[发明专利]一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及带钢退火处理技术，特别涉及一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法。

背景技术

作为连续退火生产线的关键设备，退火炉的稳定运行直接影响到连续退火机组的产能。随着连续退火产品向薄、宽方向发展，而且通板速度越来越高，0.15毫米厚度的带钢最高可达到1000米/分钟，退火热瓢曲是困扰退火炉稳定运行的一个重要因素，当带钢发生热瓢曲时，非常容易发生起筋、断带等故障，一旦发生退火炉内断带，就需要停机进行手动焊接、穿带，炉内断带停机往往需要将近24小时恢复生产，严重影响了机组产能。热瓢曲的产生与带钢特性尺寸、带钢原始板形、炉辊表面状态及现场条件(如炉温、张力)等诸多因素有关。

为了避免在连续退火过程中发生热瓢曲，一种常用的方法是在连退炉内安装工业电视监视装置，生产操作人员通过工业电视监视装置观察板型的变化情况，然后根据带钢的运行情况调整带钢的张力，速度，以免发生断带。该方法的缺点是操作人员凭目测来判定带钢的热瓢曲情况，当观察到带钢板型变化时，带钢已经发生热瓢曲了，因此调整具有滞后性，即使通过大幅度的降速操作，侥幸避免炉内断带故障的发生，也会导致带钢温度剧烈波动、从而造成产品质量温度不符等问题、影响生产的正常进行。

经过检索，与本案有关的连退机组张力在线设定方法的专利如下：专利申请号为CN102004812.A，本发明公开了一种连续退火机组炉内张力的在线设定方法，包括收集退火炉的设备结构影响系数、连退炉分段影响系数、连退炉各段的炉辊直径；计算出考虑到跑偏、瓢曲及板形影响时的模型系数；计算出退火炉内的张力预设定值；将退火炉内的张力设定值投入机组运行，完成张力的在线设定。

以上专利是基于计算连退炉张力的预设定值，主要是为连退炉炉内的张力设定提供依据，该专利考虑了来料的板形，但是没有考虑生产过程中温度对于炉辊凸度的影响，也未考虑温度以及速度的变化对于热瓢曲的影响，而本发明主要是为了预报退火处理中热瓢曲发生的风险，张力、速度的调整只是避免热瓢曲发生的手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止退火处理中带钢热瓢曲的控制方法，主要解决视频监视存在的调整滞后性的技术问题。通过实时计算退火炉内热瓢曲发生的风险，预先调整带钢的张力、带钢运行的速度、温度，从而预防热瓢曲的发生，避免由于热瓢曲而造成的带钢起筋、炉内带钢断带等重大停机故障。

本发明技术方案为：一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法，包括以下步骤，炉辊初始凸度数据、带钢基本数据和炉内运行数据的收集；通过炉辊张力值获取、炉辊温度值获取、炉辊凸度值获取，根据上述各种参数进行热瓢曲风险计算，最后进行热瓢曲风险预报、张力、速度自适应调整。按新方案测量炉辊的凸度，测量炉内温度，利用热膨胀函数对炉辊凸度进行实时的计算，得到更加逼近实际的炉辊凸度，然后结合炉内张力、带钢规格、带钢与炉辊的接触长度、炉辊位于炉内的位置等参数，经过一系列的计算，计算出带钢发生热瓢曲的风险，当带钢发生热瓢曲的风险进入危险区域时，调整带钢张力、带钢速度避免热瓢曲的发生。

具体的实现步骤如下：

第一步：　炉辊张力值获取

(1)．收集带钢的规格数据，包括带钢宽度、厚度、钢种；

(2)．收集炉辊的分布位置参数，确定炉辊与带钢的接触面积；

在一般的立式连续退火炉内，根据炉辊的位置分布，炉辊的总张力也不同。由于连退炉炉辊上有带钢缠绕，炉辊的总张力roll_gloten会受到带钢重力的影响，相同规格的带钢，炉辊与带钢的接触面积不同，则roll_gloten会不同，炉辊张力roll_ten（不考虑带钢自身重量）通过安装在底辊的张力仪测得。炉辊与带钢的接触面积主要为90°和180°两种情况，参照图1；

 (3). 计算炉辊的张力

对于下辊，roll_gloten不考虑带钢自身的重量，因此roll_gloten等于roll_ten。对于上辊，roll_gloten等于roll_ten和带钢自身的重量之和，带钢自身重量取决于带钢的规格以及炉辊与带钢的接触面积，对于与带钢180°接触的炉辊:

roll_gloten=roll_ten+2*ρ*st_wid*st_thk*st_len

对于与带钢90°接触的炉辊：