CN110408771A - 一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置 - Google Patents

一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种退火炉带温工艺过渡控制方法，应用于工业控制设备中，包括：在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。本发明实现了自动对换带时的出口温度进行控制，从而提高控制稳定性，缩短过渡时间，不易产生带出品和废品的技术效果。

Description

一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置
技术领域
本发明涉及冷轧工艺技术领域，尤其涉及一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置。
背景技术
在退火炉加热段中，每个加热区的炉温、通带规格及通带轧制速度共同影响通带出口温度，加热段炉温与通带目标温度存在复杂的非线性关系，并且各个加热区的控制相互影响，导致通带温度控制有相当大的困难。
在实际生产过程中，由于生产计划的变化，经常会出现换带的情况，由于前一带钢和后一带钢的规格不同，通带出口目标温度需要做出相应调整，这种变化会对控制系统及生产造成很大影响，需要准确的出口温度设定及科学的控制策略来完成过渡过程的稳定控制。连续退火炉带钢品种过渡频繁，热处理温度相差较大，而利用现有的方法对出口温度进行控制时，需要工人手动调节，随意性较大，且过渡时间较长，容易产生带出品和废品。
发明内容
本申请实施例通过提供一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置，解决了现有技术中在对换带时的出口温度进行控制时，需要工人手动调节，随意性较大，效率较低的技术问题，实现了自动对换带时的出口温度进行控制，稳定性较高，过渡时间较短，不易产生带出品和废品的技术效果。
第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种退火炉带温工艺过渡控制方法，应用于工业控制设备中，包括：
在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；
根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
优选地，所述根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制，包括：
在所述两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
优选地，所述根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制，包括：
在d1<d2且T2＝T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2＝T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2>T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2>T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2<T1时，设定T3>T1；
在d1>d2且T2<T1时，设定T3<T2。
第二方面，本申请通过本申请的一实施例，提供如下技术方案：
一种退火炉带温工艺过渡控制装置，应用于工业控制设备中，包括：
获取单元，用于在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；
控制单元，用于根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
优选地，所述控制单元，具体用于：
在所述两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
优选地，所述控制单元，具体用于：
在d1<d2且T2＝T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2＝T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2>T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2>T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2<T1时，设定T3>T1；
在d1>d2且T2<T1时，设定T3<T2。
第三方面，本申请通过本申请的一实施例，提供如下技术方案：
一种工业控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可以实现上述第一方面任一实施方式的方法步骤。
第四方面，本申请通过本申请的一实施例，提供如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可以实现上述第一方面任一实施方式的方法步骤。
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：
1、在本申请实施例中，公开了一种退火炉带温工艺过渡控制方法，应用于工业控制设备中，包括：在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和设定辐射管加热段RTF温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和设定RTF温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和设定辐射管加热段RTF温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和设定RTF温度值T2，对所述生产切换过程中的实际RTF温度值T3进行控制。如此，解决了现有技术中在对换带时的出口温度进行控制时，需要工人手动调节，随意性较大，效率较低的技术问题，实现了自动对换带时的出口温度进行控制，从而提高控制稳定性，缩短过渡时间，不易产生带出品和废品的技术效果。
2、在本申请实施例中，由于在换带过程中，通过设定辐射管出口温度来保证带钢不超过极限温度，可以确保换带结束后，带钢温度与设定值偏差在±10℃以内。如此，实现了当带钢速度变化明显或更换带钢规格时，避免板温补偿引起的扰动，克服带温的过大超调，将带温控制在一定范围内的技术效果。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中一种退火炉带温工艺过渡控制方法的流程图；
图2为本申请实施例中出口带钢温度控制策略的示意图；
图3为本申请实施例中换带过程中加热段出口设定带温随着时间的变化情况的示意图；
图4为本申请实施例中RTF出口带温随时间的变化情况的示意图；
图5为本申请实施例中辐射管功率随时间的变化情况的示意图；
图6为本申请实施例中一种退火炉带温工艺过渡控制装置的结构图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种退火炉带温工艺过渡控制方法及装置，解决了现有技术中在对换带时的出口温度进行控制时，需要工人手动调节，随意性较大，效率较低的技术问题，实现了自动对换带时的出口温度进行控制，稳定性较高，过渡时间较短，不易产生带出品和废品的技术效果。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种退火炉带温工艺过渡控制方法，应用于工业控制设备中，包括：在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种退火炉带温工艺过渡控制方法，应用于工业控制设备中，包括：
步骤S101：在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和RTF(辐射管加热段)设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2。其中，RTF(辐射管加热段)位于退火炉的出口处。
在具体实施过程中，所述工业控制设备可以是用于控制退火炉的工控机。
具体来讲，可以在工控机中设置一控制模型，该控制模型中集成有与本实施例中方法对应的程序代码，从而使得工控机可以基于本实施例中方法对控制退火炉出口处温度进行控制。
在具体实施过程中，前一规格带钢是指：在换带过程中位置在前面的那段带钢；后一规格带钢是指：在换带过程中位置在后面的那段带钢。并且，这两段带钢的规格不同，具体是指：厚度不同和/或退火炉出口RTF设定温度值不同。
步骤S102：根据前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
在具体实施过程中，可以在两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，执行步骤S102。
在具体实施过程中，退火炉出口带钢温度的控制策略，如图2所示。其中，“△t前”代表换带开始时刻，“RTF出”代表换带结束时刻。
在两种规格不同的带钢生产切换时(即：换带时)，为了使每种规格都能满足热处理温度要求，需要制定稳定可靠的换带控制策略：带钢出炉温度对功率(即：炉区烧嘴的功率)的变化响应滞后，带钢温度的调节是通过控制加热段的辐射管功率和炉温实现的。
如图3所示，其中示出了换带过程中加热段出口设定带温随着时间的变化情况。“△t前”代表换带开始时刻，“RTF出”代表换带结束时刻；T4是加热段RTF的实际带钢的温度。
其中，生产切换过程中的RTF设定温度值T3，主要包括以下六种控制方式：
(1)在d1<d2且T2＝T1时(即：薄带变厚带的情况)，设定T3>T2。例如，将T3设定为比T2高5℃～10℃(例如：高5℃、或高8℃、或高10℃)。
(2)在d1>d2且T2＝T1时(即：厚带变薄带的情况)，设定T3<T2。例如，将T3设定为比T2低5℃～10℃(例如：低5℃、或低8℃、或低10℃)。
(3)在d1<d2且T2>T1时(即：薄带变厚带，低温变高温的情况)，设定T3>T2。例如，将T3设定为比T2高5℃～10℃(例如：高5℃、或高8℃、或高10℃)。
(4)在d1>d2且T2>T1时(即：厚带变薄带，低温变高温的情况)，设定T3<T2。例如，将T3设定在T1～T2之间。
(5)在d1<d2且T2<T1时(即：薄带变厚带，高温变低温的情况)，设定T3>T1。例如，将T3设定为比T1高5℃～10℃(例如：高5℃、或高8℃、或高10℃)。
(6)在d1>d2且T2<T1时(即：厚带变薄带，低温变高温的情况)，设定T3<T2。例如，将T3设定为比T2低5℃～10℃(例如：低5℃、或低8℃、或低10℃)。
除此此外，生产切换过程中的RTF设定温度值T3，还包括以下两种控制方式：
(7)在d1＝d2且T2>T1时(即：低温变高温的情况)，设定T3＝T2；。
(8)在d1＝d2且T2<T1时(即：高温变低温的情况)，设定T3＝T1。
举例来讲，如图4所示，其示出了RTF(辐射管加热段)实际出口带温、设定温度和目标温度在换带期间随时间的变化情况。前一规格带钢的出口RTF设定温度值T1为725℃，前一规格带钢的出口RTF设定温度值T2为750℃，且后一规格带钢比前一规格带钢要厚。这符合上述情况(3)，所以需要设定T3>T2(例如：将T3设定为760℃)。如此，换带时适当提高出口带温的设定值，促使辐射管输出功率加大，快速升温，在换带期间要完成带钢温度的提升。在焊缝出炉后，可以将带钢出口温度重新设定在750℃。
可以看出，在换带期间内，要调整出口带温设定值，使辐射管功率快速加大或者减小，使得带钢出口实际温度与设定值快速响应，才能保证焊缝前后的带钢温度都能保证在合理范围内。
如图5所示，其示出了辐射管功率在换带期间随时间的变化情况。这个是根据带速和带钢温度设定值两者进行计算和调整，保证带钢温度在设定值附近波动。
在本实施例中，在换带过程中，通过设定辐射管出口温度、以及退火炉速度，来保证带钢不超过极限温度，确保换带结束后带钢温与设定值偏差在±10℃以内。
在本实施例中，可以提高退火炉温度控制稳定性和控制精度，形成规范化的操作，增强品种规格改变时退火炉的适应能力，获取带钢质量的稳定。
在本实施例中，根据生产过程建立炉温与通带目标温度之间的模型，并依据模型对炉温设定值进行优化，将会提高产品质量，减少消耗。
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：
在本申请实施例中，公开了一种退火炉带温工艺过渡控制方法，包括：在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和设定辐射管加热段RTF温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和设定RTF温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和设定辐射管加热段RTF温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和设定RTF温度值T2，对所述生产切换过程中的实际RTF温度值进行控制。由于在换带过程中，通过设定辐射管出口温度来保证带钢不超过极限温度，可以确保换带结束后，带钢温度与设定值偏差在±10℃以内。故而解决现有技术中当带钢速度变化明显或更换带钢规格时，板温补偿引起的扰动的技术问题，实现了克服带温的过大超调，将带温控制在一定范围内的技术效果。
2、在本申请实施例中，由于在换带过程中，通过设定辐射管出口温度来保证带钢不超过极限温度，可以确保换带结束后，带钢温度与设定值偏差在±10℃以内。如此，实现了当带钢速度变化明显或更换带钢规格时，避免板温补偿引起的扰动，克服带温的过大超调，将带温控制在一定范围内的技术效果。
实施例二
如图6所示，本实施例提供了一种退火炉带温工艺过渡控制装置200，包括：
获取单元201，用于在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；
控制单元202，用于根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
进一步，控制单元202，具体用于：
在所述两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
进一步，控制单元202，具体用于：
在d1<d2且T2＝T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2＝T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2>T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2>T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2<T1时，设定T3>T1；
在d1>d2且T2<T1时，设定T3<T2。
由于本实施例所介绍的装置200为实施本申请实施例一中退火炉带温工艺过渡控制方法所采用的装置，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该装置如何实现本申请实施例一中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中退火炉带温工艺过渡控制方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例三
本实施例提供了一种工业控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可以实现以下步骤：
在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
在具体实施过程中，处理器执行计算机程序时，可以实现实施例一中的任一实施方式。
实施例四
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可以实现以下步骤：
在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
在具体实施过程中，计算机程序被处理器执行时，可以实现实施例一中的任一实施方式。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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 (8)

1.一种退火炉带温工艺过渡控制方法，其特征在于，应用于工业控制设备中，包括：
在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；
根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制，包括：
在所述两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制，包括：
在d1<d2且T2＝T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2＝T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2>T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2>T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2<T1时，设定T3>T1；
在d1>d2且T2<T1时，设定T3<T2。
4.一种退火炉带温工艺过渡控制装置，其特征在于，应用于工业控制设备中，包括：
获取单元，用于在两种规格不同的带钢生产切换过程中，获取前一规格带钢的厚度值d1和辐射管加热段RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，所述辐射管加热段位于所述退火炉的出口处；
控制单元，用于根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元，具体用于：
在所述两种规格不同的带钢的焊缝进入退火炉入口密封棍位置时，根据所述前一规格带钢的厚度值d1和RTF设定温度值T1，以及后一规格带钢的厚度值d2和RTF设定温度值T2，对所述生产切换过程中的RTF设定温度值T3进行控制。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述控制单元，具体用于：
在d1<d2且T2＝T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2＝T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2>T1时，设定T3>T2；
在d1>d2且T2>T1时，设定T3<T2；
在d1<d2且T2<T1时，设定T3>T1；
在d1>d2且T2<T1时，设定T3<T2。
7.一种工业控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时可以实现如权利要求1～3任一权项所述的方法步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时可以实现如权利要求1～3任一权项所述的方法步骤。
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