CN110551889B - 一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法 - Google Patents

一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，所述控制方法包括以下步骤：S1、退火炉切换至降温模式，对其进行温度控制；S2、降低机组速度（速度控制）；S3、降低机组张力（张力控制）；S4、机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；S5、机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，保证退火炉前、后带钢松弛；该方案通过机组速度和张力的合理调整，在保证机组平稳降速的同时减少炉内张力的波动，采用小张力控制，在保证降速过程中带钢运行稳定不跑偏的情况下，避免了带钢在大张力作用下沿宽度方向受力不均匀而产生起筋的问题。

Description

一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法
技术领域
本发明涉及一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，尤其是指冷轧薄带钢在立式连续退火炉炉内稳定运行过程中的快速停机不起筋的控制方法，属于冷轧薄带钢在立式连续退火控制技术领域。
背景技术
钢铁企业多采用连续退火机组对冷轧后产生加工硬化的带钢进行再结晶退火和平整，用于完善其微观组织，进而提高带钢的塑性和冲压成型性。由于高速薄板连续退火机组具有带钢运行速度快（600mpm-700mpm），带钢规格薄（0.17mm-0.25mm），炉内温度高（最高840℃）等特点，因此对设备状态及工艺的稳定性要求非常高。
在正常生产过程中，往往受环境、设备及人为操作等诸多因素的影响，需要机组在较短的时间内停机，以将损失降至最低。然而在现实生产过程当中，由于退火炉炉膛内温度具有热惯性的特点，降速就会导致炉膛内的带钢温度升高，如果处理不当就会引起带钢出现起筋生产事故，严重时就会造成机组断带。
经过检索，申请号为201510004294.X的中国发明公开了一种防止连续退火炉停机时薄带钢瓢曲的控制方法，其特征是当生产线发生故障时，机组以50mpm/s的停机斜率降低为0，该技术降速区间跨度大，炉内温度反窜高，无法有效控制炉内张力波动，且该专利并未提出如何对炉内张力进行调整，在机组停机过程中，操作人员无法对温度、速度和张力进行人工干预，缺乏灵活性，应用效果不够理想，因此，迫切需要一种新的技术方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，该技术方案可以保证炉内带钢运行速度从600mpm-700mpm在40S内快速停止，且退火炉内带钢不产生起筋。该方法通过加热烧嘴的有效管控，在降速的过程中可以有效的降低退火炉炉膛内的热惯性，提高炉膛内温度分布的均匀性，降低带钢宽度方向上的板温差；通过机组速度的合理调整，保证机组平稳降速，进而保证退火炉炉内带钢张力稳定不波动；通过张力的合理调整，在保证降速过程中带钢运行稳定不跑偏的情况下，运用最小张力控制，避免在大张力作用下，带钢沿宽度方向受力不均匀而产生起筋。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1、退火炉切换至降温模式，对其进行温度控制；
S2、降低机组速度（速度控制）；
S3、降低机组张力（张力控制）；
S4、机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；
S5、机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，保证退火炉前、后带钢松弛。
作为本发明的一种改进，所述步骤S1中温度控制具体操作如下：当生产出现异常情况时，机组需要降速，如果直接降低带钢运行速度，就会造成带钢温度局部蹿高，由于退火炉炉膛温度高，正常生产时炉膛温度为740℃-840℃，在降速过程中由于炉膛内的热惯性，带钢温度会快速上升，增加起筋风险。这就需要对退火炉炉内气氛进行快速降温，即将加热段和均热段的所有烧嘴停止加热同时关闭煤气阀门，打开空气阀门，采用向辐射管内吹冷空气的方式提高炉膛降温效率并保证降温的均匀性，降温辐度为180℃±20℃/小时，优选180℃/小时。降温幅度太低，起不到快速降温的效果，降温幅度太高，易造成辐射管开裂，具体降温的大小与吹入冷空气的流量有关。采用手动关闭快冷段风机的方法，防止停机过程中快冷段温度不均匀而引起的起筋。
作为本发明的一种改进，所述所述步骤S2降低机组速度，具体操作如下：由于机组在正常生产时，带钢的运行速度为600mpm-700mpm，当生产出现异常情况时，对当前速度迅速做出降速操作，单次降速幅度为80mpm，降速斜率为25mpm/s，单次速度降低后需等待机组运行5秒后再进行第二次降速操作，这样可以有效缓解带钢在降速过程中引起的张力波动。
作为本发明的一种改进，所述步骤S3降低机组张力具体操作如下，正常生产时退火炉炉内带钢张力为12.5-16.0N/mm2 ，当生产出现异常情况时，随着机组速度的降低，同时降低炉内带钢的张力，单次降低辐度为≤2.5N/mm2 ，这样可以保证在降速过程中炉膛内带钢的平稳运行而不产生跑偏现象，同时退火炉炉内带钢采用最小张力控制，以避免炉内带钢在大张力作用下沿宽度方向受力不均匀而引起起筋。
作为本发明的一种改进，所述步骤S4机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；具体操作如下：当带钢速度降低至400mpm以下时按下停机按钮，机组沿降速斜率25mpm/s缓慢停机，进而避免带钢在退火炉内高温、低速、长时间运行而产生起筋。
作为本发明的一种改进，所述步骤S5机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，具体操作如下：机组停机后，迅速卸掉退火炉段带钢张力，同时通过点动退火炉前、后张紧辊向炉内各输送3米的带钢，以避免退火炉在降温过程中带钢冷却收缩产生拉伸力而引起带钢产生起筋。
相对于现有技术，本发明的优点如下：1)该技术方案实现了高速连续退火机组的快速停机，将停机过程用时降低至最短，有效避免了生产事故的进一步扩大，将因停机而引起的断带事故损失降至最低，为机组后续快速恢复生产奠定了基础；2）该方法通过加热烧嘴的有效管控，在降速的过程中可以有效降低退火炉炉膛内的热惯性，提高炉膛内温度分布的均匀性，降低带钢沿宽度方向上的板温差；3）该方案通过机组速度和张力的合理调整，在保证机组平稳降速的同时减少了炉内张力的波动，采用小张力控制，在保证降速过程中带钢运行稳定不跑偏的情况下，避免了带钢在大张力作用下沿宽度方向受力不均匀而产生起筋；4）该方法控制过程简单、有效、易于实施，可运用于同类机组，在条件允许的情况下，该方法可以采用模型化自动控制。
附图说明
图1 冷轧连续退火机组工艺流程示意图；
图2 冷轧立式退火炉各炉段分布示意图；
图3 快冷段局部放大示意图；
图4 本技术所描述的连续退火机组快速停机方法处理流程图。
图中：1开卷机，2焊机，3入口活套，4入口张紧辊，5带钢，6退火炉，61预热段，61加热段，63均热段，64缓冷段，65快冷段，651快冷风机，66时效段一，67时效段二，68时效段三，69终冷段，7出口张紧辊，8出口活套，9平整机，10卷取机。
具体实施方式
为了加强对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。
实施例1：参见图1-图4，一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
S1、退火炉切换至降温模式，对其进行温度控制；
S2、降低机组速度（速度控制）；
S3、降低机组张力（张力控制）；
S4、机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；
S5、机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，保证退火炉前、后带钢松弛。
所述步骤S1中温度控制具体操作如下：当生产出现异常情况时，机组需要降速，如果直接降低带钢运行速度，就会造成带钢温度局部蹿高，由于退火炉炉膛温度高，正常生产时炉膛温度为740℃-840℃，在降速过程中由于炉膛内的热惯性，带钢温度会快速上升，增加起筋风险。这就需要对退火炉炉内气氛进行快速降温，即将加热段和均热段的所有烧嘴停止加热同时关闭煤气阀门，打开空气阀门，采用向辐射管内吹冷空气的方式提高炉膛降温效率并保证降温的均匀性，降温辐度为180℃±20℃/小时，优选180℃/小时。采用手动关闭快冷段风机的方法，防止停机过程中快冷段温度不均匀而引起的起筋。
所述所述步骤S2降低机组速度，具体操作如下：由于机组在正常生产时，带钢的运行速度为600mpm-700mpm，当生产出现异常情况时，对当前速度迅速做出降速操作，单次降速幅度为80mpm，降速斜率为25mpm/s，单次速度降低后需等待机组运行5秒后再进行第二次降速操作，这样可以有效缓解带钢在降速过程中引起的张力波动。
所述步骤S3降低机组张力具体操作如下，正常生产时退火炉炉内带钢张力为12.5-16.0N/mm2 ，当生产出现异常情况时，随着机组速度的降低，同时降低炉内带钢的张力，单次降低辐度为≤2.5N/mm2 ，这样可以保证在降速过程中炉膛内带钢的平稳运行而不产生跑偏现象，同时退火炉炉内带钢采用最小张力控制，以避免炉内带钢在大张力作用下沿宽度方向受力不均匀而引起起筋。
所述步骤S4机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；具体操作如下：当带钢速度降低至400mpm以下时按下停机按钮，机组沿降速斜率25mpm/s缓慢停机，进而避免带钢在退火炉内高温、低速、长时间运行而产生起筋。
所述步骤S5机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，具体操作如下：机组停机后，迅速卸掉退火炉段带钢张力，同时通过点动退火炉前、后张紧辊向炉内各输送3米的带钢，以避免退火炉在降温过程中带钢冷却收缩产生拉伸力而引起带钢产生起筋。
应用实施例：参阅图1、图2、图3并结合图4所示，本立式连续退火机组一般包括开卷机1、焊机2、入口活套3、入口张紧辊4、带钢5、退火炉6、出口张紧辊7、出口活套8、平整机9、卷取机10，其中退火炉6包括预热段61、加热段62、均热段63、缓冷段64、快冷段65、快冷风机651、时效段一66、时效段二67、时效段三68、终冷段69，本技术所描述的立式连续退火机组薄板快速停机控制方法其具体操作流程如下：
某1420连退机组用立式连续退火炉机组对规格为0.2*840mm的冷轧轧硬钢板卷进行退火热处理，轧硬钢板的化学成分重量百分比为：C：0.0976%，Si：0.0137%，Mn：0.3899%，P：0.0138%，S：0.0079%，Cu：0.0219%，Alt：0.0546%，N：0.00608%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；所述冷轧轧硬钢板的屈服强度为886MPa，抗拉强度为976MPa，用途为供作镀锡（铬）基板。机组运行速度为630mpm，退火炉内炉温750℃，带钢温度605℃，退火炉6内带钢5总张力为260kg，单位张力15.5N/mm2 。正常生产过程中，入口停机焊接时，焊机2突发故障无法正常运行，机组需要立即停机，否则入口活套3套量拉空，存在断带风险。此时操作人员按此步骤进行操作：
S1、退火炉6切换至降温模式（温度控制）；即将加热段62和均热段63所有烧嘴停止加热，并关闭煤气阀门，打开空气阀门向辐射管内吹冷空气，以提高降温效率并保证炉膛内降温的均匀性，如此在整个降速过程中受炉膛热惯性的影响，板温只反冲上升了12℃即开始平稳下降。同时手动关闭快冷段65快冷风机651，防止停机过程中快冷段65温度不均匀带钢5出现起筋。
S2、降低机组速度（速度控制）；即另一名操作人员配合依次降低退火炉6带钢5运行速度和带钢张力，单次降速幅度为80mpm，降速斜率为25mpm/s，单次速度调整后待机组运行5秒后再进行第二次速度调整，以减轻在速度调整过程中引起的带钢5张力波动。
S3、降低机组张力（张力控制）；即在两次降速的间隙进行张力调整，单次降低张力值为40kg，即2.38N/mm2 ，在整个降速过程中张力波动为总张力±20kg，如：总张力设定值为220kg时，降速后引起的张力波动范围为200kg-240kg，控制平稳。
S4、机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；即当第三次降速后，机组速度为390mpm时，按下机组停机键，机组沿降速斜率25mpm/s缓慢停机。
S5、机组停机后，退火炉6卸张，向退火炉6输送带钢5，保证退火炉6前、后带钢5松弛。即将退火炉6张力卸除，点动退火炉6入口张紧辊4和出口张紧辊7向炉膛内各输送3米长带钢5，保证带钢5处于松弛状态，防止退火炉6在降温过程中带钢5冷却收缩而产生拉伸起筋。
停机后炉膛内带钢5质量良好，未出现起筋现象，也未出现由于张力波动而导致的带钢5跑偏等异常情况，为机组的快速恢复生产创造了良好的条件，整个停机过程用时35s，避免了入口活套3拉空将带钢5绷断的生产事故。
需要说明的是上述实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种立式连续退火机组薄板快速停机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1、退火炉切换至降温模式，对其进行温度控制；
S2、降低机组速度即速度控制；
S3、降低机组张力即张力控制；
S4、机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；
S5、机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，保证退火炉前、后带钢松弛；
所述步骤S1中温度控制具体操作如下：当生产出现异常情况时，机组需要降速，这就需要对退火炉炉内气氛进行快速降温，即将加热段和均热段的所有烧嘴停止加热同时关闭煤气阀门，打开空气阀门，采用向辐射管内吹冷空气的方式提高炉膛降温效率并保证降温的均匀性，降温幅度为180℃±20℃/小时；
所述步骤S2降低机组速度，具体操作如下：由于机组在正常生产时，带钢的运行速度为600mpm-700mpm，当生产出现异常情况时，对当前速度迅速做出降速操作，单次降速幅度为80mpm，降速斜率为25mpm/s，单次速度降低后需等待机组运行5秒后再进行第二次降速操作，这样可以有效缓解带钢在降速过程中引起的张力波动；
所述步骤S3降低机组张力具体操作如下，正常生产时退火炉炉内带钢张力为12.5-16.0N/mm2，当生产出现异常情况时，随着机组速度的降低，同时降低炉内带钢的张力，单次降低幅度 为≤2.5N/mm2；
所述步骤S4机组速度降低至400mpm以下时，按下停机按钮；具体操作如下：当带钢速度降低至400mpm以下时按下停机按钮，机组沿降速斜率25mpm/s缓慢停机；
所述步骤S5机组停机后，退火炉段卸张，向退火炉输送带钢，具体操作如下：机组停机后，迅速卸掉退火炉段带钢张力，同时通过点动退火炉前、后张紧辊向炉内各输送3米的带钢。
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