全氢罩式退火炉的控制系统.pdf

自动化与仪器仪表
ZIDONGHUA YU YIQI YIBIAO
2001年第1期(总第93期)
文章编号:1001-9227(2001)01-0014-03
全氢罩式退火炉的控制系统
陈智华用小果
(重庆钢铁设计研究院重庆,400013
摘要:全氢罩式退火州在治金行业的现代化冷纯生庐线中普遍采用。由于工艺过程复杂,对
控制系统的使、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制要求
所?置的控制系统。
关键词:全氢罩式退火炉控制系统
AB STRACT: The full- hydrogen annealer has been widely used in the modern cold lolling produc-
tion Iine of metall urgical industry. The demand on the hardware and software of the control system is strict
shisticated techniqu
rocess. The emp hasis is given to the cort:i tasks of the fa! - hydro
gen annealer and its control system provided to meet requ tements c! control
KEYWORDS: The full-hydrogen annealer Contio! system
中图分类号:TP272
文猷识码:B
后就用氢气吹扫置換内罩里的氮气。加热开始并根
0弓
据不同的材质选择川热曲线进行温度控制,直到钢
出于H2比HIN有更好的热传导性,而100%的卷卷心温度达到要求。
H2比HN的脱碳能力更强,用臣2作保邦气体的罩
冷却从仍然在炉台上的加热罩开始,吹入空气
式退火灯炉处理过的带创表面的碳渣含量更少,机械到加热罩中。然后移走加热罩进行辐射冷却,但
特性更均匀,能满足汽车制造业和冰箱、洗衣机等家有对内罩和炉台进行热密封测试成功后才能移走加
电行业对钢材品质的严格要求。所以,?氢罩式退热罩。接着吊装冷却罩,通过冷却罩上风机利用
火炉目前己在一些治金行业的现代化冷轧4:产线中周围坏境空气来冷却罩。当内罩里的循坏气氛达
得剑普遍采用。但巾于罩式退火的工艺过程较复到设定温度时,冷却罩风机停止运行。过段时问
朵,控制的设各和1介质数量较多,特别是采用100%后,喷淋冷却开始。当钢卷卷心的温度达到设定值
的氢气作保护气氛,安全保邦尤为重要,稍有不慎就冷却结宋,移走冷却罩。然后进行氮气吹扫,置换内
可能引起重大事故甚至爆炸。因此全氢罩式退火單里的氢气,移走内單。最斤吊走钢卷,一个艺过
炉的控制非常复杂,对拧制系统的硬、软件要求很程完成。
制的介质有氢气、氮气、煤气、卒气和冷却水。
主要控制的设各有炉台循环风机、冷却罩风机、加热
工艺过程
罩烧嘴、各受控介质的入口阀利H口阀等。
全氢置式退火炉的主要工艺设备有:带供应管
道和排放管道的退火炉台、内罩、加热罩、冷却罩和2控制功能
阀站等。
根据不同数量、材质和能要求,钢卷退火时问
退火开始时,先将要退火的钢卷堆垛在退火炉一般在30~80小时。一个冷轧厂设有数十个退火
台上,吊装上内罩,对炉台/内罩系统和氢气入口阀炉台,因为存放场地的限制,往往加热罩和冷却罩的
进行冷密封测试,测试成功后进行氮气次扫,同时数量却是各占炉台数量的一半,这就要求控制系统
吊装川热罩随后加热罩点火。当氮气吹扫满足条件不仅要对每个退火炉台和公辅部分进行塎制,还要
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协调各退火炉台对加热罩和冷却罩的使用。下面仅
煤气或助燃卒气低压将自动引起切断阀关断
以一个退火炉台的控制进行介绍。
切断煤气供应。
氢罩式退火炒控制功能主要有顺序控制、加
(3)温度前馈控制
热控制、冷却控制和安全联锁等。其中,顺序控制的
当上层烧嘴关断时,用于内部数据处理的温度
ど过程较复杂,设有正常生产的13步和故障处理信号被降低5C,以便于在操作站上显示相同的温
的11步,因为在控制上死显著特点,所以在此不再度时,温度控制系统对准高5C的温度。加热斤,该
叙述。ド面着重介绍一下加热制、冷却控制和安可改动或彻底清除,例如,加热罩冷却开始时,该
全联锁。
值必须被清除或置于零。
2.1加热控制
冷却控制
(1)采用多只热电偶对退火炉各个部分进行
(1)带加热罩的冷却
温度监并在不同的温度制阶段参与控制
如果气密性测试成功且退火周期结東,若已
双具热电偶(TEO01)交装在内罩气氛中,测量预先设定需要进行控制冷却则可丌始用仍然设置于
炉氛温度。单只热电偶(TEO02)用作炉料温度热电炉台上的加热罩进行控制冷却
偶。热电偶(TEO03)交装在加热罩上,用于控制川
由于川热罩烧嘴带丌/关循环控制点火,则可用
热罩的温度。TEO01中的一只和TE002及TEO03很小的调节量利逐步的变换进行灵活的温度梯度控
通过专用丁热电偶的AI模块与C系统连接
制冷却,根据不同材质选择一定的退火曲线进行。
上位机输入一个加热罩温度设定点并传送给炉在这种冷却方式中,关闭煤气阅,一个个地打开空气
个PLC系统,PC系统通过单个地开/关控制加热阀,可以用最大的助燃空气流暈进行冷却
置的烧嘴调节加热單的温度。TE001中的第二只连
核到温度控制器用丁过热保打
,利用冷却置冷却
内罩辐射冷却之后,设置冷却置。一旦插上冷
TEO0O3仪用于在加热阶段的温度控制(最高却覃的电气连接插头,两台冷却卒气风机自动启动。
850O,除非分段退火时选择过陡的梯度而导致达只要冷却时有氢气存在,炉台气氛循环风机就以高
例加热罩柲限温度时,则控制又换回到TEO03上。速运行。当炉氛温度达设定值且炉台气氛循环风
当达到要求的温度时,会切换到TEO01。当TEOO1机停转一段时间,冷却空气风机停转。儿分钟后打
(最大温度设定点750O负责炉料温度控制时,开炉台淋冷却水入口,关闭排水阅,井始以唠淋
1EO03仪用」防山加热罩过热及如果超出容许极限冷却,冷却水流量约35m3h。当入口阀被打开几分
则产牛切断(川热罩最高温度870O
钟后,炒台气氛循环风机以低速再启动,几分钟后切
(2)加热單烧嘴厂关循环控制和按选定温度换到高速运行。自至达到预先设定的冷却温度,停
曲线进行温度控制
止喷淋冷却。关闭入口阀,打开排水阀。在入口阅
温度制由烧嘴点火触发,并按选定的温度山被关闭数分钟后,冷却空气风机将再启动数分钟,
线维持温度,加热过持续到达到卷心设定温度以排除残留在内罩表面的水分
及设定的退火时间结東。
外,利用冷却罩冷却的方法还有用液氮冷却
烧嘴点火前,以最人助燃空气流量対川热罩内(控制过程与上述类似)和用以气体或水为工作介质
燃烧空间进行5分(可调)空气吹扫。烧嘴的点火的热交换器进行旁通冷脚。
顺序为:下层烧嘴1,4,2,5,3,6;上层烧嘴7,10,8,2.3安全联锁
119,12。点火后,12