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一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法

文檔序號(hào):3416193閱讀:305來源:國(guó)知局
專利名稱:一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,涉及熱軋鋼的成型加工,具體地,涉及一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法。
背景技術(shù)
加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。在冶金工業(yè)中,加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐,包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。連續(xù)加熱爐包括推鋼式爐、步進(jìn)式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等連續(xù)加熱爐,連續(xù)加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯,少數(shù)用于鍛造和熱處理。主要特點(diǎn)是料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng),爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng);一般情況,在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)量不變的情況下,爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。 熱軋加熱爐控制的主要目的有三個(gè)一是按照工藝要求對(duì)板坯進(jìn)行加熱,滿足加熱質(zhì)量的要求,主要是出爐目標(biāo)溫度、均熱度;二是要滿足軋線節(jié)奏的要求,三是盡可能節(jié)能。這三個(gè)目標(biāo)中最重要的是加熱質(zhì)量,目前,盡管板坯的出爐目標(biāo)溫度和均熱度一般都可以滿足,但是,由于加熱爐引起的加熱質(zhì)量缺陷卻頻頻發(fā)生。按爐溫分布,爐膛沿長(zhǎng)度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段;進(jìn)料端爐溫較低為預(yù)熱段,其作用在于利用爐氣熱量,以提高爐子的熱效率。加熱段為主要供熱段,爐氣溫度較高,以利于實(shí)現(xiàn)快速加熱。均熱段位于出料端,通常采用微正壓控制,以防止冷空氣吸入,爐氣溫度與金屬料溫度差別很小,保證出爐料坯的斷面溫度均勻。然而,由于抽出端爐門的開啟、爐門散熱、爐門密封不嚴(yán)以及燒嘴布置等因素的影響,使得加熱爐均熱段靠近抽出端的爐氣分布,沒有靠近加熱爐中部的爐氣分布均勻,當(dāng)板坯在抽出端爐門附近停留時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),板坯的表面、邊部及棱角的溫度必然降低,尤其是在休止的情況下或者軋制節(jié)奏比較慢的情況下,這種情況就更加嚴(yán)重。結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,例如邊裂、毛刺等質(zhì)量缺陷,而且這種缺陷具有隨機(jī)性,不是每塊都有,從過程數(shù)據(jù)上很難發(fā)現(xiàn)問題所在。為了解決上述存在的問題,目前常用的辦法是提高板坯的出爐溫度,改善軋線冷卻水,然而,這些方法又會(huì)帶來其它問題,例如提高板坯的加熱溫度,會(huì)浪費(fèi)能源,而且也不會(huì)真正解決板坯在加熱爐內(nèi)溫度分布不合理的問題。常規(guī)加熱爐抽出端板坯位置的控制方法為當(dāng)抽出端頭塊板坯沒有達(dá)到激光檢測(cè)位置時(shí),加熱爐內(nèi)的步進(jìn)梁自動(dòng)運(yùn)行,直到激光檢測(cè)器接通,步進(jìn)梁停止運(yùn)行,等待抽鋼時(shí)亥Ij到,爐門打開,出鋼機(jī)把板坯抽出,放到輥道上,送往軋線,圖I是加熱爐抽出端板坯等待出鋼位置檢測(cè)示意圖。這種加熱爐抽出端板坯等待出鋼位置的控制方法,主要問題是不管抽出端板坯什么時(shí)候抽出,該板坯停止的位置都要讓激光接通。盡管加熱爐采用微正壓控制,但是抽出端靠近爐門的位置仍有冷風(fēng)進(jìn)入,而且由于燒嘴布置的原因和爐氣總體是流向爐尾的,使得在這個(gè)位置上,加熱爐的熱強(qiáng)度比較弱。這樣,即使板坯在前面的加熱已經(jīng)滿足了工藝要求,但是,由于在靠近抽出端爐門附近停留的時(shí)間過長(zhǎng),從而使板坯的表面、邊部及棱角溫度降低,而板坯出爐后,板坯的表面、邊部及棱角溫度下降的又比較快,這就使得某些對(duì)溫度敏感的鋼種,例如IF鋼,發(fā)生局部的組織轉(zhuǎn)變,從而在軋線上產(chǎn)生邊裂、毛刺等質(zhì)量缺陷。針對(duì)某些特殊鋼種在軋線出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷,在實(shí)際生產(chǎn)過程中和理論研究中,采取了許多方法和改進(jìn)措施,具體為①優(yōu)化加熱爐工藝,提高抽出端爐氣溫度②優(yōu)化軋線寬度和厚度負(fù)荷分配③優(yōu)化立輥或者大側(cè)壓寬度控制設(shè)備⑤優(yōu)化軋線冷卻水的控制。這些方法在實(shí)際使用過程中,起到了一定的效果,但是沒有完全解決這個(gè)生產(chǎn)技術(shù)難題。為了解決板坯在加熱爐內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致出爐后產(chǎn)生邊裂、毛刺等質(zhì)量缺陷的問題,目前國(guó)內(nèi)主要存在如下專利 申請(qǐng)(專利)號(hào)200610027091. 3發(fā)明名稱熱軋加熱爐板坯剩余在爐時(shí)間確定方法。該發(fā)明公開了一種熱軋加熱爐板坯剩余在爐時(shí)間的確定方法,該方法首先根據(jù)加熱爐內(nèi)板坯的產(chǎn)度、成品寬度和成品厚度以及板坯的長(zhǎng)度、成品寬度、厚度和硬度等級(jí),利用板坯抽出間隔組合預(yù)報(bào)模型計(jì)算加熱爐內(nèi)板坯的抽出間隔,并且和當(dāng)前的定時(shí)抽出間隔進(jìn)行融合;再根據(jù)加熱爐各段長(zhǎng)度和板坯的當(dāng)前位置,按照板坯距離鍛模的長(zhǎng)度從抽出段開始索引,對(duì)索引范圍內(nèi)的板坯抽出間隔進(jìn)行累加計(jì)算,確定板坯的剩余在爐或在段時(shí)間。并自動(dòng)適應(yīng)修正。更好地對(duì)板坯的溫度進(jìn)行精確的預(yù)報(bào),準(zhǔn)確地控制設(shè)定加熱爐的爐氣溫度以使板坯達(dá)到規(guī)定的工藝目標(biāo)溫度,有利于提高加熱爐內(nèi)板坯的溫度控制水平、提高板坯的加熱質(zhì)量和降低能源消耗。然而該專利并未考慮板坯在靠近爐門的停留位置因素對(duì)板坯加熱質(zhì)量的影響,由于軋制計(jì)劃前后規(guī)格、鋼種的變化以及軋線換輥或突發(fā)故障等因素,都會(huì)引起出鋼節(jié)奏的變化,出鋼節(jié)奏的變化又會(huì)引起抽出端板坯在爐內(nèi)不同位置停留時(shí)間的差異,而加熱爐抽出端靠近爐門的位置,加熱條件不理想,長(zhǎng)時(shí)間停留在這個(gè)位置,必然會(huì)影響加熱質(zhì)量,從而容易引起產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷。同時(shí),為了提高生產(chǎn)效率,鋼鐵廠的一般做法是并排聯(lián)用幾臺(tái)加熱爐同時(shí)工作,SP第一臺(tái)加熱爐抽出第一塊板坯后,轉(zhuǎn)至第二臺(tái)加熱爐抽出在該爐爐口等待抽出的板坯,以此類推,直至抽出第N臺(tái)加熱爐中等待的板坯后,才能再轉(zhuǎn)至第一臺(tái)加熱爐繼續(xù)抽取第二塊板坯,如此一來,一臺(tái)加熱爐中抽出一塊板坯后,再抽出下一塊板坯的間隔時(shí)間就會(huì)比較漫長(zhǎng),因此,需要盡量縮短板坯在加熱爐爐口(即激光檢測(cè)器接通處)的等待時(shí)間,以保證板坯質(zhì)量,減少板坯缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,按照這種方法控制加熱爐抽出端板坯的位置,使得最接近加熱爐爐門抽出側(cè)的板坯,在不影響生產(chǎn)節(jié)奏的情況下,盡可能遠(yuǎn)離加熱爐抽出端爐門位置,盡可能縮短在加熱爐抽出端爐門附近(即激光檢測(cè)器接通處)的停留時(shí)間,進(jìn)而達(dá)到防止板坯表面、邊部及棱角的溫度損失,提高加熱質(zhì)量,減少質(zhì)量缺陷的目的。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,其特征在于,包括步驟如下(I)、設(shè)定板坯虛擬停留位置POSset ;(2)、根據(jù)加熱爐板坯位置跟蹤模塊獲取板坯在步進(jìn)梁上的實(shí)時(shí)位置POSact ;(3)、比較POSset與POSaet,若POSaet > POSset,則步進(jìn)梁帶動(dòng)板坯繼續(xù)運(yùn)行;
(4)、當(dāng)POSaet ( POSset時(shí),根據(jù)加熱爐模型剩余在爐時(shí)間模塊,獲取加熱爐抽出端板坯的預(yù)計(jì)抽出時(shí)刻Tdisctoge,根據(jù)Tdisdmge值,結(jié)合板坯停留在加熱爐內(nèi)的時(shí)刻Tac;t,確定板坯抽出所需時(shí)長(zhǎng)AT,公式如下Δ T = Tdischarge-Tact(5)、比較步驟(4)中得到的ΛΤ值與板坯抽出所需最小時(shí)長(zhǎng)ATset,若ΛΤ>Λ Tsrt,則板坯停止運(yùn)行;若ΛΤ< Λ Tset,則板坯繼續(xù)運(yùn)行,待接通激光傳感器后,板坯停止運(yùn)行,等待抽出。其中,步驟(I)中所述板坯虛擬停留位置POSsrt確定方法如下POSset= α · Lstep+P0Slaser
上式中,a e
,Lstep為步進(jìn)梁移動(dòng)一步的距離,POS1■為激光檢測(cè)器的位置。步驟(5)中所述板坯抽出所需最小時(shí)長(zhǎng)Λ Tsrt確定公式如下
PQSArset = β · set · Tbeam
L step式中,β e [1,3], Λ Tset彡300SeC,POSset為步驟I確定的虛擬停留位置,LstepS步進(jìn)梁移動(dòng)一步的距離,Tbeaffl為步進(jìn)梁完成一步動(dòng)作需要的時(shí)間。通過如上技術(shù)方案,便可實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐抽出端板坯位置的控制,在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,通過控制加熱爐抽出端板坯的位置,提高加熱質(zhì)量,減少產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。


圖I為現(xiàn)有加熱爐抽出端板坯位置檢測(cè)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的加熱爐抽出端板坯位置檢測(cè)示意圖。圖3為本發(fā)明提供的一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步解釋說明。本發(fā)明提供的一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法的技術(shù)方案如下①?gòu)募訜釥t板坯位置跟蹤模塊,獲得加熱爐抽出端板坯的當(dāng)前位置P0Sac;t,與板坯虛擬停留位置POSset進(jìn)行比較,如圖2所示,如果抽出端板坯的當(dāng)前位置POSaet(即板坯靠近加熱爐爐門一端所處的位置)大于板坯的虛擬停留位置POSsrt(即板坯靠近加熱爐爐門一端未超過虛擬停留位置所在點(diǎn)時(shí)),則步進(jìn)梁繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)該板坯的當(dāng)前位置P0Sac;t,小于或者等于板坯的虛擬停留位置POSsrt時(shí)(即板坯靠近加熱爐爐門一端超過或處于虛擬停留位置所在點(diǎn)時(shí)),進(jìn)行下一步判斷,決定板坯是否停止運(yùn)行。該步驟涉及的虛擬停留位置POSset確定方法如下POSset = α · Lst印+POSlaser其中a e
,Lstep為步進(jìn)梁移動(dòng)一步的距離,POS1■為激光檢測(cè)器的位置,一般設(shè)為O。其中,所述POSaet的測(cè)定和POSset的確定,均以激光檢測(cè)器所在的位置為基點(diǎn),POSact的數(shù)值即為板坯靠近加熱爐爐門一端到激光檢測(cè)器的直線距離,當(dāng)然,隨著板坯沿著步進(jìn)梁向爐門方向移動(dòng),該P(yáng)OSarf值是不斷減小的;P0Ssrt的設(shè)定值即為本發(fā)明設(shè)定的以激光檢測(cè)器為基點(diǎn)設(shè)定的一個(gè)點(diǎn),因此,POSlaser的值一般為O。②從加熱爐模型剩余在爐時(shí)間模塊,獲得加熱爐抽出端板坯的預(yù)計(jì)抽出時(shí)刻Tdi-與當(dāng)前時(shí)刻Tac;t進(jìn)行比較,計(jì)算板坯抽出所需時(shí)長(zhǎng)λ T (即當(dāng)前板坯所處位置POSarf到板坯被抽出加熱爐所需時(shí)長(zhǎng)),如果當(dāng)前時(shí)間間隔大于最小時(shí)間間隔ATsrt,此時(shí)表明如果板坯繼續(xù)運(yùn)行,則板坯將會(huì)被運(yùn)送至加熱爐爐口,等待抽出,如此一來,板坯在加熱爐爐口等待時(shí)間過長(zhǎng),勢(shì)必會(huì)影響板坯加熱質(zhì)量,因此,需停止步進(jìn)梁的運(yùn)行,使板坯停留在當(dāng)前位置,等待條件滿足,板坯繼續(xù)移動(dòng)。③板坯抽出所需時(shí)長(zhǎng)Λ T的具體確定方法如下AT = Tdischarge-Tact其中Tdisctoge為加熱爐模型剩余在爐時(shí)間模塊計(jì)算的加熱爐抽出端板坯的預(yù)計(jì)抽出時(shí)刻,Tact為板坯停留在加熱爐內(nèi)的時(shí)刻。最小時(shí)間間隔ATsrt的具體確定方法如下
權(quán)利要求
1.一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,其特征在于,包括步驟如下 (1)、設(shè)定板坯虛擬停留位置POSsrt; (2)、根據(jù)加熱爐板坯位置跟蹤模塊獲取板坯在步進(jìn)梁上的實(shí)時(shí)位置POSart; (3)、比較POSset與POSaet,若POSaet> POSset,則步進(jìn)梁帶動(dòng)板坯繼續(xù)運(yùn)行; (4)、當(dāng)P0Sac;t( POSset時(shí),根據(jù)加熱爐模型剩余在爐時(shí)間模塊,獲取加熱爐抽出端板坯的預(yù)計(jì)抽出時(shí)刻Tdisctoge,根據(jù)Tdisdmge值,結(jié)合板坯停留在加熱爐內(nèi)的時(shí)刻Tac;t,確定板坯抽出所需時(shí)長(zhǎng)AT,公式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,其特征在于,步驟(I)中所述板坯虛擬停留位置POSsrt確定方法如下 POSset = α · Lst印+POSlaser 上式中,a e
, Lstep為步進(jìn)梁移動(dòng)一步的距離,POSlaser為激光檢測(cè)器的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,其特征在于,步驟(5)中所述板坯抽出所需最小時(shí)長(zhǎng)ATsrt確定公式如下
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱爐抽出端板坯位置控制方法,通過在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上,設(shè)置板坯的虛擬停留位置POSset,比較板坯在步進(jìn)梁上的實(shí)時(shí)位置POSact,并結(jié)合板坯抽出所需時(shí)長(zhǎng)ΔT與板坯抽出所需最小時(shí)長(zhǎng)ΔTset進(jìn)行比較,控制抽出端板坯在虛擬停留位置的停留時(shí)間。按照這種方法控制加熱爐抽出端板坯的位置,使得最接近加熱爐爐門抽出側(cè)的板坯,在不影響生產(chǎn)節(jié)奏的情況下,盡可能遠(yuǎn)離加熱爐抽出端爐門位置,盡可能縮短在加熱爐抽出端爐門附近(即激光檢測(cè)器接通處)的停留時(shí)間,進(jìn)而達(dá)到防止板坯表面、邊部及棱角的溫度損失,提高加熱質(zhì)量,減少質(zhì)量缺陷的目的。
文檔編號(hào)C21D11/00GK102888506SQ201110206208
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者呂立華, 鄧龍, 沈際海 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司
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