热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法与流程

本发明涉及带钢加工
技术领域：
，特别涉及一种热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法。
背景技术：
：带钢入锅温度作为热镀锌工艺关键参数，跟镀层的粘附性直接相关，合适的入锅温度才能保证带钢入锅生成中间粘附层。带钢入锅温度跟锌粒、锌流纹等带钢表面缺陷，锌灰锌渣的产生量都有直接关系。带钢入锅温度跟锌锅内锌液温度有较大关系，厚规格带钢容易造成锌液温度升高；薄规格带钢容易造成锌液温度下降。带钢入锅温度决定着喷冷出口温度，直接影响带钢的组织性能和力学性能。热镀锌机组入锅温度主要由喷冷段四个区域的4台冷却风机和7套电加热装置调节，检测单元为装在炉鼻子上方的高温计。对于带钢入锅温度来说，由于检测点相对控制点距离较远(大约40m的距离)，检测点滞后很大，即使测量信号到达控制器，调节机构接受信号后立即动作，也需要经过纯滞后时间以后，才可波及被控量。由于滞后环节的存在，系统闭环特征方程中存在滞后过程，必然会产生较明显的超调量和较长的调节时间，使用简单的PI调节容易出现超调震荡，使过渡过程变坏，系统的稳定性降低。由于带钢入锅温度控制具有非线性、时变、多变量紧密耦合、大时滞的控制对象的特点，采用固定参数的常规PID控制器，往往很难达到比较好的效果。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法，解决了现有技术中存在的系统闭环过程中的滞后性的技术问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法，在原有闭环调节的基础上，增加对各区域冷却风机转速的反馈调节，具体包括以下步骤：步骤1，获得各区域冷却风机转速的校验值；步骤2，将得到的各区域冷却风机转速的校验值与预设定值进行叠加，获得各区域冷却风机转速的设定值；步骤3，根据各区域冷却风机转速的设定值对风机转速进行调节，分析带钢的入锅温度，最终得到达到带钢入锅温度设定值所要求的各区域冷却风机转速，实现对带钢入锅温度的控制。进一步地，所述各区域冷却风机转速的校验值，具体根据如下公式获得：PyroCorrect=out-5050.PLim.PSP]]>其中，PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值；Out为入锅温度PID控制器的输出值，单位为％；PLim为某一区域风机速度校验值系数，为常数；Psp为某一区域风机转速的预设定值百分比。优选的，所述某一区域风机速度校验值系数PLim数值范围为1.5-4.5。进一步地，所述各区域冷却风机转速的最终设定值，根据如下公式获得：V′＝V+PyroCorrect其中，V′为某一区域冷却风机转速的设定值；V为某一区域冷却风机转速的预设定值；PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值。进一步地，所述分析带钢的入锅温度，具体为：若带钢入锅温度满足设定值允许的误差范围，则结束对各区域冷却风机转速的调节，完成对带钢入锅温度的控制；若带钢入锅温度超出设定值允许的误差范围，则返回步骤1，重新获取各区域冷却风机转速的校验值，然后再执行步骤2-3，直到获得满足带钢入锅温度设定值允许的误差范围所要求的各区域冷却风机转速，从而实现对带钢入锅温度进行控制。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、由于本发明实施例中通过获得各区域冷却风机转速的校验值；然后将得到的各区域冷却风机转速的校验值与预设定值进行叠加，获得各区域冷却风机转速的设定值；根据各区域冷却风机转速的设定值对风机转速进行调节，分析带钢的入锅温度，最终得到达到带钢入锅温度设定值所要求的各区域冷却风机转速，实现对带钢入锅温度的控制。此种控制方式在原有闭环调节的基础上，增加对各区域冷却风机转速的校验，通过对各区域冷却风机转速的调整有效解决了系统闭环过程中的滞后性问题，进而保证带钢入锅温度的精度，提高了系统的稳定性，最终保证了镀锌产品质量。2、由上述可以看出，本发明实施例中各区域风机速度的校验值系数PLim是根据实际情况调整的，可以提高工作频率、减小时间常数，补偿系统的滞后性，确保了镀锌产品的质量，现场观测效果良好。3、本发明实施例带钢入锅温度的控制精度在±0.5％以内，系统响应时间提高了10％，在保证炉况及镀锌板的质量的前提下，锌锭的消耗也有一定程度的降低。4、本发明实施例运行工况表明，该控制方法完全适应生产工艺要求，同时改善了加热质量、降低生产能耗，经济效益明显，达到了设计的预期效果。附图说明图1是本发明实施例提供的热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法示意图；图2是本发明实施例提供的热镀锌退火炉带钢入锅温度控制精度效果图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法，解决了现有技术中存在的系统闭环过程中的滞后性的技术问题；可以提高工作频率、减小时间常数，恰好补偿系统的滞后性，进而保证带钢入锅温度的精度，提高了系统的稳定性，最终保证了镀锌产品质量。为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法，参见图1，具体包括以下步骤：步骤1，获得各区域冷却风机转速的校验值；具体地，所述各区域冷却风机转速的校验值，根据如下公式获得：PyroCorrect=out-5050.PLim.PSP]]>其中，PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值；Out为入锅温度PID控制器的输出值，单位为％；PLim为某一区域风机速度校验值系数，为常数；Psp为某一区域风机转速的预设定值百分比。优选的，所述某一区域风机速度校验值系数PLim数值范围为1.5-4.5。步骤2，将得到的各区域冷却风机转速的校验值与预设定值进行叠加，获得各区域冷却风机转速的设定值；具体地，所述各区域冷却风机转速的最终设定值，根据如下公式获得：V′＝V+PyroCorrect其中，V′为某一区域冷却风机转速的设定值；V为某一区域冷却风机转速的预设定值；PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值。步骤3，根据各区域冷却风机转速的设定值对风机转速进行调节，分析带钢的入锅温度，最终得到达到带钢入锅温度设定值所要求的各区域冷却风机转速，实现对带钢入锅温度的控制。所述分析带钢的入锅温度，具体为：若带钢入锅温度满足设定值允许的误差范围，则结束对各区域冷却风机转速的调节，完成对带钢入锅温度的控制；若带钢入锅温度超出设定值允许的误差范围，则返回步骤1，重新获取各区域冷却风机转速的校验值，然后再执行步骤2-3，直到获得满足带钢入锅温度设定值允许的误差范围所要求的各区域冷却风机转速，从而实现对带钢入锅温度进行控制。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行进行详细说明。热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法，退火炉采用西门子PCS7控制系统，在原有闭环调节的基础上，增加对各区域冷却风机转速的反馈调节，从而补偿系统的滞后性，具体包括以下步骤：步骤1，获得喷冷段各区域冷却风机转速的校验值；具体地，各区域冷却风机转速的校验值根据如下公式获得：PyroCorrect=out-5050.PLim.PSP]]>其中，PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值；Out为入锅温度PID控制器的输出值，单位为％；PLim为某一区域风机速度校验值系数，为常数；Psp为某一区域风机转速的预设定值百分比。优选地，所述某一区域风机速度校验值系数PLim数值范围为1.5-4.5。各区域具体数值根据带钢品种、厚度确定，表1举例列举了一些钢种的对应的风机速度校验值系数PLim取值范围，具体实施过程中并不限于表1中的钢种。表1风机速度校验值系数PLim取值表钢种CQDQ53D带钢厚度/cm0.5-0.80.8-1.51.5-2.0校验值系数PLim1.5-2.02.5-3.54.0-4.5进一步地，还可以通过对各区域冷却风机转速预设定值的调整控制冷却风机的启动个数与启动顺序。步骤2，将得到的各区域冷却风机转速的校验值与预设定值进行叠加，获得喷冷段各区域冷却风机转速的设定值；具体地，各区域冷却风机转速的最终设定值根据如下公式获得：V′＝V+PyroCorrect其中，V′为某一区域冷却风机转速的设定值；V为某一区域冷却风机转速的预设定值；PyroCorrect为某一区域冷却风机转速的校验值。步骤3，各区域冷却风机转速的设定值直接输出至变频器，变频器对风机转速进行调节，分析带钢的入锅温度，最终得到达到带钢入锅温度设定值所要求的各区域冷却风机转速，实现对带钢入锅温度的控制。具体地，若带钢入锅温度满足设定值允许的误差范围，则结束对各区域冷却风机转速的调节，完成对带钢入锅温度的控制；若带钢入锅温度超出设定值允许的误差范围，则返回步骤1，改变风机速度校验值系数PLim和/或风机转速的预设定值百分比Psp重新计算冷却风机转速的校验值PyroCorrect，然后再执行步骤2-3，直到获得满足带钢入锅温度设定值允许的误差范围所要求的各区域冷却风机转速，从而实现对带钢入锅温度进行控制。通过上述内容可以看出，此种控制方式在原有闭环调节的基础上，增加对各区域冷却风机转速的校验，在原有高温计反馈调节的基础上增加对各区域冷却风机转速的调整，从而补偿系统的滞后性，进而保证带钢入锅温度的精度，提高了系统的稳定性，最终保证了镀锌产品质量，适用于立式退火炉带钢入锅温度控制。采用上述方法对带钢入锅温度进行控制，参见图2，图中(a)为快冷段带钢入锅温度设定值和实际值；(b)为炉鼻子上方高温计检测的带钢入锅温度设定值和实际值，采用本申请方法对带钢入锅温度的控制精度在±0.5％以内，系统响应时间提高了10％。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、由于本发明实施例中通过获得各区域冷却风机转速的校验值；然后将得到的各区域冷却风机转速的校验值与预设定值进行叠加，获得各区域冷却风机转速的设定值；根据各区域冷却风机转速的设定值对风机转速进行调节，分析带钢的入锅温度，最终得到达到带钢入锅温度设定值所要求的各区域冷却风机转速，实现对带钢入锅温度的控制。此种控制方式在原有闭环调节的基础上，增加对各区域冷却风机转速的校验，通过对各区域冷却风机转速的调整有效解决了系统闭环过程中的滞后性问题，进而保证带钢入锅温度的精度，提高了系统的稳定性，最终保证了镀锌产品质量。2、由上述可以看出，本发明实施例中各区域风机速度的校验值系数PLim是根据实际情况调整的，可以提高工作频率、减小时间常数，恰好补偿系统的滞后性，确保了镀锌产品的质量，现场观测效果良好。3、本发明实施例带钢入锅温度的控制精度在±0.5％以内，系统响应时间提高了10％，在保证炉况及镀锌板的质量的前提下，锌锭的消耗也有一定程度的降低。4、本发明实施例运行工况表明，该控制方法完全适应生产工艺要求，同时改善了加热质量、降低生产能耗，经济效益明显，达到了设计的预期效果。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页1 2 3