全氢罩式退火炉的自动控制
全氢罩式退火炉控制系统
全氢罩式退火炉控制系统陈开华（1．重庆钢铁集团公司电子有限责任公司重庆400080 2. 重钢电子公司）[摘要]介绍全氢罩式退火炉控制系统,采用模糊控制技术设计在线退火设定模型和温度控制器，编制基于S7-300PLC的退火炉系统控制软件和监控软件，形成具有自主知识产权的退火炉控制技术。
[关键词]全氢罩式退火炉；PLC；模糊控制；脉冲控制；程序控制Automatic Control System of Bell-Type Annealing Furnace with Pure HydrogenChen Kaihua1, Li Jianzhong 2（1. Electronic Co. Ltd Subsidiary To ChongQing Iron And Steel Industry Group，ChongQing 400080, China; 2. ChongGang Electronic Co.）Abstract: This thesis introduces the Control System of Bell Type Annealing Furnace with Pure Hydrogen which designs On-line Annealing set-point model and Temperature controller with the technology of fuzzy control, compiling the control software and supervising software of the Control System for Annealing Furnace based on S7-300PLC.Having been applied for patent, this technology of Annealing Furnace control rightfully enjoys intellectual property.Key W ords: Bell-Type Annealing Furnace of Pure Hydrogen ;PLC; Fuzzy Control; pulse control; program control[作者简介] 陈开华（1957—），男，重庆人，高级工程师，主要从事冶金工业自动控制系统的设计和研发工作。
全氢罩式退火炉安全控制(一)
全氢罩式退火炉安全控制(一)1概述强对流全氢罩式退火炉（以下简称全氢罩式炉）是在原低氢罩式炉的基础上于70年代发展起来的，具有低能耗、高效率、退火产品品质优良等众多特点。
国外在1984年开始大量应用于宽带钢卷的退火，至今已有近千座全氢罩式炉在世界各地建成。
在奥地利的奥钢联、德国的克勒克纳冷轧厂和蒂森冷轧厂、美国的l－TV钢厂和USX钢厂等钢铁企业中，都可以见到正在工作的全氢罩式炉。
直到80年代末、90年代初，全氢罩式炉这项先进的生产工艺才随着国外生产工艺、控制技术的成熟逐步引进到国内，并迅速得到推广。
国内已有鞍钢、武钢、本钢、上海益昌冷轧薄板厂、海南鹏达冷轧薄板厂等单位先后引进、建成了全氢罩式炉，生产、使用情况良好。
近年建设或改造的冷轧薄板厂正在大量采用全氢罩式炉，原有的低氢罩式炉正面临被全氢罩式炉替代的局面。
全氢罩式炉的安全性是至关重要的，这主要是由干在退火过程中采用了易燃、易爆的氢气充当退火产品的保护气体和热传导体，稍有不慎即有可能发生着火或爆炸事故。
如果没有可靠的安全保障措施，即控制系统没有完善的控制策略，不仅全氢罩式炉的生产不能进行，而且还有破坏整个生产设施的可能。
本文针对全氢罩式炉保护气体应用的安全性，介绍全氢保护气体控制过程的安全控制策略，以增强对这－问题的认识。
2全氢罩式炉设备及工艺过程简介全氢罩式炉是用来消除由冷轧变形而使带钢产生的内应力的一种处理装置。
通过使带钢升温、保温、降温的过程进行带钢的再结晶退火。
一座全氢罩式炉的基本设备包括：（1）一个带有底部循环风机的炉台及其附属介质供给管路。
（2）一个底部敞开、其余封闭焊接成整体的保护罩（以下简称内罩）。
将它扣在炉台上即与炉台构成一个封闭的小空问（以下简称退火空间），退火带钢就置于退火空间之中。
在退火过程中，退火空间即充满纯氢气以保护带钢在高温下不至干氧化。
（3）一个制成罩形的加热装置（以下简称加热罩）。
加热罩扣在内罩之上，两罩之间形成一个燃烧室，燃料在此燃烧，热量通过内罩传递到退火空间内。
浅谈全氢燃气罩式退火炉的温度控制
浅谈全氢燃气罩式退火炉的温度控制【摘要】全氢燃气罩式退火炉是冷轧带钢退火的一种主要设备，它对提高产品质量起着十分重要的作用。
由于其使用易爆的氢气作为保护气，因此对控制系统的要求是安全、可靠。
自控系统是退火工艺的核心，而自控系统主要是靠压力和温度控制，下面就谈谈唐山建龙冷轧厂全氢燃气罩式退火炉是如何进行温度控制的。
【关键词】全氢燃气罩式退火炉；工艺过程；自动控制；温度控制1.总述1.1简介唐山建龙冷轧厂的全氢燃气罩式退火炉生产线筹建于2007年12月，2008年5月36个炉台全部投入使用，目前运行状态良好。
本工程属于江苏凯特尔公司承包，电控部分由武汉海进承接。
1.2设备组成主体设备分为：19台加热罩，17台冷却罩，36座加热冷却炉台，24座终冷炉台，36套仪表阀架，2套液压系统，36套电控系统。
2.自动控制系统2.1基础自动化系统自动化控制系统采用德国西门子公司生产的S7-300PLC。
从每个炉台均完全独立的工艺特性出发，本着控制分散、管理集中的原则，每个炉台用一套S7-300PLC控制，CPU控制模块采用315-2DP。
36套S7-300PLC，通过6台交换机和光纤电缆连接成环状工业以太网，接成环状工业以太网的目的是为了提高工业以太网的可靠性。
现场各类检测信号通过控制电缆接到DI模块和AI模块。
各类控制信号经DO模块和AO模块，也通过控制电缆送到现场，分别控制各种阀门及调节阀等。
36座炉台，用2台操作站（OS）进行操作、监视和控制。
2台操作站的监测软件功能一样，正常情况下，每台操作站监控36个炉台；当某一台操作站故障时，另一台操作站可继续监控该故障操作站在故障前所监控的炉台，另外还有一台工程师站，工程师站供软件工程师维护和优化软件之用。
该自动化控制系统还设计有一台二级机（HPC）。
该二级机实时采集生产过程的数据，供生产管理部门或者调度部门实时掌握罩式炉车间的生产情况；同时该上位机留有与上级管理和通讯接口。
全氢罩式退火炉安全控制
全氢罩式退火炉安全控制引言全氢罩式退火炉是一种常用的化学气相沉积设备，主要用于制备各种材料的薄膜。
在使用过程中，需要加入氢气等特殊气体，因此需要考虑设备的安全性。
为了确保全氢罩式退火炉使用过程中的可靠性和安全性，需要灵活使用各种手段进行控制和管理。
本文将介绍如何对全氢罩式退火炉进行安全控制。
安全控制措施在全氢罩式退火炉的操作过程中，应根据以下措施进行安全控制：设备安全在使用全氢罩式退火炉之前，应确保设备的安全性。
首先应检查所有的管道和阀门是否已经紧闭并且安装正确，电缆是否接好。
其次，需要检查设备中的氢气、氮气等气体储罐的安全性，以避免设备出现爆炸等事故。
火灾安全全氢罩式退火炉使用过程中容易发生爆炸、火灾等事故，因此需要进行火灾安全控制。
在使用全氢罩式退火炉之前，应排除设备中的氢气、氢气出口的管道以及各个部位松散的螺栓等设备隐患。
在炉内进气之前，应先充入气体和气体冷却水，以保证炉内有气流、炉外有冷却。
此外在全氢罩式退火炉的使用过程中，过程变化、异常情况自动诊断功能也要设定完善。
氧含量控制在全氢罩式退火炉的使用过程中，氧含量也需要进行控制。
高氧含量可能导致材料的腐蚀。
因此，在全氢罩式退火炉的使用过程中，应加入足够的氢气，控制气氛所含氧的浓度。
温度控制在全氢罩式退火炉操作过程中，温度控制非常关键。
需要根据所需退火温度，逐步升温或降温，并保持一定的升温或降温速率，以避免温度变化太过剧烈，形成热应力，从而导致材料变形、开裂等问题。
气压控制在全氢罩式退火炉操作过程中，气压控制也非常重要。
全氢罩式退火炉的气压一般设定在 100 Pa 左右，以保持非常干净的炉内环境。
需要注意的是，气压过低会导致退火过程不稳定，温度控制不当。
结论全氢罩式退火炉是一种非常重要的化学气相沉积设备，但在使用过程中也存在安全隐患。
为了确保全氢罩式退火炉使用过程中的可靠性和安全性，应根据设备安全、火灾安全、氧含量控制、温度控制以及气压控制等措施进行控制和管理，确保全氢罩式退火炉操作过程的安全，保障设备和操作人员的安全。
全氢罩式退火炉安全控制参考文本
全氢罩式退火炉安全控制参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月全氢罩式退火炉安全控制参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
1概述强对流全氢罩式退火炉（以下简称全氢罩式炉）是在原低氢罩式炉的基础上于70年代发展起来的，具有低能耗、高效率、退火产品品质优良等众多特点。
国外在1984年开始大量应用于宽带钢卷的退火，至今已有近千座全氢罩式炉在世界各地建成。
在奥地利的奥钢联、德国的克勒克纳冷轧厂和蒂森冷轧厂、美国的l－TV钢厂和USX钢厂等钢铁企业中，都可以见到正在工作的全氢罩式炉。
直到80年代末、90年代初，全氢罩式炉这项先进的生产工艺才随着国外生产工艺、控制技术的成熟逐步引进到国内，并迅速得到推广。
国内已有鞍钢、武钢、本钢、上海益昌冷轧薄板厂、海南鹏达冷轧薄板厂等单位先后引进、建成了全氢罩式炉，生产、使用情况良好。
近年建设或改造的冷轧薄板厂正在大量采用全氢罩式炉，原有的低氢罩式炉正面临被全氢罩式炉替代的局面。
全氢罩式炉的安全性是至关重要的，这主要是由干在退火过程中采用了易燃、易爆的氢气充当退火产品的保护气体和热传导体，稍有不慎即有可能发生着火或爆炸事故。
如果没有可靠的安全保障措施，即控制系统没有完善的控制策略，不仅全氢罩式炉的生产不能进行，而且还有破坏整个生产设施的可能。
全氢罩式炉介绍
（2）退火类型： 光亮退火，球化退火、再结晶退火 退火温度：最高 870℃
（3）燃料种类： 混合煤气，焦炉煤气，天然气，液化石油气
（4）最大装炉量： 最大装炉量为125t，装炉高度5600mm
1.出炉时的照片
2.产品质量结果DDQ
抗拉强度 303 断裂延伸 43
屈服强度 177 90度R值 2.02 均匀延伸 24.0 90度N值 0.213
工艺阶段10 带冷却罩冷却
工艺阶段11 喷淋冷却
工艺阶段12 抽真空 / 充氮
工艺阶段13 移去冷却罩
工艺阶段14 移去内罩 / 炉台卸料
4、全氢罩式退火炉数学模型
（1） 退火过程模型： 对于特定的堆垛量，给出加热时间、保温时间、冷却时间。
重点是给出钢卷中心点温度变化值。 （2） 堆垛模型：
根据合同号和钢卷参数，给出最佳装炉量。 （3）车间管理模型：
达到钢卷力学性能及表面的光亮度的要求。 热处理分为中间退火，再结晶退火和完全退火。
未轧制前
轧制后
退火后
加热速度 对带钢的性能和表面质量有较大影响，一般为40～60℃/h，
400~723℃是再结晶形成阶段，加热速度必须控制。 保温温度和保温时间
再结晶温度在570~720℃ 带钢越薄，内能越大，越易形成再结晶，退火温度低。 带钢越厚，保温温度要高，保温时间要长。 冷却速度和出炉温度 对汽车板等特殊要求的钢种，冷却速度要求慢一些。 一般的钢种冷却速度尽可能快一些。 出炉温度一般在90～150℃。
使车间设备运行处于最佳状态，以降低运行成本。
宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的研究
宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的研究近年来，随着能源资源的匮乏，行业用火炉技术的经济性受到了非常严重的考验，特别是钢铁行业。
宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间对于行业来说至关重要。
因此，进行一些研究以优化加热时间就显得尤为重要。
首先，要充分了解技术：宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的加热方式是采用氢气-热和电-热组合的方式，具有良好的能量经济效果。
氢气可以深入到钢卷的内部，在保持均匀加热的基础上，大大提高钢卷的加热效率，使得炉压调节效果能达到更优的效果。
而且，经过精心设计的氢气燃烧室可以大大提高加热尺寸，在减少空气进入时，保证热安全可靠。
然后，要充分利用技术优势：针对宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间，在控制加热时间时，在让钢卷得到充分加热的基础上，还要充分利用氢气-热和电-热组合的优势，进一步增加钢卷的加热效率。
同时，还应注意控制氢气进入的速率，使得加热过程不会出现不可控的情况。
再次，要控制加热过程：对于宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间。
控制加热过程也是非常重要的，应该及时观察钢卷的温度变化，确保加热不会过度，避免造成结构性能的损失，也要注意控制加热过程的速度，保证钢卷加热的稳定性，为了确保加热的准确性，还要采取适当的措施，以确保温度的精准控制。
最后，要提高加热时间：宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的改进，可以采用更优的氢气进入方式，使氢气更均匀地分布在钢卷内，充分发挥氢气的作用。
另外，在进行加热时，还可以采取预热技术，增加钢卷的加热稳定性，大大提高加热时间。
总结：为提高宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的加热效率，需要了解技术的特点，充分利用技术优势，控制加热过程，采取更好的加热方式，并引入新技术，如预热技术，以提高加热效率，提高热效率，提高加热时间，保证行业炉技术的经济性。
全氢罩式退火炉自动控制系统
全氢罩式退火炉自动控制系统作者：王彦广李敏来源：《中国科技博览》2012年第20期[摘要]：以京唐罩退为背景，结合全氢罩式炉工艺流程，介绍了PLC自动控制系统硬件和软件的构成及网络构建，阐述全氢罩退退火炉功能的实现。
[关键词]：工艺流程 PLC 过程控制中图分类号：U693+.32 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）20- 0011 -01引言全氢罩式退火炉具有生产效率高、退火产品质量优、介质和能量消耗低、减少环境污染等优点，是改善和提高钢卷产品质量的一种重要设备，罩式炉的自动控制系统是保证设备稳定运行的关键。
鉴于全氢罩式退火炉的以上优点，京唐罩退引进中冶南方威士炉公司设计研发的型号为WISH210/560全氢罩退退火炉，以增强罩退产品的生产能力，提升冷轧产品质量及性能。
1、钢卷氢气罩式退火炉退火工艺过程简述罩式炉包括36个炉台、19个加热罩和17个冷却罩。
炉台上的加热罩和冷却罩的使用由炉台控制单元（BCU）控制。
各炉台控制单元相互连接，同时与控制计算机系统连接，构成一个完整的控制体系。
其工艺过程如下：炉台装料，放置内罩并手动压紧内罩；检验氮气和氢气入口压力确保系统安全；用氮气吹扫方式置换内罩内空气，使炉内氧含量减少到1%以下，为通入保护气作好准备（在内罩外放置加热罩，内罩和加热罩之间为燃烧区间）；用氮气置换空气完成后，开始加热点火，再用保护气置换氮气，实现在全保护气氛下的退火过程；退火过程的加热段、保温段，保护气定时间吹扫；带加热罩冷却、辐射冷却；带冷却罩冷却；喷淋水冷却；用氮氣置换炉内保护气；钢卷出炉。
控制系统由在主操作室设置 10 个 PLC 柜，每个 PLC 柜包括4 个 S7-300 主机架，共 37 个S7-300PLC 系统。
在每个炉台设置1个 ET200 远程控制柜，包括每个阀站及周边 I/O 模块以及氧含量分析仪。
在每个加热罩上设 1 个 ET200 远程控制箱，包括每个加热罩上的 I/O 模块和点火控制器。
基于PLC的全氢罩式退火炉的顺序控制系统
收稿日期5作者简介男,5年生,助教,张家口市,5基于PLC 的全氢罩式退火炉的顺序控制系统石树正1刘东信2徐政3吕祎莎41河北建筑工程学院;2衡水市经济适用房发展中心;3宣化钢铁有限公司;4张家口市烟草专卖局摘要退火炉是用于金属带材和线材的光亮退火处理的重要设备.针对全氢罩式退火炉在退火过程中的应用,重点开发了满足控制要求所配置的控制系统的PLC 顺序控制系统.关键词全氢罩式炉;顺序控制;PLC中图分类号TP20前言经过冷扎后的钢板,由于扎机的冷加工而硬化,欲使其恢复达到下一步工序及性能的要求,必须经过退火工艺处理,消除加工硬化和内应力,提高其塑性.因此,对冷扎后的钢板进行退火处理是冷扎厂必不可少的一个环节.冷扎带钢的退火设备目前主要是具有保护气氛的罩式退火和连续式光亮退火两种,H PH (保护气氛为全部氢气)工艺取代了传统的NH X(保护气氛为氮气和氢气的混合气体)工艺.与传统的工艺比较,该技术具有退火产品质量,产量高等优点.全氢退火炉退火,带钢的表面光亮度好,同时加热均匀,温差小,钢卷堆垛温差小于10度.因全氢气体的导热率高,又是强对流循环,因此,可大大缩短退火周期,提高产量,减少炉台设备配置.文中开发了OMRON 公司PLC 的.采用PLC 中CQM1型系统进行工业系统过程控制,具有程序设计周期短,灵活运用,维护方便,抗干扰能力强,工艺改进方便等诸多优越性.相比较以往的继电器控制方式,使系统的性能有了有效的提高.1PLC 与上位机连接系统上位机连接系统是以一台微型计算机作为上位机,数台可编程控制器作为下位机,通过H ost Link 短员及串行总线互联而成的监督控制系统.因为系统中有上位机,而且数据通信都发生在上、下位机之间,所以被称为上位连接系统.由于都使用H ost Link 单元互相连接起来,所以上位机系统也被称为H ost Link 系统,在OMRON 的PLC 的网络系统中还把它称为SYSMAC WAY .11上位连接系统的选择由于此次设计选择的PLC 为OMRON 公司的CQM1型系统,有的其自带RS 232C 通信口,不需要H ost Link 单元就可以方便地与上位机通信.而不带RS 232C 通信口的CQ M1型PLC 的CPU 在外设接口上安装通信适配器形成RS 232C 口,也可以与上位机连接通信,所以根据实际要求,选择RS 232C 电缆上位连接系统.RS 232C 电缆最远通信距离为15m,一般为1:1结构,点对点通信,即一台上位机用RS 232C 电缆经H ost Link 单元直接与一台PLC 相连.12RS232C 接口通讯规程CQM1型PLC 是一种小型模块式PLC,其CPU 模块上带有RS232C 接口.它与上位机计算机链接通讯时,通常由上位计算机发送命令给PLC,PLC 处于被动状态.被传送的一组数据成为帧.从计算机发送到PLC 的数据块称为命令帧,从PLC 发送到计算机的数据块称为响应帧.上位计算机一般具有优先发送权并启动通讯,CQM1型PLC 是一种小型模块式PLC,其CPU 模块上带有RS232C 接口,它与上位计算机链接()通讯时,通常由上位计算机发出命令给L ,L 处于被动状态被传送第28卷第4期2010年12月河北建筑工程学院学报JOURNAL O F HEBEI INSTITUTE OF ARCHI TECTU RE A ND CIVIL EN GINEERING Vol 28No 4Dec.2010:2010-09-0:19807024H ost link P C P C .的一组数据称为帧(Frame),从计算机送到PLC 的数据块称为命令帧,从PLC 送到计算机的数为响应帧.上位计算机一般具有优先发送权并启动通讯,PLC 收到后自动发出一个响应帧.图1和图2分别给出了命令帧和响应帧的典型结构,帧中的节点(即作为下位机的PLC)编号为00~31,标题码用来说明帧的性质.例如命令帧@00RD00010002表示计算机要求读出节点号为00的PLC 中起始地址为0001的两个DM(数据存储器)字的内容,假设响应帧为@34ABCD,标题码RC 之后的00为响应码,十六进制数1234H 和ABCDH 分别是PLC 给出的DM 中的数据.一个帧最多由131个ASCII 字符组成,如果需要发送的字符超过131个,注意必须将数据分成若干个帧,第一帧和中间各帧的接尾用分界符(回车符CR)代替结束符(3和CR).图1命令帧的格式图2响应帧的格式13帧的发送和接收send frame 是发送帧的函数,bioscom 中的cmd=1时,将abyte 中的字符发送到串行通讯口,bio scom 返回一个字,其中的第15位表示发送超出规定的时间,如果该位为1,将显示senderror!.re ceive frame 是接收帧的函数,bioscom 中的cmd =2时,从串行通讯接口接收一个ASCII 字符,bois2com 返回值的高位字节是状态位,它不为0时表示发生了传送错误,将显示receiveer ror ;返回值的高位字节=0时,其低位字节为接收到的字符,将它存放在字符数组rstr[]中.接收完后,计算响应帧的FCS,如果与响应帧中给出的FCS 不一致,则显示出错误信息FCScheckerror !.图3退火周期顺序控制框图2H PH 退火炉工艺控制要求冷扎带钢的退火工艺由加热、保温和冷却三个过程完成的.由于产品的技术要求和退火周期的分布频繁变化,退火炉内的保护气体为氢气,使控制系统必须考虑整个退火过程的安全性,可靠性.整个退火周期顺序控制框图如下图,从程序的编排上看,在退火周期的安全性,可靠性上采取了以下措施:21试漏测试当钢卷放到炉台并扣上内罩后,退火工艺尚未开始前,PLC 将自动对氢气阀进行试漏实验,被测试的阀如有泄漏现象,系统即刻报警,并对其进行氮气吹扫;经过处理且再次进行吹扫后,重新进行氢气阀测试,确认不泄漏后,再对与整个炉台相连的内罩进行密封度测试.首先内罩处于无压状态,关闭出口阀,通过管道送入一定压力的氮气,在限定时间内产生一定的过压,并且必须保持一定的时间和稳定.此操作可避免氢气,氧气混合而发生的爆炸.22氮气安全吹扫在氢气阀至内罩系统的密封度安全测试成功后,则要对内罩及相连设备(如快冷系统)进行氮气安全吹扫,为了有效的防止氢气,氧气混合爆炸,该工艺分三个阶段进行,而且每段都必须在前一段完成之后方能进行第段必须在给定的最短时间内用氮气吹出空气,在整个吹扫期72河北建筑工程学院学报第28卷.1:间,该气体流量不能低于一个最小值,也不能高于一个最大值.第2段:吹扫气体总量必须给定.利用安装在气体入口处的模拟流量计,PLC 可以测量该流量.为了确保气体通过预定的和安全的管道排出内罩而不泄漏出去,在出口处也要进行气体测量.第3段:在吹扫气体量达到规定值后,安装在气体出口处的二氧化铬探头必须给出在安全范围内的含氧量(必须已降低到小于1%).当退火工艺完成,冷却达到设定温度时,也要进行氮气的安全吹扫.系统已设定的氮气流量大约吹扫30分钟.由于该次吹扫是退火周期的结束阶段,上述第3段已经满足,所以只要前两段是成功的,即可打开内罩进行卸卷.另外,在退火过程中,内罩压力由于某种原因而低于安全给定值时,PLC 将通过对内罩压力检测器进行氮气的紧急吹扫以防止氧气的渗漏.23加热罩助燃空气吹扫由于退火加热用的是煤气,为防止加热罩内残留的煤气达到一定的浓度,使得加热点火时发生爆炸.因此,在加热罩烧嘴开始点火前,加热罩内的空间应用一定流量的助燃空气进行吹扫,大约5分钟左右,此操作结束后,PLC 控制烧嘴开始点火.图3是设计好的退火控制顺序框图.3最终退火炉控制系统图4退火炉控制系统控制系统主要由3部分组成:PLC 顺序控制系统,上位机系统和报警显示及记录系统.PLC 顺序控制系统的主要功能就是用于顺序控制的PLC 系统,它接收来自上位机的操作信号并产生相应的动作,也可以向上位机发出某些信号显示报警等.上位机系统用于向PLC 顺序控制系统发出动作命令,并接收报警信号.报警显示及记录系统有响应的设备组成,主要用来显示报警和记录报警相关的信息(如报警次数,时间,性质等).4结论本文针对全氢罩式退火炉在退火过程中的应用,开发了PLC 进行顺序控制方案,从而在很大程度上提高了系统的稳定性,安全性,精确性,也大大提高提高了系统的自动化程度,节省了人力,降低了能源消耗和故障率.采用PLC 进行工业系统过程控制,具有程序设计周期短,灵活运用,维护方便,抗干扰能力强等诸多优越性.解决了传统继电器控制方式的笨拙、设计复杂等难题.参考文献[]杨学高冷扎带钢退火炉罩式炉退火技术动态攀枝花国外金属热处理6(3)[]唐昆明L 上位计算机的通讯程序设计重庆微计算机信息()[3]韩小良强对流全氢罩式退火炉北京工业加热6()[]刘俊杰L 在罩式退火炉控制系统中的应用北京基础自动化6()73第4期石树正刘东信徐政等基于PLC 的全氢罩式退火炉的顺序控制系统1.H PH ...19902.P C ...199807....199014.P C H PH (19901)74河北建筑工程学院学报第28卷Sequence Controlling System of Hydrogen AnnealingFurnace Based on PLCShi Shu zhen g1,Liu D ongxin2,Xu Zhen g3,Lv Y isha41.H ebei Institute of Architectur e and Civil Eneginneering;2.Hengshui Economic and Applicable H ousing Development Center;3.Xuanhua Steel Co.Lt d;4.Zhangjiakou Tobacco M onopoly Ber eauAbstr act Annealing furnace is the important equipment with is used for mental strips and bright an nealed wire.According to the application of hydrogen annealing fur nace,we mainly developed PLC sequence contr olling system which can meet the requirement of controlling system.Key words the hydrogen annealing furnace;sequence control;PLC(上接第70页)Research and Application of Vehicle Detection andTracking Algorithms Based on Video SequenceWa ng J ian xion g,Wan g Y u lan,Zhan g J ian m ei,Sun Zhi tia n,Hon g Bin,Sun Ha oyu eH ebei Institute of Architectur e and Civil Engineer ingAbstr act T his paper puts forward a method based on regional template matching algorithm.Accord ing to such complex scene as the interference and block of target,it is proposed based on block and forecast of trajector y tracking algorithm,which can achieve the effective algorithm to the inter fered or block tar get.The simulation results are given to show the effectiveness and practicalness of the method.Key words template matching;vehicle detection;background subtraction;vehicle tracking。
全氢罩式退火炉安全控制(正式版)
文件编号：TP-AR-L3237In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________全氢罩式退火炉安全控制(正式版)全氢罩式退火炉安全控制(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
1概述强对流全氢罩式退火炉（以下简称全氢罩式炉）是在原低氢罩式炉的基础上于70年代发展起来的，具有低能耗、高效率、退火产品品质优良等众多特点。
国外在1984年开始大量应用于宽带钢卷的退火，至今已有近千座全氢罩式炉在世界各地建成。
在奥地利的奥钢联、德国的克勒克纳冷轧厂和蒂森冷轧厂、美国的l－TV钢厂和USX钢厂等钢铁企业中，都可以见到正在工作的全氢罩式炉。
直到80年代末、90年代初，全氢罩式炉这项先进的生产工艺才随着国外生产工艺、控制技术的成熟逐步引进到国内，并迅速得到推广。
国内已有鞍钢、武钢、本钢、上海益昌冷轧薄板厂、海南鹏达冷轧薄板厂等单位先后引进、建成了全氢罩式炉，生产、使用情况良好。
近年建设或改造的冷轧薄板厂正在大量采用全氢罩式炉，原有的低氢罩式炉正面临被全氢罩式炉替代的局面。
全氢罩式炉的安全性是至关重要的，这主要是由干在退火过程中采用了易燃、易爆的氢气充当退火产品的保护气体和热传导体，稍有不慎即有可能发生着火或爆炸事故。
强对流全氢罩式炉工艺控制及紧急吹扫应对措施
强对流全氢罩式炉工艺控制及紧急吹扫应对措施
蒋晓刚1， 徐其亮2， 程晓娟1， 吴咸圣2
(1. 首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧部，河北 唐山 063200 ；2. 首钢京唐钢铁联合有限责任公司制造部，河北 唐山 063200）
摘 要 ：京唐罩式炉的主要特点为强对流以及全氢。由于每个钢种的成分、客户需求不同，不同钢种的退火制度差别很大，另
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2019）05-0225-2
目前，世界上冷轧带钢再结晶退火采用的炉型有连续退火 炉和罩式退火炉两种方式。罩式退火炉按保护气体分类分为氮 氢型罩式炉和全氢型罩式炉。京唐罩退采用强对流全氢罩式退 火炉，退火类型为再结晶光亮退火。
京唐罩式炉的技术特点为强对流及全氢，罩式炉退火参数 一般都由二级模型计算后下发炉台执行。由于氢气在一定条件 下会爆炸，因此生产安全要求十分严格。当系统判定发生气密性 问题时，炉台将自动启动紧急吹扫，以保证生产安全。
图 2 典型退火工艺曲线 225
M 管理及其他 anagement and other
不同钢种的退火制度差别很大，但整体构成上都包括加热、 保温、冷却阶段。加热阶段中，400℃以下为全功率加热，400℃以 上为限速加热（不同钢厂速度有所不同）；热点温度与气氛温度一 致 ；冷却阶段包括带加热罩冷却（带罩冷却非必需，根据情况确 定是否保留）、风冷、水冷阶段。典型钢种的退火工艺曲线如图 2。
氮气进行大流量吹扫，以保证安全生产。其大部分发生在保温段 氢气吹扫结束后或冷却阶段。炉台一旦发生紧急吹扫，可能造成 整卷氧化色缺陷，并导致退火周期延长 50% 左右。
紧急吹扫的影响因素很多。主要包括内罩、设备、操作、原 料等。汪月松 [3] 经过统计后发现，影响紧急吹扫的因素包括内罩 泄漏、密封胶圈、液压缸、炉台循环风机泄漏、管网设备泄漏等， 其中，内罩、密封胶圈、压脚液压缸占比较多。
罩式退火炉工作原理
罩式退火炉工作原理罩式退火炉是一种常用的热处理设备，其工作原理基于金属材料的退火过程。
本文将详细介绍罩式退火炉的工作原理及其相关原理知识。
一、罩式退火炉的基本构造罩式退火炉主要由炉体、加热装置、控制系统和废气处理系统等组成。
炉体通常由耐火材料制成，具有良好的隔热性能，能够承受高温环境。
加热装置主要为电加热器或燃气加热器，通过加热装置提供的热能，使炉内温度达到退火要求。
控制系统负责调节和监控炉内温度、时间等参数，以确保退火工艺的准确执行。
废气处理系统用于处理炉内产生的废气，以减少对环境的污染。
二、罩式退火炉的工作原理1. 加热阶段首先将待处理的金属材料放入炉内，并将炉门密封，以确保炉内空气的隔绝。
然后打开加热装置，通过电加热或燃气加热使炉内温度逐渐升高。
在加热过程中，控制系统会实时监测和调节炉内温度，以确保温度的均匀性和稳定性。
2. 保温阶段当炉内温度达到退火要求后，控制系统将保持温度恒定，进入保温阶段。
在保温阶段，金属材料的晶粒会逐渐长大，内部应力得到释放，达到退火效果。
保温时间根据金属材料的特性和退火要求而定，通常需要较长的时间。
3. 冷却阶段完成退火工艺后，关闭加热装置，开始冷却阶段。
冷却速度通常要控制在一定范围内，以避免产生过度硬化或变形。
常见的冷却方法有自然冷却和强制冷却。
自然冷却是指将金属材料从炉内取出，自然散热至室温。
强制冷却则是通过外部冷却介质，如水或空气，进行快速冷却。
三、罩式退火炉的优势1. 温度均匀性好：罩式退火炉采用密封式结构，能够有效防止炉内温度的波动，保证金属材料的均匀加热。
2. 适用性广：罩式退火炉可以处理各种金属材料，包括铁、钢、铜、铝等，适用范围广泛。
3. 自动化程度高：罩式退火炉配备了先进的控制系统，能够实现自动化操作和远程监控，提高工作效率和生产质量。
4. 应用灵活：罩式退火炉可根据不同的工艺需求进行调整和优化，满足不同材料的退火要求。
四、罩式退火炉的应用领域罩式退火炉广泛应用于金属加工、制造业和热处理行业。
莱钢冷轧薄板HPH罩式退火炉过程控制系统
莱钢冷轧薄板HPH罩式退火炉过程控制系统【摘要】随着强对流技术的引进和HPH（高效氢气）技术发展，罩式全氢退火炉已在一些冶金行业的现代化冷轧生产线中得到普遍采用,罩式退火炉的工艺过程较复杂,控制的设备和介质数量较多,本文主要针对过程控制系统做简要介绍。
【关键词】HPH罩式退火炉；再结晶光亮退火；S7-300；ProView S1.引言随着强对流技术的引进和HPH（高效氢气）技术发展，全氢退火炉已在一些冶金行业的现代化冷轧生产线中得到普遍采用,莱钢冷轧薄板一期配套工程就引进了比较先进的LOI公司的全氢罩式退火炉，热处理类型为再结晶光亮退火。
罩式退火炉的工艺过程较复杂,控制的设备和介质数量较多,本文主要针对过程控制系统做简要介绍。
2.工艺过程退火开始时,先将要退火的钢卷堆垛在退火炉台上,将内罩放置就位并用自动锁紧夹钳与炉台法兰锁紧形成密封。
进行氢气阀和炉台/内罩系统气密实验，接下来进行氮气吹扫。
如果氢气阀和炉台/内罩系统都密封，内罩里的空气被氮气置换。
系统由氮气吹扫持续约25分钟，氧气浓度由一个二氧化锆探头持续检测。
一旦内罩里气氛的氧浓度减少到小于1%。
加热罩烧嘴被点燃。
烧嘴点火前，加热罩内空间被最大助燃空气流速吹扫大约5分钟。
为了退火，内罩内的氮气由氢气置换。
氮/氢混合气通过放散管排到屋顶。
在用10 m3氢气置换氮气后，氮气放散阀关闭，氢气循环在系统内。
为了吹扫系统内的轧制油蒸汽，氢气放散阀开启可调节的次数和流速。
氢气/油蒸汽混合气体通入加热罩上的专门的燃烧系统。
最高退火温度750°C,最高炉温850 °C。
在由氮气置换成氢气后循环风机一直运行直到冷却阶段结束。
当内罩下是氢气时，由压力传感器和压力开关持续检测压力。
退火后，加热罩被移走，放置冷却罩。
对厚度≤0.5mm的钢带退火时，加热罩要留在炉台上一段时间，目的是防止带卷粘连。
冷却罩风机是自动开启的。
当达到550°C的控制温度时，循环风机将减速，以更有效的冷却内罩。
最新全氢罩式退火炉培训教材1122
全氢罩式退火炉培训教材20111112第一章全氢罩式退火炉的工艺与设备一、概述全氢型保护气体单垛式紧卷罩式炉，实际上不单纯只是采用全氢而与氢氮保护气体相区别，而同时这种全氢型罩式炉在设备和工艺上还采取了相应的技术措施，以适应于全氢保护气体新技术的发展，从而建成了以提高退火产量和质量为目的的新一代全氢型保护气体单垛式紧卷罩式炉。
全氢作为保护气体，早在70年代初期，国外某工业炉公司就开发了这项新技术，当时应用于铜基金属工业，70年代末推广到钢铁工业，80年代中期进行普遍推广应用。
据有关资料记载至1993年这家工业炉公司制造并投产的全氢罩式炉共有500多座，分布在世界20个国家和地区。
随着冷轧带钢生产的迅速发展，世界各国面临着兴建和改造老式罩式炉的新形势。
目前世界上具备全氢单垛式紧卷罩式炉新技术和提供全套设备的能力的厂家还不太多，据了解首先是欧洲一家工业炉公司，其次是欧洲另一家工业炉公司。
前者生产的罩式炉称作“强对流全氢罩式炉”（奥地利EBNER工业炉公司），主要特点是采用全封闭退火炉台、全封闭炉台循环风机、横波形内罩以及气－水组合式冷却罩。
后者生产的罩式炉称作“高效能全氢罩式炉”（德国LOI工业炉公司），主要特点是采用敞开炉台、将炉台循环风机与电动机分开的弹性连轴器、平面形内罩以及外部分流快速冷却设备和空气冷却罩等。
上述两家公司采取的设备手段虽然有所不同，但其技术实质均遵循着强对流和全氢技术这个基本出发点，适应全氢退火的严密性和安全性，从而达到提高退火产量和质量的目的。
二、强对流全氢罩式炉技术1.强对流冷轧带钢卷罩式炉退火采用间歇式生产方式，以高炉和焦炉混合煤气作为燃料，通过内罩对带钢卷进行间接加热。
罩式炉退火是以流体力学传导理论为基础。
炉料得到热量多少取决于内罩壁的辐射传热和气体对流传热的能力。
由于轧制后的带钢横向存在着中间厚、两个边部薄的横向偏差，所以即使在较大轧制张力下卷曲钢卷，仍会出现带钢中间部位层间压力大、两个边部层间压力小的情况，因此带钢层间存在间隙；其次，为了减少退火工序中由于带钢层间压力过大而产生的粘结缺陷，在保证卷齐钢卷的条件下，应尽量降低轧制张力，这样更增大了间隙。
罩式炉自动退火控制功能设计说明书_15页-BD
天津江林科技发展有限公司全氢罩式炉软件控制及操作说明书江苏Kaiter工业炉有限责任公司2009年1月13日目 录１．开炉控制 (3)2．内罩冷态密封检查控制环节 (3)¾２．１ 控制步序 (3)¾2．２工艺可调参数 (4)３．内罩预冲洗控制环节 (4)¾３．１控制步序 (4)¾３．２工艺可调参数 (5)4 加热罩温度控制 (5)¾4．１升温前准备 (5)¾4．２退火炉内温度自动控制 (5)4．2．1退火温度控制设定值菜单说明 (5)4．2．2退火温度控制原理 (6)¾4．２加热过程中的报警和连锁 (6)¾4．3 加热过程中画面说明 (6)¾5。
退火炉内气氛控制 (6)5．１ 退火气氛保持控制设定值菜单说明 (6)5．２ 内罩压力控制和报警连锁 (7)５ 内罩热密检查控制环节 (9)¾５．１程序控制步序 (9)¾2．２工艺可调参数 (9)¾５．２工艺可调参数 (9)６．冷却罩冷却控制环节（气氛控制继续进行） (9)¾６．１程序控制步序 (9)7．内罩后吹扫控制环节 (10)¾7．１控制步序 (10)¾３．２工艺可调参数 (10)8．出炉控制环节 (10)¾８．１程序控制步序 (10)9．夹紧、松开内罩液压系统控制环节 (11)¾９．1夹紧内罩 (11)¾９．３ 松开内罩 (11)¾９．4报警连锁 (11)10．全氢罩式退火炉控制功能及操作说明附图 (12)１．开炉控制1．1 退火控制开始前能源介质准备1)接通主电源开关2)接通冷却水供给3)接通氮气(N2)供给4)接通氢气(H2)供给1．2 退火控制准备步骤1)放置密封保护板2)钢卷装炉堆垛后取走保护板3)按工艺要求选择输入退火程序4)内罩扣上炉台并手动夹紧5)置阀架操作箱手/自动选择旋钮于自动方式1．3 开炉条件检测:1)阀架操作箱“手/自动”切换旋转切换于“自动”状态2)炉台操作箱“急停”按钮没有按下3)内罩掉上炉台，反馈信号到位4)主供N2阀打开，反馈信号到位5)内罩已夹紧，夹紧电磁阀得电，并且液压系统没有故障6)内罩温度<250℃7)内罩压力7mbar和95mbar连锁信号没有来当以上条件满足后，HMI画面上的“生产启动按钮”背景色变为绿色，这时操作人员点击该按钮启动控制程序。
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主要机械设备有炉台 、 阀站 、 液压站 、 终冷 台、 加热罩 、 冷却罩 、 内罩和其他辅助设备 ， 以下简要 说 明各设备的功能。 （ ） 台 ： 有循 环 风 机 、 内双支 热 电耦 、 １炉 配 炉 炉 底 弹 性热 电耦 、 加热 罩／ 却罩 接 近开 关 、 冷 内罩 接 近 开 关 ， 外 还 配有 一 套 液压 自动压 紧装 置用 于 夹 另 紧傲 松 内 罩 。 主要 功 能 包 括 循 环 风机 运 行 控 制 、 检 测 、 示 和 报 警 ； 内温 度 、 力 及 氧 含量 的在 显 炉 压 线控制 、 检测 、 显示和报警。 （） ２ 阀站 ： 每个炉 台配备一个 阀站。阀站 由氢 气系统 、 氮气系统 、 液压系统和废气管道等组成 ， 配有氧含量在线 监测探 头 、 气体压 力和压差控制 回路 、 相关安全监测仪表等 。主要功能为氢气 、 氮
技 术改造与改进
・
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 ３ 卷 ２ １ 年第 ２ 总第 １８ ） ０ ０２ 期（ ５期
技 术 改造与 改进 ・
全 氢 罩 式 退 火 炉 的 自动 控 制
赵海 英
（ 宝山钢铁有限公 司不锈钢事业部
上海
２０３ ） ０４ １
【 摘 要 】 介绍 了宝钢股份 不锈 钢事 业部 ６ 台全 氢罩式退 火炉的 自 动控 制 系统 。 系统基础 自￣４ Ｌ 级采 Ｙ￣ １ ／ 用ｓ — ０ Ｐ Ｃ－ ， ７ ３０ Ｌ ￣建 同时配置 Ｌ ／ － ２． 管理计算机 系统 ， 与 已有的 Ｌ （ ￣ 并 ３ 生产计 划管理 系￣） ｔ Ｃ Ｊ Ｃ ＹＣ（ ３ 库位 管理、
明。
全 氢 罩 式 退火 炉 的 控 制 系统 主 要 分 为退 火 流
程控制 、 过程监控 以及上位机的过程管理三部分 ， 由于使用 的保护氢气 易燃 易爆 ， 因此对控制 系统 要求 可靠 ， 并在软件 中要充分考 虑安全 因素。软 件设计上采用模块化方案 ， 程序按设备管理 、 过程 管理和集 中输 出分类 ， 并设计重要 的试验测试 流 程， 保证系统及设备运行的安全和可靠。
行 车 定 位 系统 ） 信 实现 了全 氢 罩 式 退 火 炉 的 全 自动控 制 。 通
【 关键词】 全氢罩式炉 自动控制 温度控制 流量控制
Ａｕ ｏ ａ ｉ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｆ ｌ Ｔｙ ｅＡｎ ｅ ｌ ｇＦｕ ｎ ｃ ｓｗｉｈ Ｐ ｒ ｔ ｍ ｔ Ｃｏ ｔ ｏ ｓｅ ｏ ｌ ｐ ｎ ａ ｉ ｒ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ ｃ Ｓ Ｂｅ ｎ
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ｌ 前言
２ 设备 构成
２１ 现 场控 制及 检 测设 备 ．
全氢罩式退火炉是 目前退火工艺水平较高的 设备 ， 生产效率高 ， 退火质量好 ， 同时能源消耗 较 低， 可明显改善和提 高冷轧产 品尤其是 冷轧带钢 表 面 质 量 ， 冷 轧 产 品 的生 产 环 节 上 应 用 广 泛 。 在 针 对全 氢罩式炉的工艺流程 ， 文将重点对其基 本 础 自动化系统 ， 包括硬件结构 、 控制功能等进行说