立式退火炉二级模型在线应用

　　攀钢冷轧厂3#镀锌机组建于2005年，由于退火炉没有二级模型，所有退火炉工况控制及温度、速度等控制参数均通过操作工手动设定，导致生产过程存在诸多不稳定因素，对产品质量控制带来极大影响。对此攀钢与重庆赛迪工业炉合作开发了“热镀锌立式退火炉二级模型”1，并于2011年底正式投入在线运行。该二级模型的投入，提高了退火炉温度控制的精度和稳定性，同时也增强了不同规格带钢在退火炉内过渡过程的控制。

　　1退火炉工艺及模型功能基本工艺

　　攀钢冷轧厂 3#镀锌机组镀锌工艺为美钢联法，退火炉加热采用煤气辐射管间接加热，炉内充满N2、H2保护气体，防止带钢在退火过程中的氧化，提高带钢的加热质量。机组退火炉按照带钢在炉内运行方向，依次由预热段、辐射管加热段、均热段、喷射冷却段、均衡段、出口段及炉鼻子等组成。带钢在退火炉内，通过加热和冷却，消除轧制应力，改善内部晶相结构，达到所要求的深冲等机械加工性能和带钢热处理工艺要求，同时满足带钢镀锌的温度限制2。

　　二级模型功能

　　(1)带钢速度计算;

　　(2)焊缝跟踪;

　　(3)退火炉带钢温度计算;

　　(4)辐射管使用功率计算;

　　(5)过渡过程计算和控制。

　　生产应用功能:

　　根据实际生产和操作需要，目前开发的主要应用功能有生产数据处理、焊缝跟踪处理、各段出口带钢目标温度设定、退火炉生产工况设定、退火炉速度控制、历史趋势记录、报警及事件记录、操作级别管理等。

　　2二级模型控制系统的在线应用

　　退火炉二级模型的建立主要在于规范退火炉速度、温度、规格变化时各环节参数的自动控制，同时为操作提前预判机组工况提供依据。

　　2.1退火炉速度控制

　　在实际生产中，当二级模型投入使用后退火炉的速度主要受两方面控制：一是一级操作工输入的速度，二是通过二级模型计算给出的速度值。机组运行的速度取两者最小的值。在速度控制过程中，二级的速度控制策略如下描述。

　　2.1.1规格不变时的速度策略

　　当一级切换至二级时，要保证速度稳定，首先维持半分钟生产速度，然后再根据当前规格和RTF出口带温来调整速度，温度在满足正常要求下，速度达到最大值。

　　1)当二级速度输出值小于一级设定值时，退火炉控制情况

　　首先维持半分钟当前速度，再根据带钢规格和RTF出口带温来调整退火炉速度。由于RTF出口带温低于设定温度，因此条件允许速度下降到111m/min，然后半分钟之后再次判断条件速度下降到110m/min，并维持最终速度。在这种情况下，实际速度控制就主要由二级来完成，一级的参数不起任何作用。具体情况见图1。