全氢罩式退火炉系统分析论文
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。
全氢罩式退火炉的自动控制
Ｉ ｅ ｏｄ】 ｅ ｐ ｎ ｅｌ ｇｆ ａｅｗｔ ｐ ｒ ｈｄｏｅ， ｕｏ ａｃｃｎ ｏ ｔ ｐｒ ｕｅ Ｋ ｙｗ ｒｓ Ｂ ｌ ｔ ｅａｎａｎ ｒ ｃ ｉ ｕｅ ｙｒｇｎ ａｔ ｔ ｏｔｌ ｅ ｅ ｔ ｌｙ ｉ ｕ ｎ ｈ ｍ ｉ ｒ， ｍ ａｒ
ｓｓｅ ｗｈｃ ｒ ｏ ｙ ｔｍ ｉｈａｅ ｃ ｍｍｕ ｉａｅ ｔ ｅｅ ｉｔ ｇＬ ｖ ｌ３ｐ ｏ ｕ ｔ ｎｓ ｈ ｄ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓｓｅ ａ ｄ ｎｃ ｔｄｗｉ ｔ ｘｓｉ ｅ ｅ ｒｄ ｃｉ ｃ ｅ ｕ ｅｍａ ａ ｅ ｎ ｙ ｔｍ ｎ ｈｈ ｎ ｏ
Ｃ ＹＣ（ｏａ ｅｌ ａｉ ｎ ｒｎ ｏｉｏｉｇｓｓ ｍ）ｏａ ｈｅｅｔｅ ｕｌ ａ ｔ ｔ ｏ ｔ ｌ ｆ ｈ ｅ Ｃ ｓ ｒｇ ｃｔ ｎａ ｄｃａ ｅｐ ｓ ｉ ｎ ｙｔ ｔ ｃ ｉ ｌ ｕｏ ｉ ｃ ｎｒ ｅｂ ｌ ｔ ｏ ｏ ｔｎ ｅ ｖ ｈｆ ｙ ｍａ ｃ ｏｏｔ ｌ
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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
全氢罩式退火炉氢气吹扫系统优化
全氢罩式退火炉退火工艺中要求退火过程中 使用氢气对钢卷表面进行吹扫ꎬ以清除钢卷表面 残余的轧制油、铁粉等杂质ꎬ提高钢卷表面质量ꎮ 由于轧制油的挥发特性ꎬ退火过程呈现的挥发量 是先逐步上升至最大量并持续一段时间然后下降 的梯形曲线ꎬ相应的氢气吹扫流量也要相应的调 节ꎮ 柳钢冷轧厂全氢罩式退火炉机组 １６９ 国产炉 台由于前期设计存在缺陷ꎬ氢气吹扫系统不能根 据生产工艺需求对吹扫流量进行调节ꎮ 此外ꎬ受 制于冷轧厂氢气供应能力不足ꎬ为节约氢气消耗 量ꎬ保证氢气供应稳定以及退火机组生产正常ꎬ国 产炉台采取了缩短钢卷吹扫氢气时间ꎬ以大流量 短时间的氢气吹扫工艺进行退火ꎮ
柳钢罩式退火炉退火的钢卷几乎全是未经脱 脂的冷轧带钢ꎬ带钢表面带有大量轧制油直接进 行退火ꎬ这样就导致氢气吹扫阶段排出的废氢带 有大量的高热轧制油ꎬ这些轧制油经过冷凝器冷 却后ꎬ在出口管道中形成胶糊状油污ꎬ尤其是每年 冬季ꎬ很容易堵塞阀门、流量控制孔板及管道ꎬ影 响氢气吹扫稳定性ꎬ同时由于氢气吹扫时间短无 法将钢卷表面的乳化液、氧化铁皮等杂质吹扫干 净ꎬ产生了带大量黑斑的协议卷ꎬ严重影响冷轧厂 产品质量和品牌效应ꎮ
« 中国重型装备» ＣＨＩＮＡ ＨＥＡＶＹ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
Ｎｏ. ２ Ｍａｙ ２０１９
钢表面的作用ꎮ 柳钢冷轧厂现有国产炉台氢气吹 扫工艺流程如图 ２ 所示ꎬ其主要由旋风分离器、放 散冷却器、 吹 扫 控 制 阀、 流 量 孔 板、 集 油 桶 组 成ꎮ 炉台吹扫系统入口直接连接至炉台上ꎬ废氢气通 过旋风分离器分离少部分油污ꎬ然后再通过放散 冷却器进一步冷却分离ꎬ最终通过 ８０１ 气动阀和 流量控制排至废气排放系统ꎮ
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。
冷轧钢带65mn全氢罩式炉球化退火工艺研究及应用
冷轧钢带65mn全氢罩式炉球化退火工艺研究及应用1 概述冷轧钢带65Mn是一种高强度、高硬度的低合金钢，因其卓越的机械性能被广泛应用于机械制造等行业。
然而，冷轧后的钢带会产生强烈的应力，影响其机械性能和形状稳定性，需要进行球化退火处理。
本文研究了全氢罩式炉球化退火工艺及其应用。
2 全氢罩式炉球化退火工艺原理全氢罩式炉球化退火工艺是一种常用的球化退火工艺。
该工艺采用氫气作为炉内退火气体，将钢带置于全氢罩式炉内进行加热、保温和冷却。
由于氫氣分子小，能够快速渗透进入钢带内部，有效降低钢带的内部应力和硬度。
在实际操作中，将退火炉内加入一定量的氫氣，形成一定浓度的氫氣氛，将钢带置于在高温氫氣氛中进行加热，使钢带达到退火温度，并保持一定时间，然后在氫氣氛中冷却至室温，即完成了球化退火处理。
3 全氢罩式炉球化退火工艺的优点（1）钢带表面无氧化皮、无碳化物和无金属污染，有利于表面质量的提高和后续加工处理的降低。
（2）由于氫氣分子小，能够有效渗透进入钢带内部，减少内部氧化并降低内应力和硬度，同时还能降低球化退火温度，大大缩短生产周期和能耗。
（3）由于球化退火温度降低，钢带在退火过程中具有良好的韧性和塑性，使得其具有更好的加工性能和形状稳定性。
4 实验分析为了研究全氢罩式炉球化退火工艺的适用性，我们在实验室进行了一系列实验。
首先，我们制备了一批65Mn冷轧钢带，将其分成两组，一组采用常规的空气球化退火，另一组采用全氢罩式炉球化退火。
退火处理后，我们对两组样品进行性能测试，得到如下结果。
对比两组样品的硬度和拉伸强度，我们可以发现，采用全氢罩式炉球化退火的样品的硬度和拉伸强度均显著低于常规空气球化退火的样品。
这说明，全氢罩式炉球化退火能够有效降低外部和内部应力，同时还能提高钢材的韧性和塑性，使其更适合进行后续加工。
5 工业应用全氢罩式炉球化退火工艺具有广泛的工业应用价值。
例如在汽车、航空、军工等高端制造领域，对冷轧钢带的机械性能要求极高，采用全氢罩式炉球化退火工艺能够满足这些行业对钢材性能、品质和稳定性的要求。
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。
罩式炉燃烧控制系统分析及改进措施讨论
罩式炉燃烧控制系统分析及改进措施讨论【摘要】奥地利艾伯纳公司生产的罩式退火炉，其设计是由天然气在加热罩内燃烧作为热源，高温状态下氢气在内罩内作为还原性介质，去除带钢表面氧化杂质，恢复带钢的光洁度，经过退火恢复带钢的延展性以便下道工序进行深加工。
钢铁企业出于加工成本考虑利用自身富裕焦炉及高炉煤气来作为燃烧介质，在这种情况下企业自身煤气热值相对于恒热值的天然气来讲受生产工艺的限制，会出现波峰波谷的波动，而加热炉的燃烧控制系还是以天然气恒热值为基础进行设计的，所以在投入生产后加热炉出现频繁熄火现象，制约着产能的发挥。
本论文提出的解决方案，是以废气中的氧含量作为标尺，把原有的空煤比有定值控制，改为以氧含量为调节值的随动控制。
来解决频繁的熄火故障。
【关键词】空煤比；波动；氧含量；燃烧控制系统1.概述罩式炉区域HICON/H2罩式退火炉，承担着冷轧冷硬卷在氢气中对钢带卷的光亮退火。
其工作原理为在低温阶段在料室充入保护性气体氮气以防止钢卷氧化并达到置换料室中空气作用，高温加热阶段在料室中充入具有还原性质的氢气作为还原介质使退火后的钢卷表面光亮，其燃烧介质原艾伯纳设计为天然气八钢冷轧厂使用自产焦炉转炉汇合煤气，热值标准低热值8000-16000KJ/m3，燃烧气体流量在标准状况下：286.7 m3/h，燃烧气供应压力：100-120 mbar，燃气通过两个气动切断阀一个电动调节阀分八个烧嘴送入燃烧室内，其燃烧控制原理为，利用燃烧后废气中氧气含量来监视送入的空气量。
2.问题分析八钢冷轧罩式炉在正常加热过程中汇合煤气热值在8000-16000KJ/m3范围内波动，氧含量在12%-2%范围内，其中氧含量在4%时是最佳燃烧状态，热利用效率最高。
其燃烧控制原理为空气煤气流量按4.3：1定比值送入燃烧室，当氧含量低于2%一分钟时，其认为煤气过剩会自动切断煤气保护其正常加热时煤气和氧含量曲线如下：图1然而在二期工程结束使用过程中我们发现煤气和氧含量曲线如下：图2经过分析我们发现罩式炉所使用的工业汇合煤气因为受焦炉和转炉回收工艺的限制其热值在波峰和波谷之间波动当热值过高时理论上对我加热炉升温有利，但是受其燃烧程序的限制当热值高时空气充分燃烧废气中氧含量降低至极限值其会自动切断煤气阀，造成加热中断，当人工在启动加热程序时，燃烧室会进行12分钟空气吹扫，3分钟的煤气泄漏检测，2分钟的含氧量探头测试。
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随着国家实施绿色制造的政策，企业都积极参与绿色制造，宝钢集团也不例外，为了满足绿色制造的要求，宝钢集团开发了一种全氢罩式退火炉，用于加热宝钢HPH钢卷。
这种钢卷凭借其优良的机械性能和结构优化，受到了业内的广泛认可。
宝钢HPH钢卷加热时间的研究是为了达到材料表面均匀温度，以满足结构和性能要求，减少能耗和工序操作，确保钢卷质量，并最大限度地提高加热均匀性，以达到材料加热要求。
首先，在宝钢HPH钢卷加热前，应采用X射线检测技术，对热处理后的钢卷进行彻底检查，以确保钢卷的残余应力健康。
其次，钢卷在全氢罩式退火炉中加热，其加热温度应按照材料的规定进行控制，以最大限度地提高加热时间。
此外，在宝钢HPH钢卷加热时要经常采用机械手臂把钢卷在加热过程中回收并搅拌，以保持表面温度均匀，确保质量。
此外，宝钢HPH钢卷加热还应注意加热速度，确保钢卷加热过程中，热量逐渐散布，避免热脆和热屈服现象的发生，以防止材料质量受损。
最后，不同种类的钢卷应分别给予射线检测，确保其加热时间的准确性，以保证钢卷的性能和质量。
综上所述，宝钢HPH钢卷加热时间的研究主要考虑到了彻底检测检测前的钢卷，加热温度的控制，机械手臂的搅拌，以及不同种类钢卷的加热时间的准确性等。
宝钢集团通过加热时间的精细控制，确保HPH钢卷的机械性能和结构优化，为实现绿色制造做出了突出贡献。
以上就是关于宝钢hph全氢罩式退火炉钢卷加热时间的研究的文章，希望以上内容对您有所帮助，谢谢。
全氢罩式退火炉工艺设备及工程化特点
全氢罩式退火炉工艺设备及工程化特点摘要：本文介绍了全氢罩式退火炉工艺及设备主要特点，并依托某钢厂的冷轧退火线，从工程的角度介绍了随着市场的需求，对退火钢卷的需求不断增大，热处理配置需要进行相应提升改造，本文针对其产品方案重点介绍了产线的工艺流程及主体设备的相关参数及工程化特点。
关键词：全氢罩式退火炉；工艺及设备；工程化特点1 前言全氢罩式退火炉，是冷轧钢卷常用的热处理炉型之一，此方式因为其组织生产灵活、设备投资低而被众多用户所采纳。
罩式退火炉采用100%全氢气保护气体，整个退火周期采用耐高温风机使保护气体高速循环，以加强传热效果，提高产品质量和产量。
[1]某钢厂冷轧厂设计年产冷轧卷100 万吨，目前配套的罩式退火炉生产能力68.5 万t/年。
不能满足现有生产要求，因此需要再建设罩式退火炉增加钢卷退火能力。
2 工艺流程及主要设备特点2.1 工艺流程（1）选择退火程序。
在正常生产过程中，退火程序从COS 传送到炉台PLC，并储存PLC 中，直到接收新的退火程序。
（2）放置内罩。
炉台上料后，将内罩放在炉台上，然后用液压夹紧机构夹紧到水冷炉台法兰的圆形密封件上，这样可以达到很好的密封。
（3）冷泄漏测试。
泄漏测试可以在室温度下自动完成。
将内罩内的压力自动地调节到约5000Pa，并关闭所有入口和出口阀门。
（4）初始吹扫。
如果工作空间无漏气，那么将用氮气动吹扫工作空气。
吹扫结束后，炉台准备退火。
（5）压力控制。
为了使内罩内的压力高出外界压力一定范围，可以自动控制工作区压力。
（6）加热。
加热罩燃烧系统由几个位于加热罩周围的高速烧嘴组成。
（7）温度控制。
对于连续控制，将提供两个单独的温度控制器（分别用于加热罩和炉台）；对于开/关控制，将提供两个其它控制器（分别用于加热罩和炉台）。
（8）连续控制。
当加热罩（或炉台）控制器发出打开信号时，机动阀将打开；当控制器发出“关闭”信号时，它将逐渐关闭。
在加热罩控制站配备有手动调节的手动/自动方式开关。
全氢罩式光亮退火炉废氢燃烧系统
１ ２ ４ ・
科技 论 坛
全氢 罩式光 亮退 火炉废氢燃烧 系统
王 文 霞
（ 哈尔滨松江电炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ５ ０ ）
摘 要 ： 通过 对全 氢罩式 光 亮退 火炉废 氢燃烧 系统 的介绍 了解废 氢燃 烧在 全氢罩 式光 亮退 火炉 中的应 用 目的。
节能功效。
２全 氢 罩 式炉 废 氢 烧嘴 结 构原 理 废 氢 燃烧 系统 在 生 产使 用 过 程 中稳 定 可 靠 ， 减 少 了对 大 气 全 氢 罩式 退 火 炉 采 用 的 废 氢烧 嘴 ， 主要包括燃烧室 、 空气 排 放 污 染 ， 同 时也 节 约 了能 源 。热 处 理 炉 是 消 耗 能源大户 ， 也 配 风盘 、 煤气喷头 、 空气 导 管 、 煤气流通管 、 双 电极 ； 将煤 气 、 废 是严 重 污 染 源 之 一 ，节 能 减 排 已 经 成 为 我 国 国 民经 济 中 的一 氢 燃 烧 整 合 于 同一 烧 嘴 中 ， 废氢通人时 ， 煤气做 长明火使用 ， 引燃废氢 ， 确保 废 氢 燃 烧 的安 全 性 及 稳 定 性 ； 空 气 在 配 风 盘 处 项大 事 。 参 考 文 献 被 分 为 三级 进 行 混 合燃 烧 ， 煤气采用端面均布射流喷出 ， 加 速 １ １ 工 业 炉设计 手 册 『 Ｍ】 ． 北京： 机 械 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ６ ． 了煤气 、 废氢及空气 的混合速度 ， 保证烧嘴燃烧 的稳定性及点 【 ［ ２ １ 钢铁 厂 工 业 炉设 计参 考 资料 ｆ Ｍ１ ． 北京 ： 冶金 工 业 出版社 ． 火 及 火 焰 监测 的可 靠 性 ， 利 用 高 速烧 嘴对 废 氢 进 行 高 速燃 烧 ， 在 回 收利 用 资 源 的 同时 ， 通 过 烟 气 高 速对 流 循 环 ， 确 保 炉膛 温
冷轧全氢罩式退火炉控制系统应用
４控 制系 统 配置 因为全氢 罩 式退火 炉不 仅有 复杂 的回路 控制 ， 且有 许多 顺序控 制， 以 而 所 控 制系 统 采用 西 门子 Ｓ ７— ３ ０ （ Ｏ ？ ７ ０ 带 Ｐ ７ Ｂ操作 面 板 ） ，上位 监 控计 算机 由
用 于监 督退 火 炉 台和能介 装 置 的 Ｐ ｏ ｉ ｗ系 统组 成 ，配置 １ 工程 师站 和 １ ｒＶｅ 个
科 学 论 坛
啊
Ｉ
冷轧全氢 罩式退 火炉控 制 系统应 用
宋 晓云 李 晓 刘丽英
山东
王海鹏
张
凯
（ 菜钢 自动化部 １程 所
莱钢 ２ １０ ） ７ １４
对 ［ 摘 要 ］ 轧 引入 洛伊 公 司 的全 氢罩 式 退火 炉 ２ 冷 ４台 设备 多 ，工 艺过 程 复杂 ， ห้องสมุดไป่ตู้制 系 统 的硬 、 软件 要求 很 高 。本 文重 点 介绍 了全 氢 罩式 退 火炉 的 控制 内容 以及 为满 足控 制 要 求所 配 置 的控 制 系统 。 ［ 关键 词 ］ 氢 罩式退 火炉 控 制 系统 全 中图分 类号 ： Ｕ ７ ＋ ２ Ｔ ９６ ． 文献 标识码 ： Ａ 文 章编号 ：０ ９ ９ ４ ２ １ ） ２ ０ ７ １ １ ０ １Ｘ（０ ０ １ ０ ９ ０
排除残 留在 内罩 表面 的水 分 。 ３ ３ 安全 联锁 全 氢罩 式退 火炉 因 为用 １０ 氢气 作保 护气 氛 ， 以安 全联 锁在控 制 中显 ０％ 所 得尤 其 重要 。氢气 阀 泄漏 、炉 台 ／内罩 系 统不 密 封和 炉 膛 气氛 氧 的含 量 过 高是 ｊ种 严重 影 响到 生产 安全 的情况 。针 对 这三 种情 况， 进行 …系列 安全 联 ‘ 锁设 计 。 （） １在开始 每个退 火过程 前测试 所有控 制器和 变送器 的功能 并对氢气 阀进 行密 封测 试 ： 如发 现 故障 则报 警并 锁死 后面 的顺序 控制 步骤 ， 到故 障排 除 。 直 （） ２ 在退 火过 程 开始和 过程 中测试 炉膛 和 公辅管道 的密封性 ： 开始 发 如在 现故 障则报警 并锁 死后面 的顺序控 制 步骤直 到故 障排除， 如在过程 中发现 故障 则报 警 并 进 行氮 气 紧 急 事 故 吹扫 。 （） ３ 在氮气 替换空 气的过程 中测量 吹扫 量和 时间， 控炉氛 中的氧气 含量 ： 监 如发 现 故 障 则报 警 并 将 退火 炉 台停 用 。 （） 氢气 吹扫 时， ４在 监控 炉氛 中的氧气含 量 ： 如发现 故障则 报警 并停ｌ氢 气 Ｅ 吹扫 ， 行 氮气 紧 急 事 故 吹扫 。 进
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随着工业化的发展，工业等级钢材的需求量越来越大，钢材的质量也面临着越来越高的要求，这就要求钢材的生产厂家在加工钢材的过程中，仔细控制温度、时间和流体等加工参数。
其中，加热时间对钢材加工质量有着重要影响。
宝钢是一家享誉世界的钢铁巨头，其所生产的HPH全氢罩式退火炉钢卷是一款优质的工业等级钢材。
本文通过实验和实践，研究HPH全氢罩式退火炉钢卷加热时间，提出加热时间和加热温度之间的关系，讨论HPH全氢罩式退火炉钢卷的加热过程中的影响因素，并给出有效的改进措施，从而为钢材生产厂家以及钢材加工企业提供参考。
宝钢HPH全氢罩式退火炉是一款用于加工高性能钢材的设备，其特点是它能够高效地处理高性能钢材，能够将高性能钢材加热到较高温度并保持较长时间。
因此，加热时间和加热温度对于HPH全氢罩式退火炉钢卷的加工质量是至关重要的。
为了研究HPH全氢罩式退火炉钢卷的加热时间，实验人员将宝钢HPH全氢罩式退火炉钢卷放入900℃的加热箱中，记录每5分钟的加热时间，以及每5分钟的加热温度。
实验结果表明，随着加热时间的增加，HPH全氢罩式退火炉钢卷加热温度不断升高。
然而，当加热时间超过30分钟时，HPH全氢罩式退火炉钢卷的加热温度无明显变化，表明在此温度下，HPH全氢罩式退火炉钢卷的加热过程可以稳定。
根据研究，HPH全氢罩式退火炉钢卷加热过程中的影响因素有很多，如加热器的输出功率、箱体的密封性、加热箱的面积、钢卷表面的粗糙度等。
若钢卷表面粗糙度堆放数量太多，将影响加热效率，使钢卷加热时间和温度提升受限；若箱体密封性不好，加热空气和氢气混合物漏出，将影响加热效率；而若加热器的输出功率不够，将导致加热时间延长。
为了改善HPH全氢罩式退火炉钢卷的加热效率和质量，此外，采用有效的改进措施是必要的。
首先，应该给箱体安装更好的密封装置，不仅可以提高加热效率，而且可以减少空气和氢气混合物的漏出；其次，应将钢卷表面粗糙度尽量堆放紧密，以提高加热效率；最后，为了保证HPH全氢罩式退火炉钢卷加热过程中的稳定性，应该检查加热器的输出功率是否足够，如果不足，应当及时更换加热器，以保证温度可以稳定地进行加热。
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。
全氢罩式炉控制系统分析
编辑 余文华
收稿日期 2011-04-27
2 全氢罩式炉控制系统
2.1 系统组成 整个控制系统由 S7-400PLC、ET200M 远程 IO
站、OP270 操作面板、HMI 监控系统组成。每两个炉 台由一套 CPU 为 S7414-2DP 的主站控制，每个炉 台、加热罩、冷却罩各配一套远程 IO 站，用以接收设 备 状 态 、接 收 检 测 仪 表 信 号 ，并 发 出 设 备 控 制 指 令。控制对象主要有：炉台循环风机、内罩夹紧液 压装置、氮气出入口阀门、氢气入口阀门、氢气出口 调节阀、加热罩点火装置、加热罩助燃风机、冷却罩 冷却风机、冷却罩喷淋冷却水阀门等。检测仪表主 要有炉台温度检测热电偶、炉台上的内罩气氛温度 检测热电偶、加热罩温度检测热电偶、炉台上的氧 含量检测传感器、氢气流量计、氮气流量计、加热罩 助燃空气和煤气压力传感器等。
利影响。
为此在控制程序中设置了重启控制。重启控
制是指在满足安全连锁条件和工艺过程的顺序的
前提下，由操作人员通过监控系统或操作面板设定
系统开始执行的工艺段。如在退火发生控制系统
攀钢技术
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故障或其他故障导致加热罩熄火，重启系统或处理 好故障设备后，可由操作人员设定重启退火。系统 直接执行加热罩点火和指定的退火温度控制段。 当然在点火前安全连锁程序会使系统先执行助燃 空气吹扫这一步骤。
冷却系统的空气，防止残余空气与氢气混合；安装 加热罩，将加热罩吊放在炉台上，连接电源、网络接 头并点火；氢气吹扫，关闭氮气阀，打开氢气阀，用 氢气置换氮气，并以设定的氢气流量控制氢气调节 阀，使带钢在全氢气氛下退火；以设定的温度曲线 加热升温；以设定的温度曲线控制内罩气氛温度保温（均热），使带钢退火；热密封测试，保证均热结 束前内罩的密封性和内罩内正压，防止冷却过程中 空气进入内罩；助燃空气冷却，加热罩熄火，用助燃 空气冷却；辐射冷却，吊开加热罩，自然冷却；冷却 罩风机冷却，安装冷却罩及其电源、网络接头，用冷
冷轧退火炉控制系统的研究与应用
冷轧退火炉控制系统的研究与应用【摘要】罩式退火炉主要用于冷轧钢卷的再结晶退火及光亮退火。
本文介绍了莱钢冷轧hph罩式退火炉的工艺流程过程、控制系统配置和退火过程控制功能，重点讲述了自适应退火模型的实现过程。
生产应用表明，整个生产过程安全、稳定、可靠，具有良好的推广使用价值。
【关键词】罩式退火炉；退火流程；控制系统；自适应引言hph罩式退火炉主要用于冷轧钢卷的再结晶退火及光亮退火, 主要由外罩、内罩、冷却罩及炉台等部分组成。
hph罩式退火炉全称为“强对流全氢罩式退火炉”，与传统的退火炉相比较，hph罩式退火炉具有退火时间短、加热均匀、能源介质消耗低、带钢退火后表面光亮度高等优点。
基于以上优点，hph罩式退火炉在冷轧生产中得到越来越广泛的应用。
莱钢冷轧hph罩式退火炉共有24座，引自德国loi公司，生产过程比较复杂，其plc系统采用西门子产品，二级与过程处理系统则采用proview s实现。
1、退火流程简介全氢罩式退火炉的退火工艺主要由装出炉、密封检查、预吹扫、加热过程、冷却过程等组成，退火过程通过测点温度控制，退火工艺及炉内气氛温度随时间变化，不同的钢种有不同的退火曲线。
在全氢罩式退火炉实际操作过程中，首先根据钢种在退火曲线表中选择退火曲线，再根据板宽、卷重等指标确定退火时间(一般为加热、均热和冷却时间等)。
2、控制系统配置过程控制系统选用s7-300（带op 77b操作面板），过程控制监控计算机由用于监督退火炉台和能介装置的proview系统和wincc server系统组成，配置1个工程师站和1个操作员站。
工程师站供系统维护使用并兼做服务器，提供有与工厂信息管理网相连接的标准以太网接口；操作员站供生产操作使用，且两站可以互为热备，每个站都能显示罩式退火炉的全部流程图画面和进行控制操作。
控制设计理念是强调安全性和可靠性，因此每个炉台由一个bcu（炉台控制单元，s7-300）控制,用于控制炉台自动系统。
冷轧全氢罩式退火炉工艺研究
度热点与冷点温差过高 ，钢卷均热不够 ，粘结缺陷 所 占的 比例较大 、性能一致性较差 、延伸率 的富余 量 低 。 因此 冷轧 全 氢 罩式 退 火工 艺有 待 进一 步 的优
化。
４ 退 火 工艺优 化
家热轧原料的生产 ，退火后带钢性能合格率大大提 高 ，带钢表面黑斑 、黑带缺陷基本得到了解决 。 冷 轧厂从 ２ ０ １ １ 年开始 使 用重 钢 １ ７ ８ ０自产 的热卷 原 料 ，并 逐 步取 代 了外 购热 轧 卷 ，结 合 自产 原 料 的 技术 参数 ， 目前 １ ７ ８ ０ 热 轧原 料 的退火 工艺 已经初步 形成 ，产品的质量也得到了较大的提升。但是也存
日 Ｕ
吹 扫
４ ２ ０ ℃
水冷
漏 测 试
Ｈ ｚ 吹扫
——◆
１ ０ ０ ℃ 以 下
・ ● — — — —— 一
图 １ 冷 轧 全 氢 罩 式 退 火 炉 退 火 工 艺 曲线 示 意 图
３ 现 状
在 诸 多 的 厂 罩式 退 火炉 设 备 为奥 地 ￣ Ｊ Ｉ Ｅ Ｂ Ｎ Ｅ Ｒ 公 司设 计 制造 的Ｈ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ ／ Ｈ２全 氢罩 式退 火炉 ，型 号Ｈｏ ｇ １ ９ ０ ／ ５ ４ ０ Ｓ ｔ — Ｈｚ — Ｂ，共 ２ ４座 ，包 括 ２ ４个 内罩 ，ｌ ２ 个 加热 罩 ，１ ２个冷 却罩 ，设 计产 能为 ２ ０万 吨／ 年 。经 过 多年 的生 产摸 索 ，退火 工 艺 已经能 够 适应 不 同厂
Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． Ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ， ｋ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｒ ｍ， ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ
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随着社会的发展，轧制和热处理工业正在发展。
宝钢HPH全氢罩式退火炉钢卷加热时间的研究将有助于提高钢铁行业的效率和质量。
宝钢HPH全氢罩式退火炉是一种先进的退火设备。
它囊括了一种全新的技术，它利用全氢密封的复合罩来作为保护罩，而不是传统的氩气密封的罩子。
这种新技术可以更有效地把钢卷加热，并将有助于提高行业的效率和质量。
在使用宝钢HPH全氢罩式退火炉加热钢卷之前，首先要进行一定的热处理过程。
这种热处理流程主要包括热处理前的检查、适当的热处理温度的确定、恒定温度的维持以及加热时间的控制等。
此外，为了有效提高加热时间，应采用合理的加热温度和加热速率。
热温度过低造成的质量问题是影响宝钢HPH全氢罩式退火炉加热效率的主要
因素。
在加热过程中，还需要控制燃气混合物的组成，考虑炉温、料厚度、卷径等因素；加热时间也必须是恒定的，它取决于温度、料厚度和燃气混合物的组成。
除了确保热处理温度恒定，也要确保其它参数如送料速度、燃气混合物组成等也是恒定的。
此外，为了确保宝钢HPH全氢罩式退火炉加热时间的有效性，热处理室应建立完整的系统，经常对设备进行检查和保养，严格控制燃气混合物的比例，保持设备的清洁，及时更换滤芯，定期检查放料口的水质等。
宝钢HPH全氢罩式退火炉加热时间的研究在热处理行业中发挥
着重要作用。
它不仅可以改善钢铁行业的效率和质量，而且可以更有效地利用热处理技术，减少热处理过程中产生的费用。
因此，宝钢HPH全氢罩式退火炉加热时间的研究值得我们去发掘和深入探索，以更好地为热处理行业的发展和进步做出贡献。
全氢罩式炉
摘要：在研究并消化了全氢罩式退火炉的工艺和控制技术的基础上,升级开发了攀钢全氢罩式退火炉的控制系统;采用了基础自动化系统和过程计算机两级架构并衔接生产管理系统，实现了全氢罩式炉退火过程的自动化和信息化。
关键词：全氢罩式炉;退火;自动控制1 引言攀钢冷轧罩式炉，是上个世纪九十年代初由德国LOI公司设计制造的全氢罩式退火炉，其控制系统是采用早期S5—115U控制系统，备品备件无法购买;原系统也不能支撑目前的生产管理系统，必须进行控制系统的改造升级，以解决控制系统的更新换代和实现罩式炉生产的信息化。
全氢罩式炉是一种退火工艺水平很高的罩式退火设备,具有生产效率高、退火产品质量优,介质、能量消耗低等优点,是改善和提高冷轧产品特别是冷轧带钢表面质量的重要设备,在冷轧产品的生产中得到了普遍应用。
攀钢信息公司在消化了工艺技术和控制技术的基础上,对原全氢罩式退火炉的控制系统进行成功升级改造。
该自动控制系统以退火温度曲线为目标，实现退火过程的温度模糊控制。
运行结果表明该自动控制系统升级改造成功，不但减少故障吹扫率,而且提高全氢罩式炉的生产率，也将罩式炉生产系统接入到攀钢生产管理系统，实现了全氢罩式炉退火过程的自动化和信息化。
2 罩式炉退火工艺过程简述全氢罩式炉设备包括炉台、内罩、加热罩和冷却罩。
其工艺过程如下:炉台装料,放置内罩并利用液压装置压紧内罩;检验H2阀和炉台内罩密封性,确保系统安全;用氮气吹扫内罩内空气,使内罩内氧含量减少到1%以下,为通入氢气做好准备;在内罩外放置加热罩,内罩和加热罩之间为燃烧区间，用空气吹扫燃烧区间的残余煤气。
当内罩内氧含量低于1%时,开始加热点火;并用氢气置换内罩的氮气实现全氢气氛退火过程;退火过程的加热段、均热段，控制氢气流量吹扫;热密封测试;带加热罩冷却;吊走加热罩/热辐散/安装冷却罩;冷却罩冷却、喷淋水冷却;用氮气吹扫炉内氢气;钢卷吊运出炉。
3 控制系统设计根据全氢罩式炉工艺的特点和实施自动控制的需要,自动化系统架构采用两级控制系统和三级网络系统。
全氢罩式退火炉的工作原理
全氢罩式退火炉的工作原理全氢罩式退火炉是一种用于退火处理的热处理设备。
其工作原理是利用高温下氢气的还原性，通过氢气的作用，将金属材料表面的氧化层还原成金属，并消除材料内部的应力，使其获得更好的物理性能。
全氢罩式退火炉的主要组成部分包括炉体、加热元件、保护气体供应系统、氢气循环系统和控制系统等。
炉体是全氢罩式退火炉的主体部分，通常由高温合金材料制成，具有良好的耐高温性能。
炉体内部设有加热元件，可通过电阻加热方式提供高温环境。
加热元件通常采用电阻丝或电阻片，通过电流的通入，使其发热产生高温。
保护气体供应系统是为了保护金属材料表面不受氧化而设置的。
通常使用氢气作为保护气体。
氢气具有很强的还原性，能够将金属表面的氧化层还原成金属，从而减少表面氧化的程度。
保护气体供应系统由氢气源、气体管道和喷嘴等组成。
氢气源通过管道输送到喷嘴，然后喷射到金属材料表面，形成一个密闭的氢气环境，从而保护金属材料不受氧化。
全氢罩式退火炉还配备有氢气循环系统。
氢气循环系统的作用是将炉内的氢气循环使用，提高氢气的利用率。
氢气通过循环系统进入炉腔，与金属材料表面发生反应后，再通过循环系统回收，经过净化处理后再次使用。
这样可以节约氢气资源，提高设备的经济性。
全氢罩式退火炉还配备有控制系统，用于控制炉体的温度、氢气流量、氢气压力等参数。
控制系统通常采用计算机和仪表联动控制的方式，可以实现对退火过程的精确控制和参数记录。
通过控制系统，操作人员可以设定所需的退火温度和时间，并实时监控炉体的工作状态，确保退火过程的稳定性和安全性。
总结起来，全氢罩式退火炉是一种利用氢气的还原性对金属材料进行退火处理的设备。
通过高温加热和氢气的作用，可以消除材料内部的应力，还原金属表面的氧化层，从而改善材料的物理性能。
全氢罩式退火炉具有操作简便、效果稳定、能耗低等优点，广泛应用于金属制品的生产过程中。
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全氢罩式退火炉系统分析论文
1.控制系统硬件构成和控制功能
1.1硬件构成。
全氢罩式退火炉Ⅰ级自动控制系统部分采用西门子s7—300系列PLC，形成的是主从结构，该结构由现场总线Profibus实现。
其中，公辅PLC为主站，主要用来控制能源介质减压阀站和液压站，另外通过DP网络连接4个ET200来控制终冷台。
现场每个炉台各有1个s7—300PLC子站，配置相同，其中CPU都选择CP315-2DP，各站都由ET200模块、OP面板和M440变频器等组成，以此实现控制炉台退火的目的。
Ⅱ级采用工业以太网结构来与一级通信，完成钢卷组炉，退火程序的下载和退火模型的在线计算，对将操作过程中设定的退火曲线和数据进行保存。
1.2控制功能。
Ⅱ级计算机退火模拟计算的结果作为整个全氢罩式退火炉工作的基础，满足了整个退火流程中要控制的对象，具体有温度、自动点火控制、H2含量、N2流量、阀门操作等等，详细情况如下：第一，科学合理的控制氢气、氮气的流量和含量，同时也实现了对料室的压力控制。
第二，实时监测每个流程中的变量情况，主要有氧含量监测、氢气氮气等可燃性气体流量监测等。
第三，对退火过程中任何一种故障的检查、报警进行严格控制。
第四，对燃烧室和料室温度进行严格的控制，并执行自动点火功能。
第五，顺利实现和Ⅱ级计算机之间的数据交互，能完全接受各种模型设备得到的计算数据，也能将监控到的各种信息和故障信息及时的传送给Ⅱ级计算机，便于其对选用的退火曲线进行及时修改，最后将修改的结果返回给Ⅰ级计算机。
2.系统中主要控制回路的执行
2.1退火过程的温度控制。
本文研究的退火炉控制系统执行的是双闭环控制，同时控制了料室温度和燃料室的温度，其中将燃料室闭环温度设置为加热罩所能承受的最大温度850℃，并且可以根据料室的温度和加热罩温度上升的情况实现两个闭环间的转化，但需要具备一定的切换条件：第一，倘若料室的温度不小于原有的设置值，就可实现燃烧室到料室的闭环切换。
第二，倘若燃烧室的实际温度大于加热罩的给定值，或者提高了10摄氏度，又或者料室的实际温度滑落了15摄氏度，则需要将料室闭环切换到燃料室闭环。
2.2气体流量和料室压力的控制。
从图2可以看出，PI调节器在控制气体压力和流量的过程中，以串联的形式实现控制，其中存在两个闭环回路，主回路主要实现对流量的把控，剩下一个回路则对压力进行把控，两个闭环实现的装置都为阀门定位器。
3.结语
总之，全氢罩式退火炉控制软件并没有脱离原有的工艺技术，而是以此为研究基础进行的改进，该软件不仅在温度控制和模糊控制算法上具有更前卫的计算技术，而且还更加智能、环保，对精度的控制也呈现出卓越的效果。
本套系统和软件部分是对西门子S7-300PLC进行的设计，但对其他应用PLC进行退火炉控制同样适用，仅需要改变语言的使用环境和设备接口即可，因此在冶金冷轧领域具有广泛的市场。