本發(fā)明涉及熱軋加熱爐工藝，特別涉及熱軋板坯加熱生產(chǎn)控制技術(shù)領域，具體涉及一種基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法。

背景技術(shù)：

鋼坯加熱是鋼坯熱軋過程中的一個重要環(huán)節(jié)，加熱爐板坯加熱質(zhì)量對軋線生產(chǎn)的穩(wěn)定性和質(zhì)量控制有很大影響，隨著鋼鐵產(chǎn)品的競爭不斷加劇，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，對鋼坯的加熱過程要求也越來越高，不僅要保證鋼坯的加熱溫度達到軋線軋制的需要，同時要保證板坯加熱爐的均勻性，鋼坯加熱均勻性有利于下工序質(zhì)量控制，進而提升熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量。板坯出爐溫度的均勻性受到測量技術(shù)的影響無法進行直接測量，這就使得粗軋RDT溫度成為判斷板坯加熱溫度均勻性的重要數(shù)據(jù)。目前，軋線溫度反饋主要集中在粗軋溫降研究以及加熱爐加熱速度控制上，對加熱爐板坯加熱溫度均勻性未進行反饋。

板坯長度方向溫度均勻性對于軋線軋制工藝的控制影響較大，主要表現(xiàn)在終軋溫度和卷取溫度的控制，板坯長度方向溫度的波動影響到帶鋼終軋溫度的卷取溫度的均勻性，進而影響到帶鋼性能的穩(wěn)定性，因此，如何保證加熱爐板坯長度方向溫度均勻性是控制帶鋼性能穩(wěn)定性的源頭。

一篇名稱為《熱軋過程加熱爐綜合優(yōu)化控制系統(tǒng)設計及其控制方法》(CN1644257)的專利，是將加熱爐和粗軋機組構(gòu)成一個有機的閉環(huán)系統(tǒng)，將鋼坯在粗軋機組一側(cè)的軋制力以及溫度等軋制生產(chǎn)信息反饋到加熱爐一側(cè)，利用爐溫預設定補償模塊動態(tài)地修改爐溫設定值，結(jié)合優(yōu)化控制策略和控制算法對鋼坯加熱過程實現(xiàn)綜合優(yōu)化控制。反饋的內(nèi)容主要是板坯的整體溫度，同時對板坯出爐溫度進行調(diào)整。這個專利技術(shù)對板坯長度方向的溫度均勻性也無反饋。

粗軋溫度反饋控制原理是：在粗軋機出口設置溫度檢測儀，檢測中間坯溫度情 況，并將該檢測值反饋給加熱爐L2模型，加熱爐L2模型根據(jù)粗軋反饋溫度對加熱溫度進行調(diào)整，從而使后續(xù)中間坯溫度均勻性控制在合理范圍內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的板坯加熱質(zhì)量控制方法是一種基于粗軋溫度均勻性反饋，對加熱爐進行長度方向溫度調(diào)整的方法，可以提高加熱爐板坯加熱長度方向溫度均勻性，從而保證帶鋼性能的穩(wěn)定性，提高板坯加熱質(zhì)量，用以解決目前鋼板軋線的溫度控制沒有對板坯長度方向溫度均勻性的反饋，從而影響帶鋼性能的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是：一種基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的控制方法由粗軋出口的溫度檢測儀檢測中間坯全長的溫度分布，并反饋給過程機控制系統(tǒng)，由過程機控制系統(tǒng)判斷所述板坯長度方向溫度均勻性，并反饋給基礎自動化系統(tǒng)，基礎自動化系統(tǒng)根據(jù)過程機控制系統(tǒng)的反饋信息，通過對燒嘴開啟時間的控制，實現(xiàn)加熱爐兩側(cè)供熱能力的調(diào)整，改善板坯頭尾溫差，實現(xiàn)板坯溫度均勻性調(diào)整；

所述的控制方法具體包括如下步驟：

(1)將加熱爐由裝料端到出料端分為若干個獨立的供熱區(qū)，每個供熱區(qū)均由設置在加熱爐側(cè)墻上的燒嘴組成，各所述的燒嘴分設在軋機側(cè)和板坯庫側(cè)，且軋機側(cè)和板坯庫側(cè)的燒嘴對稱設置；

(2)以中間坯溫度均勻性來代表板坯長度方向溫度均勻性，將中間坯按長度方向分為頭部、中部和尾部，由溫度檢測儀測量粗軋出口中間坯頭部、中部和尾部的溫度，每個部分的溫度平均值代表該部分溫度情況；

(3)溫度檢測儀將測量的中間坯溫度情況發(fā)送給過程機控制系統(tǒng)，所述的過程機控制系統(tǒng)將中間坯的頭、中、尾三部分溫度進行對比分析，根據(jù)中間坯頭、中、尾三部分溫度的溫差，判斷中間坯的溫度均勻性，并反饋給基礎自動化系統(tǒng)；

(4)所述的基礎自動化系統(tǒng)根據(jù)中間坯的溫度均勻性程度，通過調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間，實現(xiàn)加熱爐兩側(cè)供熱能力的調(diào)整，改善板坯的頭、尾溫差；

(5)如果中間坯的頭、尾溫差在設定的溫差范圍內(nèi)，則判定此時中間坯的溫度 均勻性良好，停止檢測；否則，重新檢測并調(diào)整中間坯溫度。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(3)中，判斷中間坯的溫度均勻性的方法為：

若中間坯的頭-尾溫差為≥30，則判定板坯頭部溫度較高，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼1給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為10～30，則判定板坯頭部溫度偏高，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼2給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為-10～10，中-頭溫差為-20～20，則判定板坯溫度均勻性良好，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼3給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為-10～10，中-頭溫差為≥20，則判定板坯中部溫度偏高，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼4給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為-10～10，中-頭溫差為≤-20，則判定板坯中部溫度偏低，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼5給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為≤-30，則判定板坯尾部溫度較高，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼6給基礎自動化系統(tǒng)；

若中間坯的頭-尾溫差為-30～-10，則判定板坯尾部溫度偏高，過程機控制系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼7給基礎自動化系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(4)中，當中間坯的頭-尾溫差為≥30時，基礎自動化系統(tǒng)調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間的方法為：

將加熱爐均熱段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(4)中，當中間坯的頭-尾溫差為10～30時，基礎自動化系統(tǒng)調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間的方法為：

將加熱爐均熱段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加5秒，軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減 少5秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加15秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(4)中，當中間坯的頭-尾溫差為-10～10時，基礎自動化系統(tǒng)調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間的方法為：

(1)若中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，且頭中溫差在-20～20度或頭中溫差≥20時，均熱段燒嘴的開啟時間不作調(diào)整，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，二加燒嘴不做調(diào)整。

(2)若中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，且頭中溫差≤-20時，均熱段燒嘴的開啟時間不作調(diào)整，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，二加燒嘴不做調(diào)整。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(4)中，當中間坯的頭-尾溫差為≤-30時，基礎自動化系統(tǒng)調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間的方法為：

將加熱爐均熱段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加20秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒。

根據(jù)本發(fā)明所述的基于粗軋溫度反饋的板坯加熱質(zhì)量控制方法，所述的步驟(4)中，當中間坯的頭-尾溫差為-10～-30時，基礎自動化系統(tǒng)調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間的方法為：

將加熱爐均熱段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加5秒，板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加15秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒。

本發(fā)明達到的有益效果：

本發(fā)明所述的板坯加熱質(zhì)量控制方法是一種基于粗軋板坯溫度均勻性的反饋，對加熱爐板坯進行長度方向溫度均勻性調(diào)整的方法，該方法可以提高加熱爐板坯加熱長度方向溫度均勻性，保證帶鋼性能的穩(wěn)定性，提高板坯加熱質(zhì)量。解決目前鋼板軋線的溫度控制由于沒有對板坯長度方向溫度均勻性的反饋，影響帶鋼性能的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明對中間坯劃分的示意圖；

圖2是本發(fā)明燒嘴的設置示意圖；

圖3～圖8是本發(fā)明不同頭尾溫度偏差情況下對應的燒嘴燃燒時間控制示意圖；

圖9是本發(fā)明控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

本發(fā)明的控制方法是一種基于粗軋溫度均勻性反饋，對加熱爐進行長度方向溫度調(diào)整的方法，用以提高加熱爐板坯加熱長度方向溫度均勻性，從而改善產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明的控制方法以中間坯溫度均勻性來代表板坯長度方向溫度均勻性，中間坯是連鑄坯經(jīng)粗軋機進行軋制后的出品，此出品作為坯料供精軋機進行精軋，所以稱為中間板坯。本發(fā)明通過溫度檢測儀檢測粗軋出口中間坯的溫度，并由過程控制級系統(tǒng)L2分析后，將中間坯溫度的均勻性情況反饋到加熱爐基礎自動化系統(tǒng)L1，加熱爐L1系統(tǒng)根據(jù)中間坯溫度反饋情況，對加熱爐兩側(cè)供熱區(qū)的燒嘴供熱能力進行調(diào)整，達到提高板坯加熱爐溫度均勻性的目的。

(1)粗軋溫度反饋

如圖1所示，本實施例將中間坯全長11區(qū)溫度分為3部分，即對應板坯的頭部、中部、尾部，每個部分的平均值代表該部分溫度情況。溫度檢測儀將檢測的粗軋出口的中間坯頭、中、尾三部分溫度情況發(fā)送給L2系統(tǒng)，由L2系統(tǒng)將中間坯三部分溫度進行檢查，對頭中尾的溫度進行對比分析，并將板坯全長溫度趨勢反饋給L1 系統(tǒng)，參與加熱爐溫度控制，調(diào)整板坯長度方向溫度均勻性，具體對比方式見表1。

表1板坯頭尾溫度對比表

若中間坯的頭-尾溫差為≥30度，則判定板坯頭部溫度較高，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼1給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差位于10～30度之間，則判定板坯頭部溫度偏高，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼2給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，且中-頭溫差位于-20～20度之間，則判定板坯溫度均勻性良好，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼3給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，且中-頭溫差為≥20度，則判定板坯中部溫度偏高，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼4給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，中-頭溫差為≤-20度，則判定板坯中部溫度偏低，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼5給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差為≤-30度，則判定板坯尾部溫度較高，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼6給L1系統(tǒng)；若中間坯的頭-尾溫差位于-30～-10度之間，則判定板坯尾部溫度偏高，L2系統(tǒng)反饋板坯均勻性代碼7給L1系統(tǒng)。

(2)燒嘴開啟時間控制

如圖2所示，本實施例的加熱爐由裝料端到出料端共分為20個獨立的供熱區(qū)，每個供熱區(qū)由設置在加熱爐側(cè)墻上的雙通道調(diào)焰燒嘴組成(左右兩側(cè)成對控制)，加熱爐的上、下部各10對燒嘴，每只燒嘴前有獨立的煤氣和空氣控制閥門，可實現(xiàn)20個供熱區(qū)的單獨控制，加熱爐的20區(qū)燒嘴分為三部分設置，即一加段、二加段和均熱段。圖2中，帶陰影的XA代表上部區(qū)域軋機側(cè)燒嘴，帶陰影的XB代表上部 區(qū)域板坯庫側(cè)燒嘴，不帶陰影的XA代表下部區(qū)域軋機側(cè)燒嘴，不帶陰影的XB代表下部區(qū)域板坯庫側(cè)燒嘴。

加熱爐L1系統(tǒng)根據(jù)L2系統(tǒng)反饋的加熱爐板坯溫度均勻性代碼，對燒嘴的熱負荷通過燒嘴的開啟時間來進行控制，通過對供熱區(qū)內(nèi)兩側(cè)燒嘴的開啟時間進行控制即可實現(xiàn)加熱爐兩側(cè)供熱能力的調(diào)整，進行改善板坯頭尾溫差。

頭尾溫差與時間調(diào)節(jié)的對應關(guān)系如下：

如圖3,當中間坯的頭-尾溫差為≥30時，將加熱爐均熱段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒。

如圖4，當中間坯的頭-尾溫差為10～30時，將加熱爐均熱段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加5秒，軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加15秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒。

如圖5，當中間坯的頭-尾溫差為-10～10時，若頭中溫差在-20～20度或頭中溫差≥20，則均熱段燒嘴的開啟時間不作調(diào)整，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，二加軋機側(cè)燒嘴也不做調(diào)整；

如圖6，當中間坯的頭-尾溫差位于-10～10度之間，且頭中溫差≤-20時，均熱段燒嘴的開啟時間不作調(diào)整，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，二加軋機側(cè)燒嘴也不做調(diào)整。

如圖7，當中間坯的頭-尾溫差為≤-30時，L1系統(tǒng)將加熱爐均熱段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加10秒，板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒，如果加熱爐二加段燒嘴沒有滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加20秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少10秒。

如圖8，當中間坯的頭-尾溫差為-10～-30時，L1系統(tǒng)將加熱爐均熱段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加5秒，板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒，如果加熱爐二加段 燒嘴沒有滿負荷，則將二加段軋機側(cè)燒嘴的開啟時間增加15秒，如果加熱爐二加段燒嘴滿負荷，則將二加段板坯庫側(cè)燒嘴的開啟時間減少5秒。

如圖9所示，本發(fā)明控制方法的具體過程如下：

步驟1，將加熱爐由裝料端到出料端分為若干個獨立的供熱區(qū)，每個供熱區(qū)均由設置在加熱爐側(cè)墻上的燒嘴組成，各所述的燒嘴分設在軋機側(cè)和板坯庫側(cè)，且軋機側(cè)和板坯庫側(cè)的燒嘴對稱設置；

步驟2，以中間坯溫度均勻性來代表板坯長度方向溫度均勻性，將中間坯按長度方向分為頭部、中部和尾部，由溫度檢測儀測量粗軋出口中間坯頭部、中部和尾部的溫度，每個部分的溫度平均值代表該部分溫度情況；

步驟3，溫度檢測儀將測量的中間坯溫度情況發(fā)送給L2系統(tǒng)，所述的L2系統(tǒng)將中間坯的頭、中、尾三部分溫度進行對比分析，根據(jù)中間坯頭、中、尾三部分溫度的溫差，判斷中間坯的溫度均勻性，并反饋給L1系統(tǒng)；

步驟4，所述的L1系統(tǒng)根據(jù)中間坯的溫度均勻性程度，通過調(diào)整加熱爐供熱區(qū)內(nèi)燒嘴的開啟時間，實現(xiàn)加熱爐兩側(cè)供熱能力的調(diào)整，改善板坯的頭、尾溫差；

步驟5，如果中間坯的頭、尾溫差在設定的溫差范圍內(nèi)，則判定此時中間坯的溫度均勻性良好，停止檢測；否則，由溫度檢測儀按照步驟2重新測量粗軋出口中間坯的溫度。

下面以寶鋼2050產(chǎn)線3#爐為例，按照本發(fā)明的控制方法，對燒嘴開啟時間的調(diào)整如下表所示:

表2根據(jù)板坯均勻度對燒嘴開啟時間的調(diào)整

本發(fā)明所述的板坯加熱質(zhì)量控制方法是一種基于粗軋溫度均勻性反饋，對加熱爐進行長度方向溫度調(diào)整的方法，可以提高加熱爐板坯加熱長度方向溫度均勻性，保證帶鋼性能的穩(wěn)定性，提高板坯加熱質(zhì)量。加熱爐板坯加熱均勻性主要包括板坯長度方向溫度均勻性、厚度方向溫度均勻性以及寬度方向溫度均勻性，其中厚度方向和寬度方向溫度均勻性的控制主要是通過加熱爐段末溫度以及通過埋偶試驗進行控制和調(diào)整。在板坯長度方向溫度均勻性的控制主要是通過燒嘴負荷調(diào)整來解決，本發(fā)明是對板坯長度方向溫度均勻性的調(diào)整，解決目前鋼板軋線的溫度控制由于沒有對板坯長度方向溫度均勻性的反饋，影響帶鋼性能的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品質(zhì)量的問題。