镀锡产品退火温度的动态分段控制方法技术

本发明专利技术涉及一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算；2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)。该技术方能将“动态分段式”控制思想应用到现有的连续退火自动控制系统中，在带钢长度方向动态分段设定带钢温度和炉内加热温度，并运用高效率的数值计算方法，将每段温度控制的“遗传因子”用于本带钢的前馈控制中，通过前馈计算结果动态微调辐射管的功率来调节带钢表面温度，可以使带钢温度的控制更加精准化。

【技术实现步骤摘要】
镀锡产品退火温度的动态分段控制方法
本专利技术涉及一种控制方法，具体涉及一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，属于连续退火自动控制

技术介绍
在连续退火机组的运行控制中，带钢的温度控制是最关键的，也是最复杂的，带钢加热过程是一个具有大惯性滞后、多变量的复杂工况系统，采用常规的、固定的、单一的控制方法根本无法实现控制目标，因此，先进企业都引进退火自动控制系统，利用计算机仿真技术，通过前馈、反馈、自学习等功能，对退火炉内带钢的温度进行多元分析，最终实现带钢温度平稳过渡，带钢的平稳轧制。在目前采用的“一段式”温度控制系统中，带钢温度控制的“遗传因子”只能应用于下一卷同规格的带钢反馈控制，而无法应用于同一卷带钢的前馈控制，而且一般镀锡产品比较薄，平均厚度在0.25mm以下，每卷带钢长度都在一万米以上，炉内加热时间较长，采用“一段式”温度控制容易引起炉内带钢“起筋”、“热瓢曲”等造成炉内断带的质量事故，现有技术一直没有解决该技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，该技术方能将“动态分段式”控制思想应用到现有的连续退火自动控制系统中，在带钢长度方向动态分段设定带钢温度和炉内加热温度，并运用高效率的数值计算方法，将每段温度控制的“遗传因子”用于本带钢的前馈控制中，通过前馈计算结果动态微调辐射管的功率来调节带钢表面温度，可以使带钢温度的控制更加精准化。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算；2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)。作为本专利技术的一种改进，所述步骤1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算具体如下：第一步：计算炉内带钢第Ⅰ加热段的温度；Temp_coil1＝(Temp_furn1-Temp_prepe)×Temp_adapt上一卷+Temp_prepe式中：Temp_coil1:带钢在第Ⅰ加热炉段温度；Temp_furn1：炉内带钢第Ⅰ加热段炉温；Temp_prepe：带钢在预热段入口的温度；Temp_adapt上一卷：上一卷同产品的遗传因子；作带钢温度T检验；若T1＞T*，则计算本段带钢温度控制遗传因子和下一段带钢加热长度；T*＝0.008；第二步：计算炉内带钢第Ⅰ加热段的遗传因子；式中：Temp_adapt1：炉内带钢第Ⅰ加热段遗传因子Temp_coil1:带钢在加热炉第Ⅰ段温度Temp_furn1：炉内带钢第Ⅰ段炉温Temp_heate：炉内带钢第Ⅰ加热段入口的温度a1～a4:模型参数TV：H*VH：带钢厚度V：中央段速度TVave：TV的平均值第三步：炉内带钢第Ⅱ加热段的长度计算；①根据带钢设定温度和实际温度的差异，并考虑炉内温度控制，结合带钢目前的运行速度等，得到温度炉温调节所需的时间：式中：Adapt_Time：炉温调节所需时间；Temp_adapt1：炉内带钢第Ⅰ加热段遗传因子；ΔT：前后带钢速度变化时辐射管的温度差值；ΔHb0：预热段入口和出口带钢热含量的差值；ΔTavg：带钢速度前后变化的温度平均值；②根据温度调节所需的时间和当前带钢运行速度计算带钢第Ⅱ加热段的长度：L2＝Adapt_Time·V；L2：炉内带钢第Ⅱ段长度；V：带钢运行速度。作为本专利技术的一种改进，所述步骤2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)；具体如下，第一步：计算炉内带钢第N加热段的温度；TSSn＝(TFn-TSn-1)×SVFn-1+TSn-1；Temp_coiln＝(Temp_furnn-Temp_coiln-1)×Temp_adaptn-1+Temp_coiln-1；式中：Temp_coiln:带钢在第N加热炉段温度；Temp_furnn：炉内带钢第N加热段炉温；Temp_coiln-1：炉内带钢第N-1加热段出口温度；Temp_adaptn-1：炉内带钢第N-1加热段遗传因子；作带钢温度T检验；若Tn＞T*，则计算L炉内带钢第N段温度控制遗传因子和N+1段带钢加热长度；第二步：计算炉内带钢第N加热段的遗传因子；式中：Temp_adaptn：炉内带钢第N加热段遗传因子；Temp_coiln:带钢在加热炉第N段温度；Temp_furnn：炉内带钢第N段炉温；Temp_heaten：炉内带钢第N加热段入口的温度；a1～a4:模型参数；TV：H*V；H：带钢厚度；V：中央段速度；TVave：TV的平均值；第三步：计算炉内带钢第N+1加热段的合理长度；①根据带钢设定温度和实际温度的差异，并考虑炉内温度控制，结合带钢目前的运行速度等，得到温度炉温调节所需的时间：Adapt_Time：炉温调节所需时间；Temp_adaptn：炉内带钢第N加热段遗传因子；ΔT：前后带钢速度变化时辐射管的温度差值；ΔHbn：第N加热段入口和出口带钢热含量的差值；ΔTavg：带钢速度前后变化的温度平均值；②根据温度调节所需的时间和当前带钢运行速度计算带钢第N+1加热段的长度：Ln+1＝Adapt_Time·V；Ln+1：炉内带钢第Ⅱ段长度；V：带钢运行速度。所述步骤1)或者步骤2)中，还包括以下步骤，炉内带钢每个加热段现场控制设备调整；具体如下，炉内带钢每个加热段计算完成后，需要根据该加热段带钢实际温度与设定温度的偏差情况，通过重复的叠加运算，参考每个加热段温度遗传因子，获取适当的辐射管温度，使控制温度尽可能接近设定温度；假设计算的带钢温度低于设定温度，从第Ⅱ段带钢开始，就要调整退火炉内的工况，使炉辊温度升高，带钢温度升高；带钢在辐射管炉内加热时，带钢、辐射管、炉墙构成辐射换热系统，带钢两侧都受到辐射管的辐射；辐射计算根据炉墙的高度、辐射管的分布等划分成很多的基本计算单元，对于每一个计算单元，在带钢吸收的辐射热量和温度升高所需要的热量之间形成热量平衡，炉内带钢加热所需要的热量通过板温控制器计算后，按照一定的规则分配到每一列辐射管，辐射管通过提供恰当的空煤比进行燃烧调整，以保证辐射管燃烧达到系统所需要的热量，辐射管温度的改变，主要由气体燃烧产生热量引起，带钢辐射换热方程变形后的积分方程为：ρs：带钢密度kg/m3；V：带钢速度m/s；Cps:带钢平均比热熔J/kg.K；Ts：带钢温度K；Tp：辐射源温度K；C：辐射换热系统的系统黑度；B：带钢厚度m；σ：黑体辐射常数W/m2.K4；；x：坐标轴；炉内带钢每个加热段所需要的热量及时反馈给现场设备控制，通过炉内带钢温度控制器计算后，按照一定的规则分配到每一列辐射管，辐射管通过提供合理的空煤比进行燃烧调整，以保证每个加热段辐射管燃烧达到系统所需要的热量。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，该技术方案思路清晰，实用性强，通过该专利技术的“动态分段加热”能够使镀锡产品加热均匀性更好；通过将每个带钢加热段的“遗传因子”用于下一个带钢加热段的反馈控制计算，可以提高每个带钢加热段温度预设精度，从而减少了炉内带钢“起筋”、“热瓢曲”等造成炉内带钢断带的质量事故，镀锡产品成材率和性能也得到了大幅度地提高，提升了镀锡产品市场竞争力，从而为企业带来更高的经济效益。附图说明图1为炉内带钢加热温度控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算；2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)。

【技术特征摘要】
1.一种镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算；2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)。2.根据权利要求1所述的镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述步骤1)炉内带钢第Ⅰ加热段温度设定计算具体如下：第一步：计算炉内带钢第Ⅰ加热段的温度；Temp_coil1＝(Temp_furn1-Temp_prepe)×Temp_adapt上一卷+Temp_prepe式中：Temp_coil1:带钢在第Ⅰ加热炉段温度；Temp_furn1：炉内带钢第Ⅰ加热段炉温；Temp_prepe：带钢在预热段入口的温度；Temp_adapt上一卷：上一卷同产品的遗传因子；作带钢温度T检验；若T1＞T*，则计算本段带钢温度控制遗传因子和下一段带钢加热长度；T*＝0.008；第二步：计算炉内带钢第Ⅰ加热段的遗传因子；式中：Temp_adapt1：炉内带钢第Ⅰ加热段遗传因子Temp_coil1:带钢在加热炉第Ⅰ段温度Temp_furn1：炉内带钢第Ⅰ段炉温Temp_heate：炉内带钢第Ⅰ加热段入口的温度a1～a4:模型参数TV：H*VH：带钢厚度V：中央段速度TVave：TV的平均值第三步：炉内带钢第Ⅱ加热段的长度计算；①根据带钢设定温度和实际温度的差异，并考虑炉内温度控制，结合带钢目前的运行速度等，得到温度炉温调节所需的时间：式中：Adapt_Time：炉温调节所需时间；Temp_adapt1：炉内带钢第Ⅰ加热段遗传因子；ΔT：前后带钢速度变化时辐射管的温度差值；ΔHb0：预热段入口和出口带钢热含量的差值；ΔTavg：带钢速度前后变化的温度平均值；②根据温度调节所需的时间和当前带钢运行速度计算带钢第Ⅱ加热段的长度：L2＝Adapt_Time·V；L2：炉内带钢第Ⅱ段长度；V：带钢运行速度。3.根据权利要求2所述的镀锡产品退火温度的动态分段控制方法，其特征在于，所述步骤2)炉内带钢第N加热段温度设定计算(N>1)；具体如下，第一步：计算炉内带钢第N加热段的温度；TSSn＝(TFn-TSn-1)×SVFn-1+TSn-1；Temp_coiln＝(Temp_furnn-Temp_coiln-1)×Temp_adaptn-1+Temp_coiln-1；式中：Temp_coiln:带钢在第N加热炉段温度；Temp_furnn：炉内带钢第N加热段炉温；Temp_coiln-1：炉内带钢第N-1加热段出口温度；Temp_adaptn-1：炉内带钢第N-1加热段遗传因子；作带钢温度T检验；若Tn＞T*，则计算L炉内带钢第N段温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿珍，贾银芳，王宏学，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32