一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法与流程

1.本发明属于钢材加热的技术领域，具体涉及一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法。


背景技术：

2.特钢广泛应用于对钢材质量要求较高的领域，其在冶炼过程中加入了较多的合金元素，采取了特殊的生产、加工工艺，因此在轧制生产之前对钢坯的加热工艺有着严格、较高的要求。
3.加热炉通常按照加热工艺的需求划分为预热段、多个加热段、均热段，特钢加热工艺对每个加热段都有着加热时长和加热温度制度的严格要求，如果加热过程不能严格满足工艺要求，对特钢产品的质量会有直接的影响。因此特钢厂都十分重视特钢的加热质量。
4.目前国内多数特钢厂加热炉虽有过程控制系统，但由于特钢产品钢种类别多、订单产量少，往往加热炉内避免不了多个钢种混装加热的情况，加热过程控制系统不能按照加热工艺规程精准自动的控制钢坯在加热炉内每段的加热时间和加热温度，在实际生产中加热时间及加热温度全都由操作工对照加热规程进行人工控制，不但增加了操作工的劳动强度，还不能完全保证加热的质量。


技术实现要素：

5.针对现有技术中钢坯混装加热时，因不同钢坯的加热工艺不同导致的无法精准控制加热炉内各加热段加热温度的问题，本发明提供一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，以解决上述问题。
6.本发明首先根据钢种加热计划和加热规程获得加热炉内各加热段的混装钢坯加热目标温度规划；根据上述炉内各段目标加热温度规划，把各段规划加热温度上下限作为炉温优化的上下限，自动计算最优钢坯加热区间，进行迭代炉温设定计算；加热过程中根据人工需要，在混装加热规划温度范围内设置多档加热目标；混装钢坯炉温根据上述特钢混装加热规划温度进行周期迭代设定计算。
7.本发明的技术方案为：
8.一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，方法如下：
9.(1)根据钢坯成分的组成，获得各加热段中前进方向最前端的钢坯的最优加热区间；
10.(2)根据步骤(1)获得的最优加热区间，调整获得实际加热区间；
11.(3)根据钢种加热规程获得加热炉内各加热段的混装目标加热温度区间；
12.(4)将钢坯实时温度值ts与实际加热区间进行比较，根据比较结果对加热炉温度进行相应的策略控制。
13.钢坯在加热炉内位置每变化一次，重新按照步骤(1)-(4)进行。
14.钢坯在加热炉中以传送的方式前进，加热炉内钢坯实时温度值ts是计算的各加热
段中前进方向最前端的钢坯的实时温度。实时温度值ts的计算方法是根据不同加热段的炉温与钢坯之间的对应关系计算所得，此方法为本领域的常规技术手段。
15.所述步骤(1)中最优加热区间为通过钢坯成分组成，计算得出的最优加热区间，此方法为本领域的常规技术手段。
16.所述步骤(2)具体为对最优加热区间的上限升高20℃，对最优加热区间的下限降低20℃后得到实际加热区间。
17.所述步骤(3)具体为对同一加热段内的各相邻钢种的加热规程温度范围取交集作为混装目标加热温度区间；如果交集为空，则无交集钢种钢坯之间空1-2个钢坯的位置。钢坯在加热炉内位置每变化一次，每个加热段的混装加热目标温度按照上所述方法重新进行计算，得到新的混装加热目标温度，获得不同钢种钢坯加热范围。
18.所述步骤(4)具体为：
19.a.将步骤(2)获得的其中一个加热段的实际加热区间进行等分，分为m个温度档：t’1-t’m
；同时将步骤(3)中对应加热段的混装目标加热温度区间均分成n个温度档：t
1-tn，n＝m；
20.b.通过计算获得该加热段内钢坯实时温度值ts，将ts与步骤a中m个温度档进行比较，找出最接近的温度档t’i
；所述i为1至m中任一整数；
21.c.控制该加热段加热温度在温度档t
n-(i-1)
；
22.d.重复步骤a-c，对加热炉中其他加热段的加热温度进行控制。
23.优选的，所述m为3、4或5。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明针对特钢钢坯加热混装情况下，所采用的一种以钢坯温度为计算目标设定炉温的方法，通过钢种最优升温区间温度档的划分和在炉钢坯温度，实际得到混装钢坯加热设定温度。本发明解决了钢坯混装时，多种加热工艺要求下的炉温设定的难题，既降低了操作工的劳动强度，又提高了特钢钢坯的加热质量。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明实施例1加热炉炉内钢坯加热示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，方法如下：
31.某特钢厂加热炉内加热段分为预热段、加热ⅰ段、加热ⅱ段、均热段，各加热段内钢坯的实时分布如图1所示。每个加热段的温度为预热段温度上下限，加热ⅰ段温度上下限，加热ⅰ段温度上下限，均热段温度上下限，目标出炉温度上下限；所生产的钢种为a、b、c、d和e；每个钢种各加热段的加热温度规程如表1所示。表1中各钢种在加热段中的加热温度规程为本领域常规技术手段，通过分析钢种的成分以及在加热炉内所处的位置即可获得。
32.表1-特钢加热温度规程(单位：℃)
[0033][0034]
预热段为钢种e、a和d的加热规程交集：
[0035]
{955,995}∩{960,1000}∩{945,985}＝{960,985}；
[0036]
加热ⅰ段为钢种d和c的加热规程交集：
[0037]
{945,985}∩{940,980}＝{945,980}；
[0038]
加热ⅱ段为钢种c和b的加热规程交集：
[0039]
{1180,1220}∩{1190,1230}＝{1190,1220}；
[0040]
均热段钢种b和a的加热规程交集：
[0041]
{1170,1210}∩{1180,1220}＝{1180,1210}；
[0042]
则加热炉内各加热段的混装目标加热温度区间为：
[0043]
预热段：{960,985}；
[0044]
加热ⅰ段：{945,980}；
[0045]
加热ⅱ段：{1190,1220}；
[0046]
均热段：{1180,1210}。
[0047]
根据特钢钢种加热规程和炉况实际计算得到钢种a、b、c、d、e的最优加热区间，因工艺要求，对最优加热区间的上限升高20℃，对最优加热区间的下限降低20℃，由此获得实际加热区间。
[0048]
以加热ⅱ段炉温控制为例，通过模型计算获得加热ⅱ段钢坯b1的实时钢温为ts＝1172℃；
[0049]
加热段ⅱ中钢坯b的实际加热区间为{1170，1210}℃；
[0050]
将加热ⅱ段混装炉温加热目标温度规程{1190,1220}划分4个温度档，t1：{1190,1197.5}，t2：{1197.5,1205}，t3：{1205,1212.5}，t4：{1212.5,1220}；
[0051]
将上述钢坯b的实际加热区间{1170，1210}℃相应的均匀划分为4档，t
′1：{1170,1180}，t
’2：{1180,1190}，t
′3：{1190,1200}，t
′4：{1200,1210}；
[0052]
将ts＝1172℃与t’做比较，ts属于t
’1档，按照t
′i对应t
n-(i-1)
(n＝4)的规则，则加热炉炉温控制在t4：{1212.5-1220}范围内。当钢坯向前移动，钢坯c移动至加热ⅱ段的最前端时，加热ⅱ段炉温将按照钢坯c为标准重新对加热ⅱ段的加热温度区间进行设定计算。
[0053]
其它加热段混装炉温设定以此方法类推计算。
[0054]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，方法如下：(1)根据钢坯成分的组成，获得各加热段中前进方向最前端的钢坯的最优加热区间；(2)根据步骤(1)获得的最优加热区间，调整获得实际加热区间；(3)根据钢种加热规程获得加热炉内各加热段的混装目标加热温度区间；(4)将钢坯实时温度值ts与实际加热区间进行比较，根据比较结果对加热炉温度进行相应的策略控制。2.如权利要求1所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，加热炉内钢坯实时温度值ts是计算的各加热段中前进方向最前端的钢坯的实时温度。3.如权利要求1所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为对最优加热区间的上限升高20℃，对最优加热区间的下限降低20℃后得到实际加热区间。4.如权利要求1所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为对同一加热段内的各相邻钢种的加热规程温度范围取交集作为混装目标加热温度区间。5.如权利要求4所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，如果交集为空，则无交集钢种钢坯之间空1-2个钢坯的位置。6.如权利要求1所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：a.将步骤(2)获得的其中一个加热段的实际加热区间进行等分，分为m个温度档：t’1-t’m
；同时将步骤(3)中对应加热段的混装目标加热温度区间均分成n个温度档：t
1-tn，n＝m；b.通过计算获得该加热段内钢坯实时温度值ts，将ts与步骤a中m个温度档进行比较，找出最接近的温度档t’i
；所述i为1至m中任一整数；c.控制该加热段加热温度在温度档t
n-(i-1)
；d.重复步骤a-c，对加热炉中其他加热段的加热温度进行控制。7.如权利要求6所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，所述m为3、4或5。8.如权利要求1所述的一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，其特征在于，钢坯在加热炉内位置每变化一次，重新按照步骤(1)-(4)确定加热炉温度。

技术总结
本发明涉及一种基于钢温的特钢加热炉混装加热方法，属于钢材加热的技术领域。方法如下：(1)根据钢坯成分的组成，获得各加热段中前进方向最前端的钢坯的最优加热区间；(2)根据步骤(1)获得的最优加热区间，调整获得实际加热区间；(3)根据钢种加热规程获得加热炉内各加热段的混装目标加热温度区间；(4)将钢坯实时温度值Ts与实际加热区间进行比较，根据比较结果对加热炉温度进行相应的策略控制。本发明解决了钢坯混装时，多种加热工艺要求下的炉温设定的难题，既降低了操作工的劳动强度，又提高了特钢钢坯的加热质量。高了特钢钢坯的加热质量。高了特钢钢坯的加热质量。


技术研发人员：孙卫华 焦吉成 崔健 孙凤晓 汤化胜 曹金生 孙成龙 李率民 王猛 张维国
受保护的技术使用者：山东钢铁集团日照有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8