冷轧罩式退火炉控制系统的研究.pdfVIP

学兔兔 第5期(总第180期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．5 2013年 1O月 MECHANICAL ENGINEERING 8L AUTOMATION Oct． 文章编号：1672—6413(2013)05-0163-02 冷轧罩式退火炉控制系统的研究 李 坤 (山钢股份莱钢分公司 自动化部．山东 莱芜 271104) 摘要：结合全氢罩式退火炉的工艺特点，开发了国产全氢罩式退火炉的控制系统。系统采用Profibus总线网 络、分布式l／()的控制方案．实现金氢罩式退火炉全部工作过程的控制。同时介绍了国产化全氢罩式炉控 制系统的控制策略及控制特性。 关键词：控制系统；全氢罩式退火炉；退火 中图分类号：TG335．12：TP273 文献标识码；A 0 引言 中要确保层间不粘连、表面不氧化等。 全氢罩式退火炉是高质量冷轧带钢产品的退火工 1．1 加热过程 艺设备，该设备具有生产效率高、退火产品质量高、能 冷轧后钢卷的加热速度主要取决于钢的导热系数 量消耗低等优点。该退火炉的生产工艺包括将冷轧过 的大小。钢中碳含量、合金含量对热传导影响很大。 后的带钢卷放置在氢气包围的密闭空间中加热(800 若其含量过高，则导热系数必然减小，那么就要求加热 ℃左右)、保温、冷却的全过程。经过退火的钢卷，其表 速度适当放慢，以避免罩内外温差过大，造成退火钢带 面质量、光泽度、韧性等得到了很大的提高。但是，由 组织和性能的不均匀分布。目前自然加热控制工艺 于钢卷是在密闭的空间并且伴有强对流循环的纯氢气 为：室温到400℃，加热速度可快可慢，一般来说应尽 包围中进行分阶段加热的，因此在整个退火生产过程 可能快些。因为根据钢的结晶原理，从室温到400℃， 中对温度的控制要求很高，并且要保证整个生产过程 钢的内部组织结构没有发生明显变化，在冷轧的过程 的安全性，因此，该生产工艺对自动化控制系统及控制 中被拉长的晶粒才获得复原，并未再结晶。加热钢卷 方式有很高的要求，既要有可靠性又要有稳定性。 从400℃到保温温度时，加热速度对钢的内部性能和 罩式退火炉主要由基座、加热罩、冷却罩、内罩、供 表面质量都有很大的影响；根据生产经验，加热速度应 气阀架等基础设备构成，控制系统由西门子PLC、I／O 控制在3O℃／h～5O℃／h最为合适。因为在400℃ 等组成。目前罩式退火炉大多采用间歇式的生产节 ~ - 730℃，正是钢体内部晶粒重新结晶的阶段，因此在 奏，即先把冷轧后的带钢卷置于退火炉的基座上，并套 这个温度区间加热速率必须精确控制。 上内罩，同时将内罩与基座卡严贴紧；通过冷泄漏试验 1．2 保温温度和时间 排尽内罩的所有空气，然后将加热罩套在内罩外面，再 带钢的再结晶温度不是固定的某一温度，它同带 根据工艺设定的温度曲线进行程序调用、自动加热；待 钢的内部组织状态有关，实际生产中的再结晶温度是 整个加热工艺完成后，经过热泄漏测试其密闭性，再将 在570℃～720℃之间根据产品选择的，故保温的温 冷却罩套在内罩上进行冷却。在整个生产过程中，必 度和时间主要根据产品的质量标准、技术成熟条件及 须防止空气进人装料工作区，同时也要保证装料工作 带钢钢种和带钢的厚度来确定，此外它还与钢卷卷重、 区域内