一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法与流程

本发明涉及退火炉控制技术领域，尤其涉及一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法。

背景技术：

冷轧立式退火炉主要分为两大区域热区和冷区，热区主要由预热段、加热段、均热段组成；冷区主要由缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段以及水淬段组成，生产时如遇炉内带钢发生瓢曲不仅造成严重的带钢质量缺陷，也影响连退火生产线稳定生产(因瓢曲导致的炉内断带事故从处理事故到恢复生产至少需24小时)。带钢瓢曲主要原因受到张力分布不均造成的宽度方向压缩；温度分布不均产生的热应力；摩擦力及旋转炉辊的挤压作用等。一旦带钢在炉内发生瓢曲，如不能及时的采取有效措施，则很大几率导致非计划开炉盖。根据瓢曲发生的区域，对带钢炉内瓢曲的传统定义为热区发生的瓢曲就是热瓢曲(带钢在加热段、均热段发生的瓢曲)、冷区发生的瓢曲就是冷瓢曲(带钢在过时效段、终冷段发生的瓢曲)。不同种类的瓢曲采取的措施也就不一样。

但本发明申请人发现现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，解决了现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

鉴于上述问题，本发明提供了一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，应用于一退火炉，当所述退火炉加热段内出现带钢瓢曲时，所述方法包括：获得所述退火炉的炉况信息，其中，所述炉况信息包括正常生产炉况、起车时炉况；当所述炉况信息为正常生产炉况时，获得所述退火炉内带钢温度、炉辊温度；根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，其中，所述带钢瓢曲的类型包括热瓢曲、冷瓢曲；若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢的运行速度，若所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲，则提高所述炉区带钢的运行速度；当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度。

优选的，所述根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，包括：当所述带钢温度高于所述炉辊温度时，所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲；当所述带钢温度低于所述炉辊温度时，所述带钢瓢曲类型为热瓢曲。

优选的，所述正常生产炉况包括：升温状态炉况、降温状态炉况、恒温状态炉况。

优选的，当所述退火炉的炉况为所述降温状态炉况时，所述若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢运行速度的降幅控制在5～20m/min。

优选的，当所述退火炉的炉况为所述升温状态炉况时，所述若所述带钢瓢曲类型为所述冷瓢曲，则增加所述炉区带钢运行速度的增幅控制在5～20m/min。

优选的，当所述退火炉的炉况为所述恒温状态炉况时，带钢瓢曲类型不明则停机。

优选的，所述起车时炉况包括：停机后立即起车时、停机降温后再次起车时。

优选的，当所述退火炉炉况为所述停机立即起车时，所述当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度，包括：控制所述炉区带钢的运行速度在预定时间内由0m/min快速提至所述带钢最低运行速度。

优选的，当所述退火炉炉况为所述停机降温后再次起车时，所述当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度，包括：控制所述炉区带钢的运行速度分阶段逐步提至所述带钢最低运行速度。

优选的，所述控制所述炉区带钢的运行速度分阶段逐步提至所述带钢最低运行速度，包括：获得所述带钢的厚度；当所述带钢的厚度t≤t0时，第一阶段控制所述带钢运行速度以炉区带钢爬行速度vs爬行t01时长，其中，t0＝[(tmax-tmin)/10+tmin]，t01＝max(lhotsection/vs,ε)；第二阶段控制所述带钢以(vs+vr)/2速度爬行t02时长，其中，t02＝max(t01/2,ε)；第三阶段控制所述带钢以vr速度爬行t03时长，其中，t03＝ε；当所述带钢的厚度为tk-1＜t≤tk时，其中，k为带钢厚度等级划分区间，且，k为3～5正整数，第一阶段控制所述带钢运行速度以所述炉区带钢爬行速度vs爬行tk1时长，其中tk1＝max((t01-k*ε),ε)；第二阶段控制所述带钢以(vs+vr)/2速度爬行tk2时长，其中tk2＝max(tk1/2,ε)；第三阶段控制所述带钢以vr速度爬行tk3时长，其中，tk3≡ε，其中，t0为带钢基础厚度，tmin为带钢设计最小厚度，tmax为带钢设计最大厚度，tk为第k组带钢厚度区间上限，vs为所述炉区带钢爬行速度，lhotsection为热区带钢长度,vr为最低运行速度,t01为带钢厚度t0对应第一阶段带钢爬行时间，t02为带钢厚度t0对应第二阶段带钢爬行时间，t03为带钢厚度t0对应第三阶段带钢爬行时间，tk1为带钢厚度tk对应第一阶段带钢爬行时间，tk2为带钢厚度tk对应第二阶段带钢爬行时间，tk3为带钢厚度tk对应第三阶段带钢爬行时间，ε为最短热辊时长，且，ε为3～10min。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，应用于一退火炉，当所述退火炉加热段内出现带钢瓢曲时，所述方法包括：获得所述退火炉的炉况信息，其中，所述炉况信息包括正常生产炉况、起车时炉况；当所述炉况信息为正常生产炉况时，获得所述退火炉内带钢温度、炉辊温度；根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，其中，所述带钢瓢曲的类型包括热瓢曲、冷瓢曲，在特定的炉况下根据带钢的温度和炉辊温度的实际情况来判断瓢曲类型，其判断结果更加准确，实现了根据炉况的变化合理定义瓢曲类型的效果，在所述正常生产炉况中，若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢的运行速度，若所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲，则提高所述炉区带钢的运行速度；当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度。达到了根据炉况具体情况针对带钢在加热段的瓢曲进行针对性的控制策略，控制策略更为准确，有效抑制瓢曲的带钢在炉内持续瓢曲而导致炉内断带事故，保证退火炉生产线稳定生产的技术效果，从而解决了现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法的控制流程框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，用于解决现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

本发明提供的技术方案总体思路如下：

获得所述退火炉的炉况信息，其中，所述炉况信息包括正常生产炉况、起车时炉况；当所述炉况信息为正常生产炉况时，获得所述退火炉内带钢温度、炉辊温度；根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，其中，所述带钢瓢曲的类型包括热瓢曲、冷瓢曲；若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢的运行速度，若所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲，则提高所述炉区带钢的运行速度；当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度。达到了根据炉况具体情况针对带钢在加热段的瓢曲进行针对性的控制策略，控制策略更为准确，有效抑制瓢曲的带钢在炉内持续瓢曲而导致炉内断带事故，保证退火炉生产线稳定生产的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例中一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，应用于一退火炉，当所述退火炉加热段内出现带钢瓢曲时，请参考图1，所述方法包括：

步骤10：获得所述退火炉的炉况信息，其中，所述炉况信息包括正常生产炉况、起车时炉况。

具体而言，若在生产过程中所述退火炉内发生了瓢曲现象，为了避免瓢曲严重造成断带事故，要根据带钢瓢曲的具体情况进行控制策略制定，首先要确定了带钢发生瓢曲的原因，根据瓢曲原因进行具体分析做出控制策略，带钢瓢曲的主要原因为：受到张力分布不均造成的宽度方向压缩、温度分布不均产生热应力、摩擦力及旋转炉辊挤压作用等，通过调节带钢在炉内热区的运行速度来缓解上述原因造成的带钢瓢曲，避免瓢曲加剧而造成的非计划开炉盖影响正常生产。当所述退火炉内发生瓢曲时，首先确定退火炉当前的炉况，根据不同的炉况来分析具体的控制策略，由于在实际生产中因炉况的变化会造成瓢曲类型分析不准确，而影响瓢曲策略，举例而言，传统在冷区发生了瓢曲应该提高速度来控制瓢曲，但由于炉况发生了变化一旦带钢在冷区发生热瓢曲，若持续采用传统策略会加剧带钢的瓢曲情况严重造成炉内断带事故。

步骤20：当所述炉况信息为正常生产炉况时，获得所述退火炉内带钢温度、炉辊温度。

步骤30：根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，其中，所述带钢瓢曲的类型包括热瓢曲、冷瓢曲。

进一步的，所述根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，包括：当所述带钢温度高于所述炉辊温度时，所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲；当所述带钢温度低于所述炉辊温度时，所述带钢瓢曲类型为热瓢曲。

具体而言，当发生瓢曲现象时，所述退火炉处于正常生产的炉况时，根据带钢的瓢曲类型具体选择不同的控制策略，本发明实施例的方法根据带钢的温度和炉辊温度的温差来定义瓢曲的类型，不同于现有技术中按照发生瓢曲的区域进行类型划分，若所述带钢的温度高于所述炉辊的温度则为冷瓢曲，若带钢的温度低于所述炉辊的温度则为热瓢曲，根据带钢和炉辊的温度来进行瓢曲类型的划分更加准确反应了带钢发生瓢曲的类型，避免了因瓢曲类型不准确而造成策略错误，加剧带钢的瓢曲。实现了根据炉况的变化合理进行热瓢曲与冷瓢曲的瓢曲定义，更为准确反应带钢瓢曲的类型。

步骤40：若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢的运行速度，若所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲，则提高所述炉区带钢的运行速度。

进一步的，所述正常生产炉况包括：升温状态炉况、降温状态炉况、恒温状态炉况。

进一步的，当所述退火炉的炉况为所述降温状态炉况时，所述若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢运行速度的降幅控制在5～20m/min。

进一步的，当所述退火炉的炉况为所述升温状态炉况时，所述若所述带钢瓢曲类型为所述冷瓢曲，则增加所述炉区带钢运行速度的增幅控制在5～20m/min。

进一步的，当所述退火炉的炉况为所述恒温状态炉况时，带钢瓢曲类型不明则停机。

具体而言，在正常生产炉况下，不同的瓢曲类型选择不同的控制策略，所述正常生产炉况分为降温状态、升温状态、恒温状态，如图2所示，在降温状态下，即dt/dt＜0时，其中，dt为带钢的温度变化量、dt为时间变化量，随着时间变化带钢的温度变化量小于零，则说明为降温状态下此时带钢的温度变化量随着时间逐渐降低，带钢的温度会低于炉辊温度，所述带钢发生的瓢曲类型为热瓢曲，为了抑制瓢曲情况，则通过降低所述带钢在炉区的运行速度来充分进行热辊，从而减小所述带钢温度与所述炉辊之间的温差，逐渐缓解带钢的瓢曲；在升温状态下，即图2中dt/dt＞0时，带钢的温度为升温状态，因而带钢的变化量大于零，此时带钢的温度变化量会随着时间最近增大，带钢的温度会高于所述炉辊的温度，所述带钢发生的瓢曲类型为冷瓢曲，则应该通过提高带钢的运行速度来减小带钢与所述炉辊的接触时间，而减少两者的温差，避免所述带钢瓢曲再次加剧；若在恒温状态下，即dt/dt＝0时，此时说明带钢的温度无变化，即带钢的温度是恒定不变的，由于带钢温度与所述炉辊温度相同，则不能确定瓢曲的类型和原因，此时需要进行炉区停机的处理，对带钢在加热段发生的瓢曲根据炉况针对性的采取不同的控制措施，来有效进行瓢曲情况的抑制。

步骤50：当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度。

进一步的，所述起车时炉况包括：停机后立即起车时、停机降温后再次起车时。

进一步的，当所述退火炉炉况为所述停机立即起车时，所述当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度，包括：控制所述炉区带钢的运行速度在预定时间内(例如2分钟内)由0m/min快速提至所述带钢最低运行速度。

进一步的，当所述退火炉炉况为所述停机降温后再次起车时，所述当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度，包括：控制所述炉区带钢的运行速度分阶段逐步提至所述带钢最低运行速度。

具体而言，当发生带钢瓢曲时，所述退火炉为起车时的炉况的情况下，由于退火炉起车需要由停止运行开始进行运行，因而退火炉中带钢的运行速度均为提高运行速度的状态，但需要根据所述带钢的瓢曲情况进行具体控制，从而缓解带钢的瓢曲，所述起车时炉况分为停机后立即起车时(图2中t1＜t2时，即带钢在炉内实际停留时间t1小于最长停留时间t2)、停机降温后再次起车时(带钢炉内实际停留时间t1大于最长停留时间t2，带钢停留时间较长温度降低)，所述停机后立即起车时，此时由于停机后立即进行起车炉内的带钢温度要高于所述炉内炉辊的温度，因而带钢发生的瓢曲类型为冷瓢曲，为了缓解冷瓢曲需要迅速提速至带钢最低运行速度，这样可以减小带钢与炉辊的接触时间，避免加剧带钢的瓢曲，在快速提速期间如掉张，则需要降低炉温后再次起车。若带钢瓢曲发生在停机降温后再次起车时，带钢的温度将低于所述炉辊的温度，则发生的瓢曲为热瓢曲，此时应该缓慢将所述带钢的运行速度增加至所述带钢最低运行速度，而充分进行热辊，以避免瓢曲加剧。达到了根据炉况具体情况针对带钢在加热段的瓢曲进行针对性的控制策略，控制策略更为准确，有效抑制瓢曲的带钢在炉内持续瓢曲而导致炉内断带事故，保证退火炉生产线稳定生产的技术效果，从而解决了现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

进一步的，所述控制所述炉区带钢的运行速度分阶段逐步提至所述带钢最低运行速度，包括：获得所述带钢的厚度；当所述带钢的厚度t≤t0时，第一阶段控制所述带钢运行速度以炉区带钢爬行速度vs爬行t01时长，其中，t0＝[(tmax-tmin)/10+tmin]，t01＝max(lhotsection/vs,ε)；第二阶段控制所述带钢以(vs+vr)/2速度爬行t02时长，其中，t02＝max(t01/2,ε)；第三阶段控制所述带钢以vr速度爬行t03时长，其中，t03＝ε；当所述带钢的厚度为tk-1＜t≤tk时，其中，k为带钢厚度等级划分区间，且，k为3～5正整数，第一阶段控制所述带钢运行速度以所述炉区带钢爬行速度vs爬行tk1时长，其中tk1＝max((t01-k*ε),ε)；第二阶段控制所述带钢以(vs+vr)/2速度爬行tk2时长，其中tk2＝max(tk1/2,ε)；第三阶段控制所述带钢以vr速度爬行tk3时长，其中，tk3≡ε，ε为3～10min，其中，t0为带钢基础厚度，tmin为带钢设计最小厚度，tmax为带钢设计最大厚度，tk为第k组带钢厚度区间上限，vs为所述炉区带钢爬行速度，lhotsection为热区带钢长度,vr为最低运行速度,t01为带钢厚度t0对应第一阶段带钢爬行时间，t02为带钢厚度t0对应第二阶段带钢爬行时间，t03为带钢厚度t0对应第三阶段带钢爬行时间，tk1为带钢厚度tk对应第一阶段带钢爬行时间，tk2为带钢厚度tk对应第二阶段带钢爬行时间，tk3为带钢厚度tk对应第三阶段带钢爬行时间，ε为最短热辊时长，且，ε为3～10min。

具体而言，当所述带钢瓢曲发生在停机降温后再次起车时，此时由于带钢的温度已经降低，而炉辊的温度因起车增加，即所述带钢温度低于所述炉辊温度，则发生的瓢曲为热瓢曲，对于起车时发生的热瓢曲应缓慢提高运行速度，从而充分进行热辊，使所述炉辊的温度与所述带钢温度之间的温差减小，进行避免带钢瓢曲情况的加剧。对于停机降温后再次起车时发生的瓢曲应采取分阶段缓慢进行提速的策略，从而充分进行热辊，减少所述带钢与所述炉辊之间的温度差，调节瓢曲状态，但在此应该考虑带钢的厚度因素，根据不同的厚度采用不同的分阶段策略，以避免造成断带情况，从而保证退火炉生产线的稳定生产。

实施例二

为了更好的介绍本发明的一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法的技术特点和用途，下面将结合具体实施例来对本发明的应用情况进行详细说明。

本发明实施例为a钢铁公司1700连退机组上的对一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法的应用，a钢铁公司1700连退机组中退火炉热区长度915m，炉区爬行速度为30m/min，运行速度60m/min带钢设计厚度0.3～2.5mm，停机后立即起车策略在1700连退机组上的应用如下表1所示，表1为1700连退退火炉停机后立即起车速度控制策略：

表1

停机降温后再次起车策略在1700连退机组上的应用，如表2所示，表2为1700连退退火炉停机降温后再次起车速度控制策略：

表2

通过本发明实施例对瓢曲策略的控制，有效控制了a钢铁公司1700连退机组上带钢的瓢曲情况，抑制瓢曲的带钢在炉内持续瓢曲导致的炉内断带事故，保证了退火炉生产线的稳定生产。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法，应用于一退火炉，当所述退火炉加热段内出现带钢瓢曲时，所述方法包括：获得所述退火炉的炉况信息，其中，所述炉况信息包括正常生产炉况、起车时炉况；当所述炉况信息为正常生产炉况时，获得所述退火炉内带钢温度、炉辊温度；根据所述带钢温度和所述炉辊温度，判断所述带钢瓢曲的类型，其中，所述带钢瓢曲的类型包括热瓢曲、冷瓢曲；若所述带钢瓢曲类型为所述热瓢曲，则降低所述炉区带钢的运行速度，若所述带钢瓢曲类型为冷瓢曲，则提高所述炉区带钢的运行速度；当所述炉况信息为起车时炉况时，控制提高所述炉区带钢的运行速度至带钢最低运行速度。达到了根据炉况具体情况针对带钢在加热段的瓢曲进行针对性的控制策略，控制策略更为准确，有效抑制瓢曲的带钢在炉内持续瓢曲而导致炉内断带事故，保证退火炉生产线稳定生产的技术效果，从而解决了现有技术中根据瓢曲发生的区域进行瓢曲类型、控制方法的制定，存在控制方法不准确而造成带钢瓢曲加剧的技术问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。