一种加热炉抽出端板坯位置控制方法技术

本发明专利技术涉及一种加热炉抽出端板坯位置控制方法，通过在现有设备基础上，设置板坯的虚拟停留位置POSset，比较板坯在步进梁上的实时位置POSact，并结合板坯抽出所需时长ΔT与板坯抽出所需最小时长ΔTset进行比较，控制抽出端板坯在虚拟停留位置的停留时间。按照这种方法控制加热炉抽出端板坯的位置，使得最接近加热炉炉门抽出侧的板坯，在不影响生产节奏的情况下，尽可能远离加热炉抽出端炉门位置，尽可能缩短在加热炉抽出端炉门附近(即激光检测器接通处)的停留时间，进而达到防止板坯表面、边部及棱角的温度损失，提高加热质量，减少质量缺陷的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金生产
，涉及热轧钢的成型加工，具体地，涉及。
技术介绍
加热炉是将物料或工件加热的设备。在冶金工业中，加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。连续加热炉包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉，连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯，少数用于锻造和热处理。主要特点是料坯在炉内依轧制的节奏连续运动，炉气在炉内也连续流动；一般情况，在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下，炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。 热轧加热炉控制的主要目的有三个一是按照工艺要求对板坯进行加热，满足加热质量的要求，主要是出炉目标温度、均热度；二是要满足轧线节奏的要求，三是尽可能节能。这三个目标中最重要的是加热质量，目前，尽管板坯的出炉目标温度和均热度一般都可以满足，但是，由于加热炉引起的加热质量缺陷却频频发生。按炉温分布，炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段；进料端炉温较低为预热段，其作用在于利用炉气热量，以提高炉子的热效率。加热段为主要供热段，炉气温度较高，以利于实现快速加热。均热段位于出料端，通常采用微正压控制，以防止冷空气吸入，炉气温度与金属料温度差别很小，保证出炉料坯的断面温度均匀。然而，由于抽出端炉门的开启、炉门散热、炉门密封不严以及烧嘴布置等因素的影响，使得加热炉均热段靠近抽出端的炉气分布，没有靠近加热炉中部的炉气分布均匀，当板坯在抽出端炉门附近停留时间过长时，板坯的表面、边部及棱角的温度必然降低，尤其是在休止的情况下或者轧制节奏比较慢的情况下，这种情况就更加严重。结果导致产品出现质量缺陷，例如边裂、毛刺等质量缺陷，而且这种缺陷具有随机性，不是每块都有，从过程数据上很难发现问题所在。为了解决上述存在的问题，目前常用的办法是提高板坯的出炉温度，改善轧线冷却水，然而，这些方法又会带来其它问题，例如提高板坯的加热温度，会浪费能源，而且也不会真正解决板坯在加热炉内温度分布不合理的问题。常规加热炉抽出端板坯位置的控制方法为当抽出端头块板坯没有达到激光检测位置时，加热炉内的步进梁自动运行，直到激光检测器接通，步进梁停止运行，等待抽钢时亥Ij到，炉门打开，出钢机把板坯抽出，放到辊道上，送往轧线，图I是加热炉抽出端板坯等待出钢位置检测示意图。这种加热炉抽出端板坯等待出钢位置的控制方法，主要问题是不管抽出端板坯什么时候抽出，该板坯停止的位置都要让激光接通。尽管加热炉采用微正压控制，但是抽出端靠近炉门的位置仍有冷风进入，而且由于烧嘴布置的原因和炉气总体是流向炉尾的，使得在这个位置上，加热炉的热强度比较弱。这样，即使板坯在前面的加热已经满足了工艺要求，但是，由于在靠近抽出端炉门附近停留的时间过长，从而使板坯的表面、边部及棱角温度降低，而板坯出炉后，板坯的表面、边部及棱角温度下降的又比较快，这就使得某些对温度敏感的钢种，例如IF钢，发生局部的组织转变，从而在轧线上产生边裂、毛刺等质量缺陷。针对某些特殊钢种在轧线出现的质量缺陷，在实际生产过程中和理论研究中，采取了许多方法和改进措施，具体为①优化加热炉工艺，提高抽出端炉气温度②优化轧线宽度和厚度负荷分配③优化立辊或者大侧压宽度控制设备⑤优化轧线冷却水的控制。这些方法在实际使用过程中，起到了一定的效果，但是没有完全解决这个生产技术难题。为了解决板坯在加热炉内停留时间过长，导致出炉后产生边裂、毛刺等质量缺陷的问题，目前国内主要存在如下专利 申请(专利)号200610027091. 3专利技术名称热轧加热炉板坯剩余在炉时间确定方法。该专利技术公开了一种热轧加热炉板坯剩余在炉时间的确定方法，该方法首先根据加热炉内板坯的产度、成品宽度和成品厚度以及板坯的长度、成品宽度、厚度和硬度等级，利用板坯抽出间隔组合预报模型计算加热炉内板坯的抽出间隔，并且和当前的定时抽出间隔进行融合；再根据加热炉各段长度和板坯的当前位置，按照板坯距离锻模的长度从抽出段开始索引，对索引范围内的板坯抽出间隔进行累加计算，确定板坯的剩余在炉或在段时间。并自动适应修正。更好地对板坯的温度进行精确的预报，准确地控制设定加热炉的炉气温度以使板坯达到规定的工艺目标温度，有利于提高加热炉内板坯的温度控制水平、提高板坯的加热质量和降低能源消耗。然而该专利并未考虑板坯在靠近炉门的停留位置因素对板坯加热质量的影响，由于轧制计划前后规格、钢种的变化以及轧线换辊或突发故障等因素，都会引起出钢节奏的变化，出钢节奏的变化又会引起抽出端板坯在炉内不同位置停留时间的差异，而加热炉抽出端靠近炉门的位置，加热条件不理想，长时间停留在这个位置，必然会影响加热质量，从而容易引起产品的质量缺陷。同时，为了提高生产效率，钢铁厂的一般做法是并排联用几台加热炉同时工作，SP第一台加热炉抽出第一块板坯后，转至第二台加热炉抽出在该炉炉口等待抽出的板坯，以此类推，直至抽出第N台加热炉中等待的板坯后，才能再转至第一台加热炉继续抽取第二块板坯，如此一来，一台加热炉中抽出一块板坯后，再抽出下一块板坯的间隔时间就会比较漫长，因此，需要尽量缩短板坯在加热炉炉口(即激光检测器接通处)的等待时间，以保证板坯质量，减少板坯缺陷。
技术实现思路
为解决上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供，按照这种方法控制加热炉抽出端板坯的位置，使得最接近加热炉炉门抽出侧的板坯，在不影响生产节奏的情况下，尽可能远离加热炉抽出端炉门位置，尽可能缩短在加热炉抽出端炉门附近(即激光检测器接通处)的停留时间，进而达到防止板坯表面、边部及棱角的温度损失，提高加热质量，减少质量缺陷的目的。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下，其特征在于，包括步骤如下(I)、设定板坯虚拟停留位置POSset ；(2)、根据加热炉板坯位置跟踪模块获取板坯在步进梁上的实时位置POSact ；(3)、比较POSset与POSaet，若POSaet > POSset,则步进梁带动板坯继续运行；(4)、当POSaet ( POSset时，根据加热炉模型剩余在炉时间模块，获取加热炉抽出端板坯的预计抽出时刻Tdisctoge,根据Tdisdmge值，结合板坯停留在加热炉内的时刻Tac;t，确定板坯抽出所需时长AT，公式如下Δ T = Tdischarge-Tact(5)、比较步骤(4)中得到的ΛΤ值与板坯抽出所需最小时长ATset，若ΛΤ>Λ Tsrt，则板坯停止运行；若ΛΤ< Λ Tset，则板坯继续运行，待接通激光传感器后，板坯停止运行，等待抽出。其中，步骤(I)中所述板坯虚拟停留位置POSsrt确定方法如下POSset= α · Lstep+P0Slaser 上式中，a e ，Lstep为步进梁移动一步的距离，POS1■为激光检测器的位置。步骤(5)中所述板坯抽出所需最小时长Λ Tsrt确定公式如下 PQSArset = β · set · Tbeam L step式中，β e , Λ Tset彡300SeC，POSset为步骤I确定的虚拟停留位置，LstepS步进梁移动一步的距离，Tbeaffl为步进梁完成一步动作需要的时间。通过如上技术方案，便可实现对加热炉抽出端板坯位置的控制，在现有设备的基础上，通过控制加热炉抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热炉抽出端板坯位置控制方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)、设定板坯虚拟停留位置POSset；(2)、根据加热炉板坯位置跟踪模块获取板坯在步进梁上的实时位置POSact；(3)、比较POSset与POSact，若POSact＞POSset，则步进梁带动板坯继续运行；(4)、当POSact≤POSset时，根据加热炉模型剩余在炉时间模块，获取加热炉抽出端板坯的预计抽出时刻Tdischarge，根据Tdischarge值，结合板坯停留在加热炉内的时刻Tact，确定板坯抽出所需时长ΔT，公式如下：ΔT＝Tdischarge？Tact(5)、比较步骤(4)中得到的ΔT值与板坯抽出所需最小时长ΔTset，若ΔT＞ΔTset，则板坯停止运行；若ΔT≤ΔTset，则板坯继续运行，待接通激光传感器后，板坯停止运行，等待抽出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕立华，邓龙，沈际海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：