本發(fā)明涉及一種料規(guī)切換的穩(wěn)定控制方法，尤其是指冷軋薄帶鋼在立式連續(xù)退火爐退火過程中的穩(wěn)定控制方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代冷軋連續(xù)退火機(jī)組中退火爐作為機(jī)組的主要工藝段，連續(xù)退火機(jī)組以其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品品種多樣化和產(chǎn)品質(zhì)量高而著稱，但正是其產(chǎn)品品種的多樣化，這就要求生產(chǎn)人員在進(jìn)行料規(guī)切換時(shí)，做到提前預(yù)知，對(duì)帶鋼寬度、厚度的跳躍以及爐內(nèi)各段張力和帶鋼速度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以確保機(jī)組的穩(wěn)定生產(chǎn)。由于生產(chǎn)過程中帶鋼規(guī)格的多樣性，針對(duì)不同的鋼種、不同的料規(guī)如何來進(jìn)行規(guī)格跳躍、爐內(nèi)參數(shù)如何設(shè)定，現(xiàn)階段還沒有一種明確的生產(chǎn)方法來指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，尤其是對(duì)于新建的生產(chǎn)線，生產(chǎn)人員如果未進(jìn)行過專業(yè)培訓(xùn)根本無從下手，往往需要經(jīng)過大量的爐內(nèi)起筋、斷帶等生產(chǎn)事故來總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，付出的代價(jià)較為慘重，因此尋找一種立式連續(xù)退火爐料規(guī)切換的穩(wěn)定控制方法來指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)已是至關(guān)重要，因此，迫切的需要一種方法來解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種立式連續(xù)退火爐料規(guī)切換的穩(wěn)定控制方法，該方法針對(duì)不同的料規(guī)在其寬度和厚度跳躍時(shí)均給出了明確的參數(shù)參考范圍值，方便了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的參考和學(xué)習(xí)，有效降低了帶鋼在料規(guī)切換過程中出現(xiàn)起筋或斷帶的風(fēng)險(xiǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種立式連續(xù)退火爐料規(guī)切換的穩(wěn)定控制方法，其特征在于，

1）根據(jù)帶鋼的表面狀態(tài)、退火曲線、寬度和厚度對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行合理的編排；

2）料規(guī)切換過程中根據(jù)前后帶鋼的退火曲線對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行提前預(yù)設(shè)定；

3）料規(guī)切換過程中根據(jù)前后帶鋼的料規(guī)特點(diǎn)對(duì)爐內(nèi)張力進(jìn)行設(shè)定；

4）料規(guī)切換過程中根據(jù)焊縫前后帶鋼的厚度，對(duì)爐內(nèi)帶鋼的速度進(jìn)行調(diào)整。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟1）中編排順序如下，表面狀態(tài)——退火曲線——寬度跳躍——厚度跳躍，具體如下，

11）表面狀態(tài)，根據(jù)帶鋼的表面狀態(tài)分批處理,帶鋼的表面狀態(tài)包括光亮表面、銀色表面、無光表面和粗糙表面；優(yōu)先考慮表面狀態(tài)其原因是保證在后道工序平整時(shí)表面狀態(tài)相同，無需頻繁更換平整機(jī)的工作輥，降低輥耗。

12）退火曲線，將退火周期相同的鋼種編排在一起，不同的退火周期對(duì)應(yīng)不同的退火溫度和速度，這樣編排可以有效避免爐內(nèi)溫度頻繁切換，提高爐況穩(wěn)定性，進(jìn)而確保產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，但同一退火周期內(nèi)的帶鋼溫度跳躍值不可超過40℃，如遇特殊情況可加入返回卷進(jìn)行過渡。

13）寬度跳躍，根據(jù)料規(guī)的寬度從寬到窄進(jìn)行編排，從寬到窄的編排可以有效避免后道平整工序出現(xiàn)寬窄印缺陷，同時(shí)跳躍值必須在一定的范圍內(nèi)，保證焊縫前后的帶鋼在相同的溫度和速度下，保持可以承受的張力值，進(jìn)而降低帶鋼在寬度跳躍時(shí)在爐內(nèi)出現(xiàn)起筋或斷帶的風(fēng)險(xiǎn)。其寬度跳躍值具體參照下表：

注：1、表中數(shù)據(jù)代表寬度跳躍最大允許值，單位均為mm；

2、表中單元格上面數(shù)據(jù)表示從窄料過渡到寬料，下面數(shù)據(jù)表示從寬料過渡到窄料。

14）厚度跳躍，厚度跳躍為厚接薄或者薄接厚，具體需結(jié)合后行帶鋼的厚度進(jìn)行編排，對(duì)于低溫退火曲線，即650℃以下的退火曲線其原則是：后行帶鋼板厚×板寬/前行帶鋼板厚×板寬≥0.84，對(duì)于高溫退火曲線，即大于等于650℃的退火曲線其原則是：后行帶鋼板厚×板寬/前行帶鋼板厚×板寬≥0.88，其厚度跳躍值具體參照下表：

注：1、表中數(shù)據(jù)代表跳躍允許最大值，單位均為mm。

2、跨厚度、寬度跳躍檔次的取嚴(yán)格的跳躍標(biāo)準(zhǔn)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟2中，對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行提前預(yù)設(shè)定的原則是：在后行帶鋼焊縫進(jìn)入退火爐預(yù)熱段前，根據(jù)焊縫前后帶鋼退火溫度的溫差△T_（溫差）和退火爐設(shè)計(jì)時(shí)的升溫或降溫斜率k_（斜率），計(jì)算出需提前升溫或提前降溫的時(shí)間t_{（時(shí)間）}，即t_{（時(shí)間）}=△T_（溫差）/k_（斜率）,達(dá)到準(zhǔn)確對(duì)加熱段和均熱段進(jìn)行升溫或降溫的目的。如：梅鋼連續(xù)退火爐設(shè)計(jì)時(shí)其升溫斜率k1為108℃/h，降溫斜率k2為80℃/h，前行帶鋼目標(biāo)退火溫度T1為590℃，而后行帶鋼目標(biāo)退火溫度T2為600℃，前行帶鋼的目標(biāo)溫度與后行帶鋼的目標(biāo)溫度的溫差△T為10℃，則如果讓后行帶鋼達(dá)到目標(biāo)退火溫度，需提前升溫的時(shí)間t根據(jù)如下公式t_{（時(shí)間）}=△T_（溫差）/k_（斜率）,進(jìn)行計(jì)算：

則：t=（T1-T2）/k1

=（600℃-590℃）/108℃/h

=5.55min

即需提前5.55min對(duì)退火爐加熱段和均熱段進(jìn)行升溫，而降溫過程與上述過程恰好相反。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟3中，對(duì)爐內(nèi)張力進(jìn)行設(shè)定，具體方法如下，根據(jù)不同鋼種和料規(guī)，對(duì)爐內(nèi)各段張力進(jìn)行設(shè)定，爐內(nèi)各段張力以均熱段為張力基準(zhǔn)，均熱段張力系數(shù)為1.0。當(dāng)板溫＜650℃時(shí)，即生產(chǎn)低溫料時(shí)，爐內(nèi)各段張力系數(shù)分配如下：

當(dāng)板溫≥650℃時(shí)，即生產(chǎn)高溫料時(shí)，爐內(nèi)各段張力系數(shù)分配如下：

各工藝區(qū)總張力按照張力公式計(jì)算，得出各工藝區(qū)段的總張力設(shè)定值。各工藝區(qū)總張力計(jì)算公式如下：

T_i（總）=τ_{（單位張力）}*H_（厚度）*W_（寬度）*к_{i（張力系數(shù)）}

采用以上張力系數(shù)是依據(jù)爐內(nèi)溫度的分布規(guī)律進(jìn)行設(shè)定的，爐內(nèi)溫度以加熱段、均熱段最高，隨著其它爐段爐溫的降低，帶鋼與爐輥之間的摩擦因數(shù)會(huì)逐步降低，進(jìn)而引起帶鋼與輥面的摩擦力逐步減小，為了防止帶鋼在低溫區(qū)域運(yùn)行時(shí)跑偏，而采用了逐步增大相應(yīng)區(qū)域的張力系數(shù)的措施。

若前行為寬帶鋼后行為窄帶鋼，需在焊縫進(jìn)入退火爐前逐步降低各爐段張力，待焊縫進(jìn)入退火爐時(shí)，對(duì)各爐段設(shè)定為后行帶鋼的張力；若前行為窄帶鋼后行為寬帶鋼，需待焊縫出退火爐后，再將各爐段設(shè)定為后行帶鋼的張力。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟4中，根據(jù)前后帶鋼厚度，對(duì)爐內(nèi)速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，具體方法如下：

1）前行帶鋼為厚料，后行帶鋼為薄料進(jìn)行切換時(shí)，在薄料進(jìn)入退火爐預(yù)熱段前，提前5-10min降速10m -50m，降速幅度為每次5m，等板溫不再變化后繼續(xù)降速，在薄料進(jìn)入預(yù)熱段時(shí)進(jìn)行升速10m-50m，升速幅度為每次5m，這樣可以有效防止加熱段和均熱段溫度急劇升高；

2）前行帶鋼為薄料，后行帶鋼為厚料進(jìn)行切換時(shí)，在厚料進(jìn)入退火爐預(yù)熱段前，提前5-10min升速10m-50m，升速幅度為每次5m，等板溫不再變化后繼續(xù)升速，在厚料進(jìn)入預(yù)熱段時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)降速10m-50m，降速幅度為每次5m，這樣可以有效防止加熱段和均熱段溫度急劇降低。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)，

1）該技術(shù)方案在利用現(xiàn)有設(shè)備的前提下，針對(duì)不同的帶鋼寬度和厚度并結(jié)合退火溫度，總結(jié)了帶鋼在寬度和厚度切換時(shí)的參考范圍值，有效降低了帶鋼在料規(guī)切換過程中的起筋或斷帶風(fēng)險(xiǎn)；

2）該技術(shù)方案根據(jù)前后帶鋼的退火工藝溫度，通過合理有效的提前預(yù)設(shè)定帶鋼板溫，保證了前后帶鋼在料規(guī)切換過程中性能的穩(wěn)定性，避免了帶鋼出現(xiàn)硬度不符現(xiàn)象的發(fā)生；

3）該技術(shù)方案根據(jù)前后帶鋼的厚度，選擇合適的時(shí)間點(diǎn)提前升速或降速，有效避免了爐內(nèi)溫度的驟然升高或降低，有效避免了后行帶鋼出現(xiàn)起筋或性能不符現(xiàn)象的發(fā)生。

附圖說明

圖1 冷軋立式連續(xù)退火機(jī)組工藝流程示意圖；

圖2 冷軋連續(xù)退火機(jī)組立式退火爐各爐段分布示意圖；

圖3本發(fā)明所描述的前行帶鋼和后行帶鋼焊接后的示意圖；

圖4本發(fā)明所描述的料規(guī)切換操作流程圖。

圖中：1開卷機(jī)，2帶鋼，21焊縫，22焊縫跟蹤孔，3焊機(jī)，4入口活套，5退火爐，6出口活套，7平整機(jī)，8卷取機(jī)，51 預(yù)熱段，52 加熱段，53均熱段，54緩冷段，55快冷段，56時(shí)效段一，57時(shí)效段二，58時(shí)效段三，59終冷段，9爐輥。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

參閱圖1、圖2、圖3并結(jié)合圖4所示，以梅鋼立式連續(xù)退火機(jī)組為例，該機(jī)組包括開卷機(jī)1、帶鋼2、焊縫21、焊縫跟蹤孔22、焊機(jī)3、入口活套4、退火爐5、出口活套6、平整機(jī)7、卷取機(jī)8，其中退火爐5包括預(yù)熱段51、加熱段52、均熱段53、緩冷段54、快冷段55、時(shí)效段一56、時(shí)效段二57、時(shí)效段三58、終冷段59和爐輥9，梅鋼立式連續(xù)退火爐設(shè)計(jì)時(shí)的升溫斜率k1為108℃/h，降溫斜率k2為80℃/h，本技術(shù)方案所描述的料規(guī)切換的穩(wěn)定控制方法其具體操作流程如下：

實(shí)施例1：1）對(duì)計(jì)劃的編排，以前行為寬厚帶鋼2后行為窄薄帶鋼2為例，其表面狀態(tài)相同，需進(jìn)行退火曲線、寬度和厚度的切換：即前行帶鋼2厚度為0.2mm，寬度為800mm，退火時(shí)板溫為595℃的T-4料，后行帶鋼2厚度為0.18mm，寬度為780mm，退火時(shí)板溫為605℃的T-5料為例，速度均為570m/min。

2）對(duì)溫度的調(diào)整，上述前、后帶鋼2板溫相差10℃，根據(jù)梅鋼退火爐5的升溫斜率k1為108℃/h，根據(jù)公式t_{（時(shí)間）}=△T_（溫差）/k_（斜率）計(jì)算，則需提前5.55min對(duì)退火爐5的加熱段52和均熱段53進(jìn)行升溫作業(yè)。

3）對(duì)張力的調(diào)整，前行帶鋼2均熱段單位張力為1.5kg/mm²，通過總張力公式T_i（總）=τ_{（單位張力）}*H_（厚度）*W_（寬度）*к_{i（張力系數(shù)）}計(jì)算，各段實(shí)際張力如下表所示：

后行帶鋼2張力設(shè)定時(shí)應(yīng)在焊縫進(jìn)入退火爐5預(yù)熱段51前逐步降低前行帶鋼各段張力，在焊縫進(jìn)入退火爐5預(yù)熱段51時(shí)設(shè)定為后行帶鋼2的基準(zhǔn)張力，上述后行帶鋼2均熱段53的單位張力為1.5kg/mm²，通過總張力公式T_i（總）=τ_{（單位張力）}*H_（厚度）*W_（寬度）*к_{i（張力系數(shù)）}計(jì)算，各段實(shí)際張力如下表所示：

4）對(duì)速度的調(diào)整，前行帶鋼2為厚料，后行帶鋼2為薄料進(jìn)行切換時(shí)，在薄料進(jìn)入退火爐5預(yù)熱段51前，提前5-10min降速10m-50m，降速幅度為每次5m，等板溫不再變化后繼續(xù)降速，在薄料進(jìn)入預(yù)熱段51時(shí)進(jìn)行升速10m-50m，防止加熱段52和均熱段53溫度急劇升高，待爐內(nèi)張力和溫度穩(wěn)定后，完成料規(guī)的順利切換。

實(shí)施例2：1）對(duì)計(jì)劃的編排，以前行為窄薄帶鋼2后行為寬厚帶鋼2為例，其表面狀態(tài)相同，需進(jìn)行退火曲線、寬度和厚度的切換：即前行帶鋼2厚度為0.25mm，寬度為800mm，退火時(shí)板溫為605℃的T-5料，后行帶鋼2厚度為0.28mm，寬度為830mm，退火時(shí)板溫為595℃的T-4料為例，速度均為570m/min。

2）對(duì)溫度的調(diào)整，上述前、后帶鋼2板溫相差10℃，根據(jù)梅鋼退火爐5的降溫斜率k2為80℃/h，根據(jù)公式t_{（時(shí)間）}=△T_（溫差）/k_（斜率）計(jì)算，則需提前7.5min對(duì)退火爐5加熱段52和均熱段53進(jìn)行降溫作業(yè)。

3）對(duì)張力的調(diào)整，前行帶鋼2均熱段53單位張力為1.5kg/mm²，通過總張力公式T_i（總）=τ_{（單位張力）}*H_（厚度）*W_（寬度）*к_{i（張力系數(shù)）}計(jì)算，各段實(shí)際張力如下表所示：

后行帶鋼2張力設(shè)定需在焊縫出退火爐5終冷段59后，再將各爐段設(shè)定為后行帶鋼的張力。上述后行帶鋼2均熱段53的單位張力為1.45kg/mm²，通過總張力公式T_i（總）=τ_{（單位張力）}*H_（厚度）*W_（寬度）*к_{i（張力系數(shù)）}計(jì)算，各段實(shí)際張力如下表所示：

4）對(duì)速度的調(diào)整，前行帶鋼2為薄料，后行帶鋼2為厚料進(jìn)行切換時(shí)，在厚料進(jìn)入退火爐5預(yù)熱段51前，提前5-10min升速10m-50m，升速幅度為每次5m，等板溫不再變化后繼續(xù)升速，在厚料進(jìn)入預(yù)熱段51時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)降速10m-50m，，這樣可以有效防止加熱段52和均熱段53溫度急劇降低，待爐內(nèi)張力和溫度穩(wěn)定后，完成料規(guī)的順利切換。

需要說明的是上述實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。