专利名称：高温环形退火炉炉温控制方法
技术领域：
本发明涉及一种高温环形退火炉炉温控制方法。
背景技术：
高温环形退火炉是用于钢材高温退火的加热炉，温度检测元件检测加热炉的温度，检测的温度值经热电偶输入模块输入控制系统，空气、煤气流量检测元件检测介质管道的流量，检测的流量值经模拟量输入模块输入控制系统，控制程序将检测的炉温值、流量值、炉门提起信号进行处理计算输出控制值，输出的控制值经模拟量输出模块输出到煤气、空气流量调节元件控制能源介质管道的流量。高温环形退火炉在生产时，每隔一段时间要将密封加热炉的炉门提起、炉床转动，由于炉门提起后热量大量散失，加热炉热平衡被破坏，由于被控对象容积延时很大，炉温控制采用现有的PID方法进行控制，最大动态偏差大、调节时间长，影响被处理产品的质量，浪费能源；同时，炉门向上开启后受到较高炉温的热辐射，进而会对炉门造成损坏，无法满足生产的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高温环形退火炉炉温控制方法，它可以分不同工况进行炉温控制，在炉门开启后，采用低燃烧控制方法，以达到节约能源、保护设备的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下所述本方法中所述系统包括烧嘴、流量调节元件、流量检测元件、温度检测元件和控制系统；其控制系统中的炉温调节器输出信号分别输出到高选择器和低选择器，高选择器的输出信号经煤气流量调节器输出至煤气阀门，煤气流量信号经煤气流量调节器输出至低选择器，低选择器的输出信号经空气流量调节器输出至空气阀门，空气流量信号经空气流量调节器输出至高选择器；所述炉温调节器的输出信号按下述步骤设置a、利用常规PIC控制方法控制炉温调节器的输出信号；b、判断炉门是否打开；是，执行步骤c；否，执行步骤a；c、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧固定值MVA；d、判断炉门是否关闭；是，执行步骤e；否，执行步骤c；e、判断炉温调节器的设定值SV与炉温调节器的检测值PV之差是否在5℃以内；是，执行步骤f；否，执行步骤e1；e1、将炉温调节器的输出信号设置为工况燃烧固定值MVC，程序跳转至步骤e；f、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧恢复后燃烧固定值MVB，程序跳转至步骤a。
进一步地，所述低燃烧固定值MVA为烧嘴的最小流量值，低燃烧恢复后燃烧固定值MVB为烧嘴的最大流量值，最大限度地利用烧嘴的工作参数，将能源浪费降至最低。
本发明所述高温环形退火炉炉温控制方法，在环形炉的炉门开启时采用低燃烧方式，根据控制系统炉温调节器的输出值改变能源介质流量的大小，从而控制烧嘴的燃烧，实现对高温环形退火炉炉门提起时的炉温节能控制；达到了节约能源、保护生产设备的目的。
图1是现有的高温环形退火炉炉温控制系统的结构框图；图2是本发明所述高温环形退火炉炉温控制程序时序图；图3是本发明所述高温环形退火炉的控制系统方框图；图4是本发明所述高温环形退火炉炉温控制方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图具体说明具体实施方式
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如图1所示，本实施方式所述系统包括烧嘴、流量调节元件、流量检测元件、温度检测元件和控制系统；如图3所示，控制系统中的炉温调节器输出信号分别输出到高选择器和低选择器，高选择器的输出信号经煤气流量调节器输出至煤气阀门，煤气流量信号经煤气流量调节器输出至低选择器，低选择器的输出信号经空气流量调节器输出至空气阀门，空气流量信号经空气流量调节器输出至高选择器；如图4所示，所述炉温调节器的输出信号按下述步骤设置a、利用常规PIC控制方法控制炉温调节器的输出信号；
b、判断炉门是否打开；是，执行步骤c；否，执行步骤a；c、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧固定值MVA；d、判断炉门是否关闭；是，执行步骤e；否，执行步骤c；e、判断炉温调节器的设定值SV与炉温调节器的检测值PV之差是否在5℃以内；是，执行步骤f；否，执行步骤e1；e1、将炉温调节器的输出信号设置为工况燃烧固定值MVC，程序跳转至步骤e；f、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧恢复后燃烧固定值MVB，程序跳转至步骤a。
其中，所述低燃烧固定值MVA为烧嘴的最小流量值，低燃烧恢复后燃烧固定值MVB为烧嘴的最大流量值，最大限度地利用烧嘴的工作参数，将能源浪费降至最低。
工作原理当炉门提起时，热量大量散失，炉温调节器的PV值(检测值)迅速下降，由于炉门已经提起，这时继续加大TIC的输出炉温是无法升高的。如图2所示，这时中断炉温调节器的PID控制计算，按一定斜率减小炉温调节器的控制输出信号，采取低燃烧进行燃烧控制，将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧固定值MVA，MVA的设定依据烧嘴的最小负荷和和流量调节元件的可控范围来整定，进而起到节约能源、保护设备的效果；当炉门关闭时，这时炉温值可能与炉温调节器的设定值相差很大，炉温调节器如立即恢复常规的炉温PID控制，对炉温控制系统而言相当于出现了一个很大的阶跃干扰，为避免这样的情况出现，炉温调节器在收到工况恢复的信号后，输出值以一定斜率缓慢改变输出为低燃烧恢复后燃烧固定值MVC，MVC的设定依据烧嘴的最小负荷最大负荷来整定；直到炉温值接近炉温调节器的设定值后，炉温调节器的输出值改变为工况燃烧固定值MVB，MVB通过对正常工况时炉温调节器输出值的观察整定，(MVB实际就是高温环形退火炉正常工况热平衡建立时炉温调节器的MV输出值)。
以上关于本发明所述控制方法的具体描述，仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在专利的保护范围中。
权利要求
1.高温环形退火炉炉温控制方法，本方法中所述系统包括烧嘴、流量调节元件、流量检测元件、温度检测元件和控制系统；其特征在于其控制系统中的炉温调节器输出信号分别输出到高选择器和低选择器，高选择器的输出信号经煤气流量调节器输出至煤气阀门，煤气流量信号经煤气流量调节器输出至低选择器，低选择器的输出信号经空气流量调节器输出至空气阀门，空气流量信号经空气流量调节器输出至高选择器；所述炉温调节器的输出信号按下述步骤设置a、利用常规PIC控制方法控制炉温调节器的输出信号；b、判断炉门是否打开；是，执行步骤c；否，执行步骤a；c、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧固定值MVA；d、判断炉门是否关闭；是，执行步骤e；否，执行步骤c；e、判断炉温调节器的设定值SV与炉温调节器的检测值PV之差是否在5℃以内；是，执行步骤f；否，执行步骤e1；e1、将炉温调节器的输出信号设置为工况燃烧固定值MVC，程序跳转至步骤e；f、将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧恢复后燃烧固定值MVB，程序跳转至步骤a。
2.根据权利要求1所述的高温环形退火炉炉温控制方法，其特征在于所述低燃烧固定值MVA为烧嘴的最小流量值，低燃烧恢复后燃烧固定值MVB为烧嘴的最大流量值。
全文摘要
高温环形退火炉炉温控制方法，它可以分不同工况进行炉温控制，在炉门开启后，采用低燃烧控制方法，以达到节约能源、保护设备的目的。本发明所述方法的设计要点在于其控制系统中的炉温调节器输出信号分别输出到高选择器和低选择器，高、低选择器的输出信号分别经流量调节器控制煤气阀门和空气阀门，高选择器、低选择器的另一路输入是流量调节器的检测值按常规的单交叉限幅控制方法计算后的值；炉门开启时，采用将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧固定值；炉门关闭时，炉温调节器的设定值与炉温调节器的检测值之差大于在5℃，将炉温调节器的输出信号设置为工况燃烧固定值，最后，将炉温调节器的输出信号设置为低燃烧恢复后燃烧固定值，按PID方法进行控制。
文档编号C21D1/26GK101058848SQ20071005243
公开日2007年10月24日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者王卫平, 陈艾华, 王源, 苏光明, 朱霞, 代向红, 王建斌, 梁昆 申请人:武汉钢铁(集团)公司