带钢连续退火稳定运行控制方法技术

本发明专利技术涉及一种带钢连续退火稳定运行控制方法，属于轧钢技术领域。该方法包括以下步骤：将均热区分成前、后两段；前段炉辊设有均热区带钢张力计；后段炉辊驱动电机设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的均热区速度传感器；控制电路根据张力计传来的实际张力与对应预定张力的比较结构，实现对所述前段各炉辊的张力闭环控制；同时以根据速度传感器传来的炉辊驱动电机实际速度与炉口张力辊的基准速度比较结果，分别调控所述后段各炉辊驱动电机的转速，实现对通过所述后段的带钢速度闭环控制。本发明专利技术有效避免了热瓢曲、跑偏现象，确保了带钢生产质量的稳定。该方法无需新设备投资，因此易于实施、成本经济。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带钢运行控制，尤其是一种，属于轧钢

技术介绍
连续退火的全过程是将冷轧后的带钢在开卷机上连续地开卷，经电解清洗去除表面油脂，再经过加热、均热、冷却的退火周期，最后经过平整再重新卷取，形成冷轧退火钢卷。连续退火炉一般分为预热区、加热区、均热区、缓冷区、快冷区、时效区和冷却区，带钢在炉内经过约130个回程(Pass)，最大运行速度为SOOmpm以上。带钢从炉顶辊到炉底辊为一 个回程(Pass)，其长度一般25m左右。拉伸加工或作为原板用的软质镀锡钢等软质带钢在连续退火和时效处理时，连续退火炉的入口侧及出口侧分别设置张紧辊，给钢带施加适当的张力，以便稳定地送进钢带。如果张力不足，带钢蛇形送进时会与炉壁接触，轻则在钢带上产生擦伤，重则导致断带的重大事故；如果带钢的张力过大，会产生带钢长度方向的拉深皱纹，也就是俗称的热瓢曲。当带钢在连续退火炉内高速运行时，一般各工艺区段都采取张力控制，即通过调控张力使得带钢在适当的张力下平稳顺利经过每一个回程。但实际应用中，这种单纯的张力控制难免炉内带钢跑偏导致的断带事故。尤其是高速薄带钢的连续退火，由于带钢板形的敏感度更高，因此更容易发生热瓢曲、跑偏等问题。据申请人了解，目前控制带钢在连续退火过程中稳定高速运行的常规方法为在连续退火炉外入口和出口分别设置张力辊，出口张力辊为速度控制，作为炉子区所有炉辊的基准速度；炉内每个工艺区段设置一个张力计；张力计不仅用于反映带钢的实际张力值，同时用于每个工艺区段的张力闭环控制，其基本控制过程如下(I)以均热段(SF段)为张力基准，张力系数1.0，其他工艺区段按照工艺要求分配张力系数，如图3所示。各工艺区总张力按照张力公式计算，得出各工艺区段的总张力设定值。各区域总张力计算公式如下Ti(总)=T (单位张力)*H(厚度)*W(宽度)* K !(张力系数)(I)以T4料0. 2mm*800mm为例，单位张力为I. 5kg/mm2,通过公式计算，SF总张力为240kg，RTF总张力为252kg，SCF总张力为252kg，RCF总张力为264kg，OASl总张力为276kg，0AS2总张力为288kg，0AS3总张力为300kg，0AS3总张力为312kg，工艺区所设张力均在操作画面上完成。(2)以相邻各工艺区总张力设定值之差除以该工艺区段的炉辊数，得出平均张力分配值，进而求出每根炉辊处带钢张力的预定值。(3)适时监测预定位置带钢张力的实际值，根据此张力实际值与相应的预定值比较结果，经过比例积分调节器输出控制信号，调控炉辊驱动电机的输出力矩，实现带钢张力的闭环控制。(参见图I、图2)实践证明在具有预热区、加热区、均热区、一次冷却区、过时效区、二次冷却区的连续退火炉中，由于带钢在炉内再结晶长大，仅依靠炉前、后设置张力辊无法保证炉内带钢所需要的张力，也无法保证带钢在炉内高速平稳运行(详见申请号为CN94105566.3的中国专利申请)。检索发现，申请号为CN94105566. 3的中国专利公开了一种钢带的连续退火装置及其张力控制装置的工艺方法，其特征在具有加热区、均热区、一次冷却区、过时效区、二次冷却区的连续退火炉中通过在过时效区和二次冷却区之间设置炉内拉紧辊、利用该炉内拉紧辊使入口侧的钢带张力降低、利用该炉内拉紧辊使出口侧的钢带张力提高，这些装置能防止在连续生产中钢带产生热翘曲，擦伤及痕迹，从而能提高生产率和产品的质量。此外，申请号为CN200410017246. 6的中国专利申请公开了一种带钢连续退火过程中防止断带的方法和控制系统的工艺方法，该技术特点是通过测量带钢在连续退火机组开卷机与入口活套之间的板形数据来确定工艺参数值。申请号为CN200410017246. 6的中国专利申请公开了一种自动识别连续退火炉内带钢跑偏的方法。其特征是利用连退炉内的工业电视摄取的图像，将其转其换为数字信号后，计算采样图像灰度重心的横向位移变化，根据图像重心偏移的多少来自动判断连续退火炉内带钢是否产生跑偏。在判断为发生跑偏时系统会自动报警并存储事故录像，为操作及时采取措施和事故分析提供依据。前一专利通过增加炉内张紧辊来保证带钢足够的张力，但对于已投产生产线而言，由于必须对原有设备进行彻底改造，需要耗费巨额改造费用，因此难以实施；后两专利需要通过大量数学模型或信号处理来防止带钢炉内跑偏，完全处于被动纠偏状态，难以保持连续生产的稳定，而且必须采取复杂的数据失真防范措施，否则实施风险很大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的缺点，提出一种可以有效避免带钢发生热瓢曲、跑偏等问题，并且易于实施、成本经济的，从而保证带钢生产质量的稳定。为了达到上述目的，申请人对现有退火炉中带钢跑偏及运行不稳定现象进行了深入研究，确定其根本原因在于对于炉内无热拉紧辊的连退炉，由于带钢在连续退火炉内的热延伸，常规张力闭环控制很难保证带钢获得平稳的张力。因为在张力动态调节过程中，当测得的带钢实际张力<设定张力时，控制电路将使电机反向出力，相当于反向拽拉带钢，以增加带钢实际张力；而当实际张力 > 设定张力时，电机正向出力，相当于顺向拽拉带钢，以降低带钢实际张力；但是当带钢因发生热延伸而较为松弛时，电机的出力难以有效作用在带钢上；而且由于带钢迂回长度较长，带钢所受的实际张力传递到张力计需要一段时间，因此会导致整个区域张力调节呈现波浪状，很不稳定。例如，当测得实际张力>设定张力时，由于带钢松弛，电机正向出力并不能有效形成对带钢的正向拽拉，闭环控制将进一步加大正向出力，结果不仅产生无效出力，而且很容易出现炉辊与带钢发生打滑现象，甚至引起带钢因运行不稳定而跑偏。实验验证了上述理论分析，因为在均热区(SF段)带钢延伸形变量最大，工艺张力最小，最容易发生跑偏。 在上述研究基础上，申请人提出了本专利技术的，在含有加热区、均热区、冷却区的连续退火炉中，所述退火炉两端分别设置入口张力辊和出口张力辊；所述入口张力辊和出口张力辊之间的带钢迂回绕过各区设置的炉辊组；所述各区分别设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的带钢张力计，所述出口张力辊设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的速度传感器；所述控制电路的输出端分别接所述炉辊组中各炉辊驱动电机的受控端；其改进之处在于所述带钢连续退火稳定运行控制包括以下步骤步骤一、将所述均热区分成前、后两段；步骤二、所述均热区邻近加热区的前段炉辊之一设有均热区带钢张力计；所述均热区邻近冷却区的后段炉辊驱动电机之一设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的均热区速度传感器；步骤三、所述控制电路用以根据所述均热区带钢张力计传来的实际张力与对应预 定张力的比较结构，实现对所述前段各炉辊的张力闭环控制；同时以所述出口张力辊的速度作基准速度，根据所述均热区速度传感器传来的炉辊驱动电机实际速度与炉口张力辊的基准速度比较结果，分别调控所述后段各炉辊驱动电机的转速，实现对通过所述后段的带钢速度闭环控制。由于带钢与炉口张力辊尤其是出口张力辊处始终处于理想的包覆接触状态，因此上述基准速度与带钢的实际速度保持一致，而本专利技术将靠近冷却区的均热区后段炉辊由原先的张力控制改为速度控制，明显抑制了单一张力控制可能产生的无效出力，并利用后段带钢与炉辊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带钢连续退火稳定运行控制方法，在含有加热区、均热区、冷却区的连续退火炉中，所述退火炉两端分别设置入口张力辊和出口张力辊；所述入口张力辊和出口张力辊之间的带钢迂回绕过各区设置的炉辊组；所述各区分别设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的带钢张力计，所述出口张力辊设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的速度传感器；所述控制电路的输出端分别接所述炉辊组中各炉辊驱动电机的受控端；其改进之处在于所述带钢连续退火稳定运行控制包括以下步骤 步骤一、将所述均热区分成前 、后两段； 步骤二、所述均热区邻近加热区的前段炉辊之一设有均热区带钢张力计；所述均热区邻近冷却区的后段炉辊驱动电机之一设有信号输出端接控制电路对应信号输入端的均热区速度传感器； 步骤三、所述控制电路用以根据所述均热区带钢张力计传来的实际张力与对应预定张力的比较结构，实现对所述前段各炉辊的张力闭环控制；同时以所述出口张力...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢邦立，吴凯，蒋金明，刘华，唐英，陈朝阳，郑均干，黄孝斌，
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：