炉况和炉压稳定性及镀锌板的质量的同时，炉区保护气消耗也有一定程度的降低。
基于同一发明构思，本申请还提供了实施例一中方法对应的装置，详见实施例二。
实施例二
在本实施例中，提供了一种退火炉，如图4所示，所述退火炉包括：预热段、均热段、喷冷段和出口，其特征在于，所述退火炉还包括：
控制阀401，用于向所述喷冷段充气；
充气压力控制器402，与所述控制阀401连接，以控制所述控制阀401充气；
炉压检测装置403，设置在所述喷冷段内，所述炉压检测装置403与所述充气压力控制器402连接；
其中，所述充气压力控制器402与所述喷冷段的风机404连接，以在检测到所述喷冷段有风机404启动时，控制所述控制阀401对所述喷冷段进行充气升压，并通过所述炉压检测装置403，控制所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
其中，当满足第一预设条件时，所述充气压力控制器402控制所述控制阀401停止对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力回复至所述工作炉压。
在本申请实施例中，所述充气压力控制器402还包括：
计时单元，用于从所述喷冷段有风机404启动完成开始计时，达到第一时长时，通知所述充气压力控制器402控制所述控制阀401停止对所述喷冷段进行充气升压。
在本申请实施例中，所述充气压力控制器还包括：
计时单元，用于从所述N个风机404中的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述N个风机404中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，通知所述充气压力控制器402控制所述控制阀401停止对所述喷冷段进行充气升压。
在本申请实施例中，所述退火炉为立式退火炉。
本实施例中退火炉的工作原理，在实施例一中已经详细说明，为了说明书的简洁，在此就不再累述了。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本申请实施例提供的方法及退火炉，通过在所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行一定时间的充气升压，以使所述喷冷段内的压力提高，避免炉内出现负压导致的冷空气从炉门或孔洞处吸入，一方面，保护了炉内气氛，提高了产品质量，另一方面，防止冷空气冲淡保护气，减少了对保护气的消耗。
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 (5)

1.一种退火炉炉压控制方法，其特征在于，包括：
带钢依次经过加热段和均热段后，进入喷冷段；所述喷冷段设置有N个风机；N为正整数；
当所述喷冷段有风机启动时，对所述喷冷段进行充气升压，以使所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
从所述N个风机中的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述N个风机中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，停止对所述喷冷段进行充气升压；所述第一时长为1～5分钟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时长为2分钟。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火炉为立式退火炉。
4.一种退火炉，包括：预热段、均热段、喷冷段和出口，其特征在于，所述退火炉还包括：
控制阀，用于向所述喷冷段充气；
充气压力控制器，与所述控制阀连接，以控制所述控制阀充气；
炉压检测装置，设置在所述喷冷段内，所述炉压检测装置与所述充气压力控制器连接；
其中，所述充气压力控制器与所述喷冷段的风机连接，以在检测到所述喷冷段有风机启动时，控制所述控制阀对所述喷冷段进行充气升压，并通过所述炉压检测装置，控制所述喷冷段的压力达到并维持在充气压力值；所述充气压力值大于工作炉压；所述充气压力值小于报警炉压；其中，所述工作炉压为预设的所述喷冷段工作时的炉压；所述报警炉压为预设的所述喷冷段的最大承受炉压；
所述充气压力控制器还包括：计时单元，用于从所述喷冷段的任一风机启动完成时开始计时，如果在第一时长内所述喷冷段中没有其他风机开始启动，则在计时达到所述第一时长时，通知所述充气压力控制器控制所述控制阀停止对所述喷冷段进行充气升压。
5.如权利要求4所述的退火炉，其特征在于，所述退火炉为立式退火炉。
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