连续热镀锌退火炉温度控制分析
连续镀锌线退火炉温度控制
连续镀锌线退火炉温度控制作者：朱海贵来源：《工业技术创新》2017年第03期摘要：以斯坦因立式退火炉为例，探讨连续镀锌线退火炉的温度控制问题。
基于温度检测和控制设备的工作原理，将温度控制方式划分为区域温度控制、废气温度控制、辐射管温度控制、带钢温度控制以及2级能量控制，并总结了各自的控制要点。
在灵活性上，“ON-OFF”控制较传统的“双交叉限幅控制”更加智能化，温度控制精度提升，辐射管使用寿命提高；在安全性上，废气测温热电偶安装、烧嘴煤气阀门防泄漏处理、在线泄漏检测等手段极大限度减少了安全隐患。
温度控制方式满足工艺要求，保证了带钢镀锌的正常进行和带钢的良好机械特性。
关键词：连续镀锌线；退火炉；温度控制；带钢；智能化中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2017） 03-207-05工业技术创新 URL： http： // DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2017.03.058引言退火炉是连续镀锌线上完成带钢热处理工艺的一个重要设备，带钢经加热后转变成奥氏体成分，保温一段时间后再经冷却，原子晶格完全重组，使得带钢各方面性能得到改善[1]，炉内带钢温度的控制方式和精度是保证镀锌正常进行以及决定带钢机械特性的关键。
传统的退火炉燃烧大多采用“双交叉限幅控制”[2，3]，但是“双交叉限幅控制”动态响应差，会出现空气过剩问题。
本文以马钢第四钢轧总厂1#镀锌线退火炉为例探讨一种新的“ON-OFF”燃烧控制方式，该镀锌线退火炉选择的是法国斯坦因（STEIN）公司立式炉。
采用“ON-OFF” 控制具有燃烧充分、功率恒定、辐射管寿命长的优点，同时“ON-OFF” 控制相比较模拟式“双交叉限幅控制”具有数字化特点，灵活性更高，温度控制精度提升。
立式炉型占用地面长度小，但因为有许多道次，带钢在炉内进行热处理的长度多，这有利于带钢热处理过程更加充分，提高了机组速度，进一步改善锌层的附着性和表面质量[4]。
现代热镀锌机组连续退火技术
张摘要随着社会的发展进步,对热镀锌钢板的要求越来越高。
因此近年来热镀锌钢板的连续退火技术发展变化很大,本文详细介绍了热镀锌连续退火工艺的发展变化、现代热镀锌连退火设备及其控制,对现代热镀锌连续退火技术作了一个全面的阐述。
关键词现代热镀锌连续退火技术CONTINUOUS ANNEALING TECHNOLOGY FORMODERN HOT GALVANIZING LINEZhang Hong(Wuhan Iron & Steel Design and Research Institute)Abstract Demands for hot galvanized steel sheets are ever increasing with the progress of the society, therefore the technology in this field has seen an amazing advance. The present paper reviews and discusses in detail the changes and progress in the continuous annealing technology for the hot galvanizing line as well as its related control and equipments.Keywords modern hot galvanizing continuous annealing technology1 热镀锌机组连续退火技术的发展热镀锌板主要用于建筑、家电,汽车等行业,以前在数量上建筑业是第一大用户,随着人们对汽车质量的要求越来越高,热镀锌板开始大量用于汽车面板、内板、底盖等,而且使用比例越来越大。
目前发达国家用于汽车行业的热镀锌板占其总产量的40%以上。
汽车用板对表面质量,焊接性,着漆性,粘附性有严格要求,同时由于使用部位的不同,对原板的深冲性能,强度也有更高的要求。
连续镀锌机组退火炉RTF段温度稳定性的控制
连续镀锌机组退火炉RTF段温度稳定性的控制摘要：温度控制是退火炉控制核心，保证退火炉的温度稳定是保证镀锌产品质量稳定的重要因素，在原来的退火炉控制系统基础上，RTF段中部又增加了一个带钢温度检测点，来实现带钢温度的两级控制，从而克服系统波动带来的带钢退火温度不稳定而引起的退火质量不均匀的问题，进而提高镀锌冷轧板产品的质量。
关键词：RTF段温度控制稳定性0 引言攀钢2#镀锌线自投产以来，由于其运行和产品质量稳定，在国内冷轧镀锌钢带市场上享有较好的声誉，也给公司带来了巨大的经济效益。
近年来，由于科技水平的不断提高，控制技术的不断进步，新建镀锌线生产的产品质量有了更进一步的有了提高，所以市场的需求也对镀锌产品的质量有了更高的要求。
目前只有以提高产品质量来提高产品在市场上的竞争力，给公司带来更大的。
提高产品质量，减低生产成本。
从生产设备上来讲，就是提高设备控制精度，使得设备所形成的控制模型更加的复合生产所要求的控制模型；提高设备的稳定性，减少停机次数，减少生产过程中的能量消耗。
在此是通过提高RTF段的温度稳定性控制来满足提高产品质量和节能降耗的要求。
1 RTF加热方式分析退火炉是采用美钢联法设计的立式退火炉，在其中运行10层带钢，每一层带钢长28米，为带钢加热的W型辐射管共有128个，分成了A～J共10列，分配到了7个加热平台上，每一个平台又分成了操作侧和传动侧，在每一个列和每一个加热平台的辐射管分配是不均匀的。
在第五层的每一个烧嘴的辐射管上都安装了热电偶，来检测辐射管的温度，对所在列形成辐射管温度的闭环控制；在辐射管加热段RTF段的出口安装了红外高温辐射计，来测量RTF段出口的带钢温度，来形成对带钢温度的闭环控制。
在正常生产过程中，RTF温度控制采用了管温控制和带钢温度控制相结合的方法。
管温控制和带钢温度控制相结合形成了对温度的双闭环控制，管温控制对每一列辐射管独立形成了内环控制，而带钢温度控制形成了对整个退火炉带钢加热温度的外环控制，其自动控制原理图如图1所示：对每一列烧嘴都设定了目标加热温度值，退火炉控制系统将带钢的加热需求分配到了每一列，通过每一列各自的目标温度值计算出了各自的加热需求；在辐射管加热段的出口根据探测到的实际带钢温度和设定的目标带钢温度，也计算出了一个对带钢的总体加热需求，将这个加热需求分配到了每一个列。
介绍连续热镀锌线的退火炉工艺以及节能技术
介绍连续热镀锌线的退火炉工艺以及节能技术热镀锌前的退火工艺，对热镀锌板的质量及性能起至关重要的作用。
本文介绍了连续镀锌线退火炉工艺控制技术及节能技术的应用。
l 绪论在带钢连续热镀锌机组中，连续退火炉是带钢连续热镀锌工艺段主要工序之一，也是机组的心脏。
它将完成带钢热镀锌前的退火工艺，对热镀锌板的质量及性能起至关重要的作用。
其技术水平的高低直接影响到热镀锌产品的质与性能。
冷轧钢带通过退火完成以下功能：①使带钢在退火炉内消除轧制应力，改善力学性能。
并逐步保温，冷却到镀锌温度。
②清洁带钢表面。
将钢带表面上的轧制油等污物通过加热过程中的扦发，燃烧而去除。
③在完成退火过程的同时，钢带表面的一层为氧化膜被炉内氢气还原成纯铁层，为热镀锌准备好具有良好附着力的表面。
④保持和改善镀锌钢带板形。
目前，热镀锌退火技术的发展丰要表现在：①退火炉工艺控制技术(包括温度、张力、均衡冷却控制技术)。
②炉内带钢防瓢曲、跑偏及自动纠偏技术。
③节能技术等。
2 退火炉工艺控制技术(I)温度控制技术。
退火炉温度控制包括两方面：一是板温控制，二是炉温控制，板温控制是镀锌．1：艺的关键，对于连续卧式炉来讲，炉温控制也足重要的一环。
实践证明，由于不同的加工成形性是带钢具有小同的再结晶温度。
因此，对于某一种产品应该结合使用情况确定出最佳的再结晶温度。
那么对于不同的钢铁企业，要根据本身原材料的材质，加工成形方式及其最终用途确定热镀锌连续退火温度，这关系到镀锌产品的性能和表面质量问题，是镀锌工艺的基础。
图1表示的是不同产品的理论退火温度，仅供参考。
另外，炉膛温度也对镀锌产品表面质量起到很火作用。
对于改良森吉米尔法热镀锌线，在NOF 段炉膛温度愈高，越有利于板面上油污及杂质的清除。
而且实践证明高炉温能保证NOF段的无氧化气氛，尽可能避免带钢的二次氧化，有利于RTH段还原作用的进行。
但是温度控制要遵循高炉温、低板温原则。
具体来说，出直燃加热段最后的加热区炉温要达到1200℃左右，但板温要控制在650"C左右，对于热轧板镀锌控制在550"C左右，这样既能避免钢带高温变形，又保证无氧化加热气氛。
连续镀锌线退火炉炉膛温度控制
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｍ ｐ ； ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ； ｚ ｏ ｎ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｂ ｕ ｎｅ ｒ ｒ ｓ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ； ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ；
进 燃 烧 器计 数 和 交 叉控 制 管 理 ． 达 到 炉 温 的精 准控 制 。
关键词 ： 温 度 设 定值 斜坡 ； 负 荷 瞬 态调 节 ； 区负荷 限 制 ； 燃烧器计数； 交叉控制； 连续镀锌线
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文 献标 志码 ： Ｂ
Ａｎ ｎｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｆｕｒ ｎａ ｃ ｅ Ｚｏ ｎｅ ｓ Ｌｏ ａ ｄ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ＣＧＬ
文章 编号 ： １ ０ ０ １ — ９ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ３ ８ — ０ ４
连 续镀 锌 线退火 炉炉膛 温度控制
朱 骇
（ 一冶 机 电公 司 自动 化 部 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
摘要 ： 连 续 镀 锌 线 立 式 退 火炉 的炉 膛 温度 关 系到 带钢 镀 锌 的 性 能 和 带 钢 表 面 的 质 量 ， 温度
ｃ ａ ｎ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｂ ｕｒ ｎｅ ｒ ｓ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｂ ｕ ｎｉ ｒ ｎ ｇ．
浅析连续退火炉的温度控制
三 、结 语
对 于燃 烧控 制 ，实 际应 用 中 ，存在 调节 时问相 对较 长 ， 生产 过程 由于 阀 门开度 与流量存 在 非线 性 ，使 常规 燃烧控 制 技术 难 以进行 有效 的控 制 。因此 ，我们 将进一 步研 究高 水平
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浅 析 连 续 退 火 炉 的温 度控 制
◆王
摘要 ：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，而且连续退火炉处理的带 钢 品种规格 多，带钢速 度 变化频繁 ，采 用常规 的控制 方 法无 法 实现控 制 目标 。本 文就 我厂镀 锌线 退火
炉温度控 制进行 简要说 明。
琦
关键 词 ：退 火炉 ；温度控 制 ；调节
一
、
退火炉 工艺技术概况
一
该 回路 控制设 备保持 过程变 量 （ Ｐ Ｖ ） 严格接 近来 自监视 系
统 的设 定点 （ Ｓ Ｐ ） 。 回路 的输 出 （ ＯＵ Ｔ ） 是 调节 阀 的需 要位 置 。 旦Ｓ Ｐ＞Ｐ Ｖ， 阀打开 ；反之 ， 若Ｓ Ｐ ＜ Ｐ Ｖ，则 阀关 闭。
无扰 切换 。
性 能 指标 。带 钢连 续 退火 炉 的出 现 ， 克 服 了过 去 罩式 退火 炉 生产 效率 偏 低 、热均 匀性 较 差等 不足 ， 目前 已被 广 泛地 应用 于带 钢热 处理 工艺 。带钢 连续 退火 炉从炉 型上 主要 分 为卧式
和立 式两 大类 ，而 相对 于两种 不 同的炉 型 ，采 用 的热处 理工
段为例 对其温 度控制 进行说 明 。
出的命令 （ 启动 ，停止 ，复位，等等 ） 。每个烧嘴装有火焰
连续热镀锌退火炉NOF段燃烧控制
５ ６ ０ 度。而后 由高温计 检测带钢温度Байду номын сангаас， 检测后 计算 出加热命令 ， 这个加热命令直接控制炉温 。
及炉 内气氛控制三部分。本文将从炉压、 炉温 、 气氛 三方面的控制人手 ， 分析 Ｎ Ｏ Ｆ 段燃烧控制原理与方 法， 与大 家共 同研 究 以期解 决 目前 的不足 之处 。
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ３ Ｖｏ １ ． ２ ７ Ｎｏ． １
连续 热 镀 锌 退 火 炉 Ｎ Ｏ Ｆ段 燃 烧 控 制
岳 殿 佐 ， 潘 瑛
（ １ ． 内蒙古科技大学 研究 生学 院 ； ２ ． 包头钢铁集 团有 限公 司薄板 厂 自动化部 ， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
Ｎ Ｏ Ｆ炉 即无 氧 化加 热 炉 ， 主 要 由空 气 和 煤 气 进
图２ ： Ｎ Ｏ Ｆ段 双 交 叉 限 幅 控 制
３ 炉 内气 氛控 制
入 炉 内燃烧 ， 为 了 防止带 钢被 氧化 ， 一般 是采 取煤 气 过 剩 的方法 进行 控制 ， 即控 制空 气 过 剩 系数 （ 人） 小 于 １ ． 这样 燃烧 后废 气物 主要 成 分 是 二氧 化 碳 ， 一 氧
100418692013ol0084一02退火工艺是连续热镀锌生产线上非常重要的一环带钢的退火再结晶质量氧化还原质量直接影响到产品的强度韧性延伸率等机械性能以及最终达到镀锌的最佳温度等问题因此对于退火炉的燃烧控制就显得尤为重要
２ ０ １ ３年 ３月 第２ ７卷 第 １期
阴 山 学 刊
ＹＩ ＮＳ ＨＡＮ ＡＣＡ ＤＥＭＩ Ｃ Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ
热镀锌连续退火炉
段 。加热段的作用 ：一是还原带钢表 面的氧化铁 皮 ，使 之 形 成 活 性 海 绵 状 纯 铁 层 ，以便 进 行 热 镀 锌 ；二是加热带钢到规定的退火温度ｆ ５ ＿ 。
２ ｏ 竽 尊 期（ ６ ｏ 期 …
ｙ ｚ ． ￣＠ａ ｆ ｌ Ｔ Ｚ ｃ ｅ ｍ ｃＦＨ｜
一
重技 术
机 、排 烟风机 、空燃气管道及烟 囱等组成 ，分 区
控 制 ，最 高 炉 温 约 ９ ５ ０ ｃ ｃ 。加 热 段共 配 置 ｗ 型燃
可根据不同工艺要求 ，准确地调节冷却风量 ；在 喷箱及管道上设有可调气体分割装置使气体均匀 地冷却带钢，并使带钢保持 良 好 的板型。
造 。为使 带钢受 热 均匀 ，辐射 管在带 钢两 侧交 错布
置。辐射管 内采取负压操作 ，主要 目的是防止辐射 管破裂时 ，燃烧气体漏人退火炉内氧化带钢。燃烧 方 式 为抽鼓 式 ，为 降低燃 气 消耗 ，每 只辐 射管 内均 设有高效换热器 ，利用辐射管的高温废气预热助燃 空气至 ３ ５ ０ ℃。该辐射管不仅降低燃料消耗 ，而且 还能降低 Ｎ Ｏ 的排出。该 退火炉采用先进的 Ｏ Ｎ — Ｏ Ｆ Ｆ燃 烧 控制 方式 ，使烧 嘴始 终处 于最佳 的燃 烧状
４ ． ２ 加 热段 （ Ｒ Ｔ ＨＦ ）
通过 预 热段 与加 热段 间 的通道 ，带 钢进 入 加热
态， 从而降低能耗 ，提高辐射管的使用寿命。在加 热段装有隔热板 ，可有效地降低辐射管加热带钢过 程 中对炉辊造 成的直接热辐射 ，减少带钢 的热瓢 曲。 燃 烧 系 统 由辐 射 管 、烧 嘴 、换 热 器 、助 燃 风
度 ８ ０ ０ ～ １ ２ ５ ０ ｍ ｍ。产 品级 别 为 Ｃ Ｑ、Ｄ Ｑ、Ｄ Ｄ Ｑ 和
浅析连续退火炉的带钢温度稳定性控制
浅析连续退火炉的带钢温度稳定性控制摘要：文中介绍了某钢厂的连续退火炉对带钢温度稳定性的控制方法和措施，以此实现产品质量的稳定、能耗的降低、设备寿命的延长。
关键词：退火炉；带钢温度；控制稳定性连续退火炉是冷轧退火板、冷轧镀锌板、热轧镀锌板、彩涂板等产品生产工艺中不可或缺的关键设备，在机组中起至关重要的作用，并且退火工艺的好坏将直接影响到最终产品质量。
本文以我厂连续热镀锌机组为例，该机组主要包括入口开卷段、焊机、入口活套、碱清洗段、退火工艺段、出口活套、后处理段（包括：镀锌工艺段、光整平整、钝化、涂油等）、出口卷取等。
其中退火工艺又分为预热、加热、冷却、干燥等。
退火炉带钢温度是影响产品力学性能诸多因素中最为关键的因素之一，其中包括带钢实际温度、带钢温度均匀性、带钢温度平稳性、带钢保温时长等。
因此，只有精准地反馈并控制退火炉各区段温度才能有效确保带钢质量。
由于退火炉设备庞大、区域较长、影响温度控制的因素较多，再加上不同规格、不同品种带钢的频繁切换，因此对退火工艺要求极高，同时这也是各生产企业技术研究的重点。
1 退火炉退火工艺介绍退火炉给带钢加热的目的在于将具有较高冷硬性的冷轧板加热到一定温度，经过一定时长的保温后进行冷却，从而改变材料的金相组织，释放材料内部的残余内应力，改善板材性能，并获得更高的板面质量增加带钢的抗拉性、延展性和可塑性。
带钢退火后，其硬度降低，可有效消除加工硬化平台，材料的变形性得到恢复，晶粒组织更加平稳，化学成分也更加均匀。
这一工艺过程类似于传统的退火工艺。
热处理工艺通常包括：普通热处理、表面热处理和形变热处理三种，其目的均是获得不同的组织性能和机械性能。
在带钢的退火过程中，带钢经历了加热、保温、降温三个过程，此过程中的温度控制曲线与带钢的品种和产品的性能具有密切关系。
温度控制曲线如图1所示。
图1 具代表性的温度控制曲线由于退火炉所生产带钢规格和品种的不同，而且冷轧轧制工艺也有很大差异，因此其退火温度控制是不同的。
连续退火炉温度控制系统探析
连续退火炉温度控制系统探析发表时间：2020-12-31T15:08:57.060Z 来源：《科学与技术》2020年9月第26期作者：陈鹏远[导读] 退火是带钢冷轧生产的主要工艺手段，连续退火炉是辅助退火工艺的设备，其主要用途是金属热处理，陈鹏远中冶南方（武汉）热工有限公司湖北省武汉市 430205摘要：退火是带钢冷轧生产的主要工艺手段，连续退火炉是辅助退火工艺的设备，其主要用途是金属热处理，而设备的功能参数直接影响到金属加工效果，所以本文围绕连续退火炉进行深入研究，掌握连续退火炉工艺技术情况，考虑退火工艺生产应用需求，分析连续退火炉温度控制系统，按照生产要求对生产各阶段进行温度把控，以此发挥连续退火炉在生产中的功能作用，稳定连续退火炉各阶段的温度，将温度控制在合理区间中，由此提升退火工艺生产效果。
以下将围绕连续退火炉工艺技术进行细致分析，提出连续退火炉温度控制系统的关键要素，介绍硬件配置、连续退火炉与辐射管加热区在炉温控制方面的内容。
关键词：连续退火炉；温度控制系统；动态特性；炉温控制连续退火炉控制系统可以发挥连续退火炉在退火处理工艺应用中的作用，在连续退火炉持续加热的过程中，通过控制系统将温度维持在满足生产需求的范围中，让退火炉中的带钢迅速加热到退火温度，按照生产需求维持温度，保证温度拥有均衡的特质，提升金属加热效果。
为了在最大程度上发挥退火炉温度控制效果，需要加强退火炉工艺技术研究程度，还应该分析工艺生产对温度的需求，完成温度控制，借助连续退火炉控制系统将温度控制在理想的值域中，以此发挥连续退火炉的效能。
一、退火炉工艺技术退火是带钢冷轧生产中极为重要的工艺方式，退火工艺先后经过加热、保温与冷却等工艺加工方式，通过一系列的加工处理方式达到工艺目的，在带钢冷轧生产中带钢内部晶相组织意义非凡，连续退火炉加工方式与传统罩式退火炉相比生产效率高，同时可以解决热均性低下的弊病，因为退火炉工艺具备的多种优势，已经成为众多制造企业青睐的钢热处理工艺[1]。
连续热镀锌退火炉区域温度负载控制原理
首钢京唐一冷轧镀锌机组退火炉引进DREVER公司的退火炉技术,控制工艺复杂,技术先进。
首钢京唐一冷轧两条热镀锌机组均采用美钢联法退火工艺。
退火炉由预热段、辐射管加热段(RTF+SF)、喷气冷却段(JCF)和均衡段组成。
预热段通过回收废气中的热量把带钢加热到一定的温度;加热段采用的是DERVER公司改进后的W型辐射管进行加热,烧嘴采用推拉式,燃烧控制方式为比例控制,助燃空气由助燃风机传送给烧嘴,燃烧废气由排烟风机从烧嘴吸出。
助燃空气在烧嘴内由废气进行预热。
每一个烧嘴装有一个点火电极和一个火焰检测器UVS,通过高压变压器和点火控制单元BCU执行所有的点火程序,通过一个UV单元来进行火焰检测并反馈操作状态。
烧嘴点火3次失败后,通过一个BCU将烧嘴煤气管道关闭。
所有的烧嘴被分成7个控制区,通过每个区单独的助燃风机和燃气控制阀能使各区独立工作,通过炉子控制系统自动烧嘴点火;喷冷段有4个区,在HNx / 水换热器后配置有一个压力控制的变速风机(带有一个高温计进行修正)。
风机可以直接通过位于终冷段出口处的高温计控制。
要使退火炉达到最佳的工艺温度,这对各段的温度控制要求非常严格,需要深入的研究。
1 运转过程根据所需要的带钢退火温度控制控制区的温度。
炉子共分5个加热区1个均衡区每一个区装有2个热电偶用做区域温度控制和一个热电偶用作辐射管过热控制,高温计安装在6区(P2)和7区(P3)根据加热区的设计(烧嘴边缘重叠),两个相对的加热区可以看作一个控制区。
根据这个原则,加热控制区分成4个控制区:加热控制区1&2、加热控制区3&4、加热控制区5&6、加热控制区7(均热段)。
温度控制由控制区来完成。
温度控制器用来测量控制区的平均温度。
2 控制部分区域负载控制被分为三部分如下。
自身温度控制:温度测量运行,温度设定运行,温度控制器以及能效模式控制。
高温计修正控制:根据钢带的温度修正温度(或功率)的设定值。
连续镀锌机组退火炉RTF段温度稳定性的控制
连续镀锌机组退火炉RTF段温度稳定性的控制摘要：温度控制是退火炉控制核心，保证退火炉的温度稳定是保证镀锌产品质量稳定的重要因素，在原来的退火炉控制系统基础上，RTF段中部又增加了一个带钢温度检测点，来实现带钢温度的两级控制，从而克服系统波动带来的带钢退火温度不稳定而引起的退火质量不均匀的问题，进而提高镀锌冷轧板产品的质量。
关键词：RTF段温度控制稳定性0 引言攀钢2#镀锌线自投产以来，由于其运行和产品质量稳定，在国内冷轧镀锌钢带市场上享有较好的声誉，也给公司带来了巨大的经济效益。
近年来，由于科技水平的不断提高，控制技术的不断进步，新建镀锌线生产的产品质量有了更进一步的有了提高，所以市场的需求也对镀锌产品的质量有了更高的要求。
目前只有以提高产品质量来提高产品在市场上的竞争力，给公司带来更大的。
提高产品质量，减低生产成本。
从生产设备上来讲，就是提高设备控制精度，使得设备所形成的控制模型更加的复合生产所要求的控制模型；提高设备的稳定性，减少停机次数，减少生产过程中的能量消耗。
在此是通过提高RTF段的温度稳定性控制来满足提高产品质量和节能降耗的要求。
1 RTF加热方式分析退火炉是采用美钢联法设计的立式退火炉，在其中运行10层带钢，每一层带钢长28米，为带钢加热的W型辐射管共有128个，分成了A～J共10列，分配到了7个加热平台上，每一个平台又分成了操作侧和传动侧，在每一个列和每一个加热平台的辐射管分配是不均匀的。
在第五层的每一个烧嘴的辐射管上都安装了热电偶，来检测辐射管的温度，对所在列形成辐射管温度的闭环控制；在辐射管加热段RTF段的出口安装了红外高温辐射计，来测量RTF段出口的带钢温度，来形成对带钢温度的闭环控制。
在正常生产过程中，RTF温度控制采用了管温控制和带钢温度控制相结合的方法。
管温控制和带钢温度控制相结合形成了对温度的双闭环控制，管温控制对每一列辐射管独立形成了内环控制，而带钢温度控制形成了对整个退火炉带钢加热温度的外环控制，其自动控制原理图如图1所示：对每一列烧嘴都设定了目标加热温度值，退火炉控制系统将带钢的加热需求分配到了每一列，通过每一列各自的目标温度值计算出了各自的加热需求；在辐射管加热段的出口根据探测到的实际带钢温度和设定的目标带钢温度，也计算出了一个对带钢的总体加热需求，将这个加热需求分配到了每一个列。
连续热镀锌生产线退火炉设计浅析【完整版】
连续热镀锌生产线退火炉设计浅析【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）目录一.概述 (2)二.热镀锌线中退火炉工艺 (3)三.退火工艺确实定 (3)四.炉型选择 (4)1. 产品的规格和品种 (5)2. 退火炉的生产能力 (5)3. 带钢热处理的要求 (5)4. 带钢外表质量的要求 (6)5. 事故处理 (6)6. 厂房的要求 (7)五.烧嘴选型及燃烧控制 (7)六.带钢张力分布与控制 (8)七.带钢质量控制 (9)1. 防止炉辊结瘤技术 (10)2. 防止带钢跑偏技术 (10)3. 防止带钢产生热瓢曲技术 (11)八.内衬结构 (12)九.节能技术 (12)1. 预热助燃空气 (12)2. 预热带钢 (12)3. 生产热水或蒸汽 (13)十.结语 (13)连续热镀锌生产线退火炉设计浅析一.概述镀锌是目前应用最广泛的板材防腐方法，连续热镀锌那么成为当今世界开展最快的镀锌技术。
连续热镀锌方法主要有森吉米尔法/改进森吉米尔法、美钢联法、柯克-诺尔特法〔即惠林法〕、塞拉斯法四种。
世界各国的连续热镀锌生产线采用森吉米尔法的最多，美钢联法广泛用于生产汽车用钢的连续热镀锌生产线上。
改进森吉米尔法和美钢联法的主要区别在于前者采用了无氧化加热段〔NOF或DFF〕，而后者采用间接加热。
镀锌板主要用于建筑、汽车、轻工、家电、商品包装及农牧渔业。
随着国民经济的飞速开展，市场对镀锌板的需求大幅度增加，估计到2005年我国镀锌板的产能将到达1200万吨以上。
首钢目前已建成一条年产17万吨的1#连续热镀锌生产线，还有一条年产36万吨的2#连续热镀锌生产线在建，此两条生产线均采用美钢联法，由比利时CMI公司技术总负责。
通过对这两条生产线关键设备退火炉的转化设计，笔者认为掌握和应用连续退火炉技术有很深的学问，本文将通过退火工艺制定、炉型选择、烧嘴选型及燃烧控制、带钢张力分布与控制、带钢质量控制、内衬结构、节能技术等几个方面探讨一下连续退火炉的工艺和结构设计。
冷轧连续退火炉温度控制系统设计与研究
８００℃
生 产 线 的建 设 进 度 开 始 加 快 。
梅 山钢铁股 份有 限公司 １４２２热镀锌 生产
线 热镀锌机组采 用 “美钢联法 ”处理工艺 ，主
要 工艺 设备配置 有入 口开卷及活套装置、清洗 装 置、退 火 炉、镀 后冷 却装 置 、化 学 处理 装 ＨＳＳ－ＧＩ ３０℃
铁腐蚀的金属 。在潮湿腐蚀环境下 ，锌会在表 面形成耐腐蚀碳酸锌薄膜 ，它 能保护 内部锌不 在被腐蚀 。同样 的在钢铁制 品表面在镀上一层
３０℃
ＤＱ—ＧＩ
１５Ｏ℃
锌 后可 以很好的保护 内部钢铁制品不被腐蚀 ，
延 长其 使用寿命。随着上世纪末 ，家 电行业和
汽 车 行 业 大 量 采 用 镀 锌 钢 板 ， 国 内对 于 热 镀 锌
的控制 ；一个 Ｓ７—４００的 ＰＬＣ负责清 洗、后继
设定 值
冷 却、化学处理等等的控制；一个 ３００系列 的
ＰＬＣ负责退火炉 点火系统的控制 。本套系统还
通 过 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ．ＤＰ与热镀 锌机 组 电气 传动 ＰＬＣ
进行数据 交换 ，通 过标准 以太 网与热镀锌机组
Ｍ
Ｌ２进行数据交换 。 其网络结构如 图 ２所示 。
１ 引言
ＣＱ。 —ＧＩ
３０℃
１５０℃
钢 铁是 当今 社会各 行各 业应 用最 广泛 的
金属材料 。然而单纯 的钢铁制 品存在 严重 的腐
蚀 问题 。每年 由于腐蚀而报废 的钢铁材料 和设
备 占生 产总量 的 １／３。人们 一直在 寻找解决钢
铁腐蚀 问题的有效手段 。
锌是 人们 首先 认识 到的 一种有 效保 护钢
ＦＨ—ＧＩ
连续退火炉温度控制系统简介
自动化 电气 系统 的设计 分为生 产管 理级 、过程控 制级 以 及基 础 自动化 级 。其 中 ，基础 自动 化 系统 由工 艺顺序 逻 辑 控制 、 自动化仪 表系统 、电气传动 等三部 分构成 。协 调控制 、 完整 统一 的 自动化 系统就 是 由过程 控制计 算机 与基 础 自动化 系统 相互 统一 而形成 的 。下 图展 示 了退火 炉温 度控 制系统 的 硬件配 置 。
— — ，·； 叫！！竺竺！ｒ１竺 ！卜＋ｌ 卜Ｔ—＋
Ｌ—— 巫蛩．．．———．＿』
图 ２燃 气控 制 回路 图
结 语
（１）热镀 锌 机组 焦 炉煤 气 的空燃 比通过 煤 气燃 烧试 验 而获得 ，既可 以有 效保证 燃烧率 ，还不 至于过 氧燃 烧 。
（２）在辐射管段 、直燃段 以及预热段 区域设定煤气 空气 、 炉温及 带温 的控 制器 ＰＩＤ参 数 ，有 效 实现 了炉温 、带 温的稳 定性 和响应 速度 。通过 参数 调整 对退 火炉操 作及 控制参 数进 行优 化 ，以提高 温度 的响应 速度 和控 制精 度 。通 过对 炉温 和 带温控制 响应 的提高 以及 对温度控 制操作方法 的优化 和改善 ， 极大 地缩 短 了带温稳 定 的时 间。在 辐射管 段 和直燃 段 ，若 机 组遇 短 时间停 机 、切 换规格 及 突然 降速 等情况 ，带温 设定 值 ±５℃的稳定时 间缩短 到 ５分钟 以内 ，确保 了充分燃烧 。凹
差 为参 考对 燃料 流量进 行调 节 ，从 而达 到炉 内设定 值 与实 际 值 的一致 。
温度滞 后时 间要 比空气及燃 料调 节 阀滞后 时间大 ，从而
求得燃料调节阀的传递函数 ： Ｇ ）：土 ， ｌ＋
连续退火炉参数
连续退火炉参数
连续退火炉是一种重要的热处理设备，用于对金属材料进行退火
处理，可实现材料的去应力、软化、调质等目的。
为了保证退火质量，连续退火炉在使用时需要根据工作要求不断调整参数，以下是常用的
参数及调整方法：
1. 温度控制：连续退火炉需要设置合适的退火温度才能实现预期
效果。
温度过高会导致材料变形、熔化、氧化等问题，而温度过低则
会影响退火效果。
为了保证温度的准确性，可以使用高精度热电偶对
温度进行实时监测和调整。
2. 保温时间：保温时间决定了材料在炉内停留的时间，从而影响
材料在退火过程中的晶粒长大和组织变化。
保温时间长短应该根据不
同材料的特性和工作要求进行调整，通常可以通过加速或减缓输送速
度来改变保温时间。
3. 气氛控制：连续退火炉内不同气氛的存在对材料的退火效果有
着重要影响。
如在球墨铸铁的退火过程中，需要保持适当含量的氧气
以防止石墨氧化。
而在不锈钢等金属的退火过程中则需保持氮气或氢
气的气氛，以防止材料表面产生氧化皮。
4. 输送速度：连续退火炉通过输送带将材料送入炉内进行退火，
输送速度的快慢直接影响着材料的停留时间和受热时间。
为了保证材
料在炉内的均匀受热，输送速度应该适当调整，特别是对于比较薄的
管材或板材来说，输送速度的调整显得尤为重要。
总体而言，连续退火炉的参数调整需要根据具体材料和工作要求进行合理调整，以保证退火效果和质量。
在实际使用中，可以通过实时监测和反馈来及时调整参数，不断完善和提升退火技术，实现更好的退火效果。
连续热镀锌退火炉温度控制数学模型及优化
C cl 模型参数
N
常量参数
TG c 冷却气体温度 T JC F FB 模型控制时间 RB im in 风机转速下限 Rb im an 风机转速上限
3. 615
2 135 20se c 180rpm先, 表 3 参 数需要 进行初 始化设 定。 然后尝试进行反馈控制。
现代电 力系统的 运行越来 越依赖 于信 息, 因此, 电力系统需要管理两种架构, 一种 是电力系统架 构, 另 一种是信 息系统架 构。 随着通信技术和网络技术的不断发展, 电力 控制系统和信息系统应用越来越多, 电力系 统通信协议的标准化, 使得信息通信更容易 受到 # 黑客 ∃的攻击, 这对电力控制系统和数 据网络的安全性、可靠性提出了新的挑战, 很
1 前言
涟钢冷轧热镀锌生产线是生产高档次建 筑板、家电板、汽车板等高附加值产品的生产 线, 是涟钢产品结构调整的重点工程, 此生产 线采用的是卧式退火炉, 卧式退火炉是连续 热镀锌生产线中的关键设备, 它对产品的质 量影响至关重要。退火炉的温度控制直接影 响到镀锌板的粘附能力及表面质量, 同时合 理控制退火炉温度可以节约能源, 降低生产 成本。为了解决这些问题, 我们需要建立起 一个动态的数学模型, 此数学模型能够动态 地调节, 反馈现场实时温度, 利用此动态数学 模型适应学习功能, 从而使带钢温度精度控 制更加准确, 这样有利于带钢板形的控制, 对 带钢表面质量有很大的改善。动态模型描述 板温偏差与煤气流量、带钢速度、冷却风机转 速等之间的关系, 利用多元回归分析法来自 学习模型系数, 使实际 带钢温度 响应快、稳 定、准确。
其中: y( t) = T S( T ) - T Save u( k) = DVF ( FL ( k) - F lave) 其中: y( t) : 在抽样时间 t时 y( t)的实际值; u( k) : 在抽样时间 t时 y( k)的实际值; FL( k) : 在抽样时间 k的实际煤气流量; d: 空载时间 ( 常量 ); DVF: 炉子温度的微分 ( 常量 ) ; TSave: 在正常运转情况下, 带钢 的平均 温度值 ( 常量 ); FLave: 在正常运转情况下, 煤气流量的 平均值 ( 常量 ); a1, bi: 热镀锌模型参数 ( 常量 ) 。
连续镀锌线退火炉炉膛温度控制研究
为两 种方 式 ，一 为温度 控 制 ，二是 能量 控制 方法 ，两 种方 法
在低 于５ ５ ０ ￣ Ｃ时 ，或者 ＞６ ０ ０ ￣ Ｃ 时 ，则 为 固定 相对 值 的３ ３ ％与
１ ０ ％。在该情 况下 ，可得到 线性改 变。
结 语
退火 炉在 投入使 用之 后 ，均按 照本文 中所介 绍 的原理进
型 瞬态 因子 为零 。
在 模 型 控制 从 能量 模 式切 换 到温 度模 式 后 ，在 使用 之 前 ，瞬态 因 子斜 坡从 ０ 上 升到 需要 的瞬态 值 ，且 达 到所 需 瞬 态值 的时 间非 常短 ，一般 为２ ｒ ｎ ｉ ｎ 。
（ 四） 燃烧器计数。在应用符合较低时，可提供较好的
共有 ３台 ，在 安装 之前预 热段 ，包括前 后段 等 。 按照 退火 炉炉 内辐 射管 的整体 布 局 ，系统可 分 为四个 区 域 ，一是加热段１ 、２ ，加热段３ 、４ ，加热段５ 、６ ，以及均热段 。
或者过程值 ＞设定值 ｓ Ｐ ，三是斜坡输 出值 ＜设定值 ｓ Ｐ 。
设定ｓ Ｐ 之后，斜坡输出值： 设定值ｓ Ｐ 与过程值Ｐ Ｖ，但是 ＞斜坡输出值。在这种情况下 ，斜坡值便会以过程值Ｐ Ｖ 与设 定值ｓ Ｐ 中的较小值重新设置。在启动过程 中，偏差值可从０
行控 制 ，从而 完善 了 自动控 制系 统 ，提高 了炉温 控制 和燃烧
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参考 文献 ５ ％和 １ ％之 间 时 ， Ｏ Ｗｔ＝ Ｉ ｄ （ ｔ ％），０５ Ｘ ｆｒ／ 『１ 建 锋． ｆ ． Ｔ １ １ 何 冷轧 板 连 续退 火技 术 及 其 应 用ｆ． 海 Ｊ上 ］ １ 当 Ｈｄ大 于 １％时 Ｗｔ＝ ｆｄ ）１Ｘ ［ｒ／ 金 属 ．０ ４７： —３ Ｏｌ ｏ Ｏ Ｈ Ｔ ２０ （ ５ ５ ）０
科 技论 坛 ｌ Ｉ
侯 玉双 岳 殿佐
科
连续热镀锌退火炉温度控制分析
（、 蒙古科技大学 数理与生物工程学院， １内 内蒙古 包头 ０４１ 、 １００ 包钢薄板厂 自 ２ 动化部， 内蒙古 包头 ０４１） １ ０ ０
摘 要： 分析 了连续热镀锌退火炉各个部分的温度方案 ， 并重点介绍了双交叉限幅控制在无氧化加热段的应用以及脉冲点火方式的加热控制原理。 关键 词 ： 火炉 ； 度控 制 ； 交叉 限 幅 ； 冲控 制 退 温 双 脉
师 ． 士。 硕
基金项目： 内蒙古科技 大学校基金资助。
目的是使带 钢冷却到镀锌 的最佳 温度 （ ４０ 约 ７ 度 ） 采用四台变频风机将炉内还原性气体抽出， ，
经换热器冷却再吹进炉内， 而使带钢快速冷却。 从 因此 ，控制四台变频风机的转速就可以控制冷却 气流的大小， 达到控制板温的目的。 在带钢出口侧 安装红外线高温计，检测出带钢温度后与设定值
Ｉ 。
＠
在这个控制系统中， 通过一级人工设定或是 二级的自动参数与炉内实际温度 比较得 出当前应 该输出的空气及煤气阀门开度 ， 经过参数修正各 自去控制执行器动作。 同时 ， 实测的煤气流量还要 反馈到空气 回路，经过与设定的空气参数进行高
选和低 选运 算 再次 修正 ，而 实测 的 空 气流 量 同理
包钢集团股份有 限公司镀锌线连续退火炉 根据工艺要求采用 了先进的控制方案 ，满足生产 高质量产品需要的同时 ， 降低 了投资成本 ， 使热能 分配更加合理 ， 投产几年来连续稳定的运行 ， 为公 司创造了可观的效益。将以该退火炉为例结合退 火炉的普遍共性来分析连续退火炉的温度控制方 案。 连续热镀锌退火炉大致可 以分为 Ｎ Ｆ无氧 Ｏ（ 化） ， ＿ （ 段 Ｒ Ｆ热辐射 ） ， ｒ 段 缓冷段以及氮氢循环喷冷 段几 个 主要部 分 。 火炉 的控 制 ， 般来 说 主要分 退 一 为炉温控制和炉压控制和炉内气氛的控制，主要 分析退火炉这几个部分的温度控制。 退火炉温度控制 的目的就是保证带 钢达到 预设 的温度， 以符合工 艺去除表面杂质、 再结 晶， 最终达到４ ０ ７ 度左右的镀锌温度的要求 ，并且保 证温度与生产速度的完美匹配。 Ｎ Ｆ段 采 用 明 火 加 热 ， 通 常 温 度 能 达 到 Ｏ １０ 度左右 ， １０ 使带钢表面的油脂 裂解挥发 ， 控制 方案选用 比较成熟 的双交叉限幅控制方法 。见图
一
３ 一
也反馈到煤气回路。 不但如此， 煤气和空气的流量 检测 信 号 与 执 行 器 之 间 各 自组 成 了 闭 环 控 制 回 路， 更加精确的控制阀门开度。 ＲＦ Ｔ 段采用 ｗ 型热辐射管加热 ，煤气和空 气在辐射管内部燃烧 ， 烟气不流人炉内直接抽 出， 这样利用热辐射加热带钢。 辐射管采用 Ｂ Ｕ 烧嘴 Ｃ（ 控制单元 ） 脉冲点火方式控温，这种方式控温准 确， 响应快 。Ｂ Ｕ Ｃ 接到点火命令后， 自动打开空气 阀， 煤气阀， 通过打火电极点燃 ， 然后利用火焰检 测器验 证 点火 是否 成功 ， 成 功后 以 ６ 点火 ０秒 为单 位１作 。这样 ， 我们通过控制 Ｂ Ｕ点火的频率和 Ｃ 每次持续的时间来控制温度 ， 具体过程见图 ２ 。首 先通过红外线高温计测量带钢温度 ，与设定 的目 标温度比较从而得出 ０ １０ ０ ％的加热命令（ ｄ ） Ｈ １， 但是这个直接由目 标板温得出命令还不能直接控 制加热 ， 还要考虑到炉子的加热能力以及滞后性 ， 由于实 际炉 温 的限 制 ，现 场 测得 的 炉温 再 与设 定 炉温比较也计算出一个加热命令（ ｄ ） Ｈ ２大 Ｈ２， ｄ 当 于 ５％时与之前 Ｈ ｌ比较选择较小值输出加热 ， ０ ｄ 而当 Ｈ ２小与 ５ ％时， ｄ ０ 则说 明温度过高 ， 应该暂 时冷却 。（ 应当说明的是冷却并不意味着不点火 ， 而是点火的频率和工作时间降低。 最终的升温或 ） 降温的命令送到 Ｂ Ｕ， Ｃ 反映到 Ｂ Ｕ的就是加热时 Ｃ 间ｒ ． Ｈ ｗＤ当 ｄ小于＜５％ 时，Ｗｔ＝０。 Ｈ 而 ｄ在
【 李九岭． ２ 】 带钢连 续热镀锌（ 第二版） 】 【． Ｍ 北京： 冶金
工业 出版 社 ． ０ ． ２ １ ０
［ 蒋大强． ３ １ 带钢连续热镀锌立式退火炉及 其热过
程研究［】 Ｄ． 北京： 北京科技 大学，９ ５ １９ ． 作者 简 介 ： 玉￣ （ ７ 一， ， 侯 １ ９ ） 河北 遵化 人 ， ９ 女 讲
图 ２ Ｒ Ｆ控制 图 Ｔ
１０ ０１。（ 式中 ｒ时间参数） ｒ ： 。 缓冷段的作用实际上是给带钢再结晶以充分 的时间 ， 因此这部分的主要任务是平缓的加热保 温， 的结晶冷却 。为了达到这一效果， 缓慢 采用加 热平缓的电加热辐射管控制。 而控制也比较简单， 通过控制电辐射管的接触器吸合的频率与保持时 间 就能 很好 的控 制该 段温 度 。氮 氢循 环 喷冷 段 的
比较输出０－ ０ 的转速命令去控制风机转速 ， － ％ １ ０ 根 据实际应用情况表明四台风机转速 的精确度要求 不用太高， 可以采用开环控制方案以降低成本 ， 提 高效率。 包钢连续热镀锌退火炉投产以来运行平稳， 能够满足生产 的需要 ， 事实证明其采用的控制方 案是正确有效 的。