钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法技术

本发明专利技术公开了一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，第一，钢板通过炉前辊道进入感应加热炉内，并在感应炉内进行加热，安装于上感应器内侧表面的气流检测和调节系统的气流检测装置实时检测感应炉内的空气流动，并将检测数据发送至智能处理单元；第二，智能处理单元根据检测数据计算出感应炉内空气流动方向和强度，并计算出抵消该部分空气流动所需的气体流量和作用方向，计算结果发送至PLC控制系统；第三，PLC控制系统向气流检测和调节系统的吹气装置发出调节指令，包括气流量大小指令和气流流向指令；第四，吹气装置进行实时吹气调节，将炉内空气对流降低至允许范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢板在线移动加热感应炉的控制方法，尤其涉及感应炉内空气对流调节方法，适用于中厚钢板的热机械控制工艺技术。
技术介绍
随着科技的进步，材料应用的范围不断拓展，人们对材料性能的要求愈加苛刻，热机械控制工艺（TMCP）对材料的性能具有重要影响，可实现特殊性能钢板的生产，如焊接性能优异的高强钢、高层建筑用钢和大型船舶用钢等，可极大提升厚板的质量水平，对厚板的性能影响尤为显著。目前，最新的厚板TMCP技术采用超快冷却，之后采用快速加热，将钢板快速加热至一定温度进行在线淬火和回火，使得最终产品中碳化物更细化弥散，提高产品性能。其中，钢板在线快速加热对材料的组织转变具有重要影响，对钢板的最终性能至关重要，快速在线加热是TMCP的关键技术之一。在线连续移动的钢板在感应炉内加热时，可能会带动空气流动，在炉内形成空气对流，尤其是钢板移动速度较快时，将促进钢板表面散热，导致大量热量流失。另外，由于不同规格的钢板移动速度会有一定差异，空气对流强度也会发生变化，对钢板表面不同位置处的冷却程度不均匀，造成钢板温度分布不均，这会导致钢板性能不稳定，严重时会出现钢板变形等现象，影响了产品质量，也增加了后续处理工序，造成生产成本的增加。目前，对于炉内空气对流的抑制方法主要采用密封措施，尽可能减少炉内空气的流入和流出，该措施适用于静止钢板的加热，或者长段连续的钢板或钢带，但对于多段长短不一的钢板频繁进出感应炉，而且钢板存在一定的翘曲度，感应器入口和出口的密封措施就难以满足工艺要求，还可能导致在入口和出口处钢板与感应器或密封装置的碰撞，不利于工艺的顺行。经文献和专利检索，日本专利JP2004074277A、JP2002226912A和JP2003082412A采用的TMCP感应加热炉中没有考虑空气对流对钢板加热的影响。在现有TMCP感应加热装置中，尚未有感应炉内空气对流实时调节技术的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，该方法通过安装于感应加热炉上感应器内侧表面的气流检测和调节系统，检测感应炉内空气对流变化情况，并控制调节系统进行实时智能调节，可减少或消除空气对流对钢板感应加热的影响，有利于稳定炉内气氛。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，第一，钢板通过炉前辊道进入感应加热炉内，并在感应炉内进行加热，钢板运动时会带动周围空气发生流动，感应加热炉包括上感应器和下感应器，安装于上感应器内侧表面的气流检测和调节系统的气流检测装置实时检测感应炉内的空气流动，并将检测数据发送至智能处理单元；第二，智能处理单元根据检测数据计算出感应炉内空气流动方向和强度，并计算出抵消该部分空气流动所需的气体流量和作用方向，计算结果发送至PLC控制系统；第三，PLC控制系统根据智能处理单元的计算结果向气流检测和调节系统的吹气装置发出调节指令，包括气流量大小指令和气流流向指令；第四，吹气装置根据PLC控制系统指令进行实时吹气调节，将炉内空气对流降低至允许范围。所述吹气装置包括前方吹气口、后方吹气口、下方吹气口，三个吹气口的方向分别是向前、向后和向下，气流经气体质量流量计流向吹气口。所述气流检测装置包括水平应力应变片和垂直应力应变片，能实现水平方向和垂直方向气流检测。所述气流检测装置和吹气装置并排安装。本专利技术钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法通过安装于感应加热炉上感应器内侧表面的气流检测和调节系统，检测感应炉内空气对流变化情况，并控制吹气装置实时吹气调节，将感应炉内空气对流降低至允许范围，既可抑制由于钢板运动导致的空气对流，也可消除钢板加热中热空气上升造成的对流，通过上述调节，可减少或消除空气对流对钢板感应加热的影响，并能根据实际情况进行实时智能调节，有利于稳定炉内气氛，达到较好的感应加热效果。本专利技术相比现有技术，其有益效果如下：（1）采用本专利技术的方法，可实时调节感应炉内空气对流，避免炉内出现显著空气对流。（2）感应炉内钢板感应加热受空气流动影响较小，有利于钢板稳定加热和温度均匀性调节。（3）本专利技术的气流检测和调节系统的对感应炉结构要求较低，适用范围较广。采用本专利技术的感应炉内空气对流智能调节方法，所需设备结构简单、操作方便、使用成本较低，可稳定感应炉内气流，减少了钢板感应加热的影响因素，提高加热过程的温度控制精度，可提高产品热处理质量，具有广阔的市场应用前景。附图说明图1为钢板在线移动加热感应炉的加热系统结构示意图；图2为本专利技术的感应加热炉结构示意图；图3为本专利技术的感应炉上感应器7内侧表面结构示意图；图4为本专利技术的吹气装置的吹气口结构示意图；图5为气流检测装置结构示意图。图中：1炉前辊道，2钢板，3感应加热炉（感应炉），4上感应器位置调节系统，5炉内辊道，6炉后辊道；7上感应器，8下感应器，9感应器系统支架，10气流检测和调节系统，11吹气装置，12气流检测装置；111前方吹气口，112后方吹气口，113下方吹气口，121水平应力应变片，122垂直应力应变片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。图1所示为钢板在线移动加热感应炉的加热系统结构示意图，该系统包括：炉前辊道1、钢板2、感应加热炉3、炉内辊道5和炉后辊道6。其中感应加热炉包括：上感应器7和下感应器8，上感应器7位置可通过上感应器位置调节系统4进行调节，下感应器8安装于感应器支架9上，参见图2。在上感应器7内侧表面安装有多组气流检测和调节系统10，参见图3，气流检测和调节系统10主要包括气流检测装置12和吹气装置11，还包括智能处理单元和PLC控制系统；所述气流检测装置12和吹气装置11沿与钢板移动方向相垂直的方向（横向）并排安装。所述吹气装置11包括前方吹气口111、后方吹气口112、下方吹气口113，三个吹气口的方向分别是向前、向后和向下，气流经气体质量流量计流向吹气口，实现向前、向后和向下不同流量的吹气调节，参见图4。所述气流检测装置12包括水平应力应变片121和垂直应力应变片122，能实现水平方向和垂直方向气流检测，参见图5。这里吹气装置11所述的向前和向后方向为与钢板移动方向相一致或相反，向下方向为上感应器7对于下方慢速移动的钢板2的垂直方向。气流检测装置12所述的水平方向为钢板2移动方向，垂直方向为垂直于钢板移动方向，气流检测装置12位于钢板2上方。一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，其步骤是：第一，钢板2通过炉前辊道1进入感应加热炉3内的炉内辊道5，并在感应炉3内进行加热，钢板2运动时会带动周围空气发生流动，感应加热炉包括上感应器7和下感应器8，安装于上感应器7内侧表面的气流检测和调节系统10的气流检测装置12实时检测感应炉内的空气流动，并将检测数据发送至智能处理单元；第二，智能处理单元根据检测数据计算出感应炉内空气流动方向和强度，并计算出抵消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，其特征是：第一，钢板通过炉前辊道进入感应加热炉内，并在感应炉内进行加热，钢板运动时会带动周围空气发生流动，感应加热炉包括上感应器和下感应器，安装于上感应器内侧表面的气流检测和调节系统的气流检测装置实时检测感应炉内的空气流动，并将检测数据发送至智能处理单元；第二，智能处理单元根据检测数据计算出感应炉内空气流动方向和强度，并计算出抵消该部分空气流动所需的气体流量和作用方向，计算结果发送至PLC控制系统；第三，PLC控制系统根据智能处理单元的计算结果向气流检测和调节系统的吹气装置发出调节指令，包括气流量大小指令和气流流向指令；第四，吹气装置根据PLC控制系统指令进行实时吹气调节，将炉内空气对流降低至允许范围。

【技术特征摘要】
1.一种钢板在线移动加热感应炉内空气对流智能调节方法，其特征是：
第一，钢板通过炉前辊道进入感应加热炉内，并在感应炉内进行加热，钢板运动时会带动周围空气发生流动，感应加热炉包括上感应器和下感应器，安装于上感应器内侧表面的气流检测和调节系统的气流检测装置实时检测感应炉内的空气流动，并将检测数据发送至智能处理单元；
第二，智能处理单元根据检测数据计算出感应炉内空气流动方向和强度，并计算出抵消该部分空气流动所需的气体流量和作用方向，计算结果发送至PLC控制系统；
第三，PLC控制系统根据智能处理单元的计算结果向气流检测和调节系统的吹气装置发出调节指令，包括气流量大小指令和气流流向指令；

【专利技术属性】
技术研发人员：周月明，金小礼，吴存有，张春伟，朱健桦，张婷婷，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31