專利名稱：高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法。
背景技術(shù)：
高溫環(huán)形退火爐是用于鋼材高溫退火的加熱爐，溫度檢測元件檢測加熱爐的溫度，檢測的溫度值經(jīng)熱電偶輸入模塊輸入控制系統(tǒng)，空氣、煤氣流量檢測元件檢測介質(zhì)管道的流量，檢測的流量值經(jīng)模擬量輸入模塊輸入控制系統(tǒng)，控制程序?qū)z測的爐溫值、流量值、爐門提起信號進(jìn)行處理計算輸出控制值，輸出的控制值經(jīng)模擬量輸出模塊輸出到煤氣、空氣流量調(diào)節(jié)元件控制能源介質(zhì)管道的流量。高溫環(huán)形退火爐在生產(chǎn)時，每隔一段時間要將密封加熱爐的爐門提起、爐床轉(zhuǎn)動，由于爐門提起后熱量大量散失，加熱爐熱平衡被破壞，由于被控對象容積延時很大，爐溫控制采用現(xiàn)有的PID方法進(jìn)行控制，最大動態(tài)偏差大、調(diào)節(jié)時間長，影響被處理產(chǎn)品的質(zhì)量，浪費(fèi)能源；同時，爐門向上開啟后受到較高爐溫的熱輻射，進(jìn)而會對爐門造成損壞，無法滿足生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法，它可以分不同工況進(jìn)行爐溫控制，在爐門開啟后，采用低燃燒控制方法，以達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備的目的。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下所述本方法中所述系統(tǒng)包括燒嘴、流量調(diào)節(jié)元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統(tǒng)；其控制系統(tǒng)中的爐溫調(diào)節(jié)器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至高選擇器；所述爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號按下述步驟設(shè)置a、利用常規(guī)PIC控制方法控制爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號；b、判斷爐門是否打開；是，執(zhí)行步驟c；否，執(zhí)行步驟a；c、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關(guān)閉；是，執(zhí)行步驟e；否，執(zhí)行步驟c；e、判斷爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值SV與爐溫調(diào)節(jié)器的檢測值PV之差是否在5℃以內(nèi)；是，執(zhí)行步驟f；否，執(zhí)行步驟e1；e1、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉(zhuǎn)至步驟e；f、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB，程序跳轉(zhuǎn)至步驟a。
進(jìn)一步地，所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值，最大限度地利用燒嘴的工作參數(shù)，將能源浪費(fèi)降至最低。
本發(fā)明所述高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法，在環(huán)形爐的爐門開啟時采用低燃燒方式，根據(jù)控制系統(tǒng)爐溫調(diào)節(jié)器的輸出值改變能源介質(zhì)流量的大小，從而控制燒嘴的燃燒，實現(xiàn)對高溫環(huán)形退火爐爐門提起時的爐溫節(jié)能控制；達(dá)到了節(jié)約能源、保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備的目的。


圖1是現(xiàn)有的高溫環(huán)形退火爐爐溫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述高溫環(huán)形退火爐爐溫控制程序時序圖；圖3是本發(fā)明所述高溫環(huán)形退火爐的控制系統(tǒng)方框圖；圖4是本發(fā)明所述高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖具體說明具體實施方式
。
如圖1所示，本實施方式所述系統(tǒng)包括燒嘴、流量調(diào)節(jié)元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統(tǒng)；如圖3所示，控制系統(tǒng)中的爐溫調(diào)節(jié)器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至高選擇器；如圖4所示，所述爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號按下述步驟設(shè)置a、利用常規(guī)PIC控制方法控制爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號；
b、判斷爐門是否打開；是，執(zhí)行步驟c；否，執(zhí)行步驟a；c、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關(guān)閉；是，執(zhí)行步驟e；否，執(zhí)行步驟c；e、判斷爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值SV與爐溫調(diào)節(jié)器的檢測值PV之差是否在5℃以內(nèi)；是，執(zhí)行步驟f；否，執(zhí)行步驟e1；e1、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉(zhuǎn)至步驟e；f、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB，程序跳轉(zhuǎn)至步驟a。
其中，所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值，最大限度地利用燒嘴的工作參數(shù)，將能源浪費(fèi)降至最低。
工作原理當(dāng)爐門提起時，熱量大量散失，爐溫調(diào)節(jié)器的PV值(檢測值)迅速下降，由于爐門已經(jīng)提起，這時繼續(xù)加大TIC的輸出爐溫是無法升高的。如圖2所示，這時中斷爐溫調(diào)節(jié)器的PID控制計算，按一定斜率減小爐溫調(diào)節(jié)器的控制輸出信號，采取低燃燒進(jìn)行燃燒控制，將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒固定值MVA，MVA的設(shè)定依據(jù)燒嘴的最小負(fù)荷和和流量調(diào)節(jié)元件的可控范圍來整定，進(jìn)而起到節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備的效果；當(dāng)爐門關(guān)閉時，這時爐溫值可能與爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值相差很大，爐溫調(diào)節(jié)器如立即恢復(fù)常規(guī)的爐溫PID控制，對爐溫控制系統(tǒng)而言相當(dāng)于出現(xiàn)了一個很大的階躍干擾，為避免這樣的情況出現(xiàn)，爐溫調(diào)節(jié)器在收到工況恢復(fù)的信號后，輸出值以一定斜率緩慢改變輸出為低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVC，MVC的設(shè)定依據(jù)燒嘴的最小負(fù)荷最大負(fù)荷來整定；直到爐溫值接近爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值后，爐溫調(diào)節(jié)器的輸出值改變?yōu)楣r燃燒固定值MVB，MVB通過對正常工況時爐溫調(diào)節(jié)器輸出值的觀察整定，(MVB實際就是高溫環(huán)形退火爐正常工況熱平衡建立時爐溫調(diào)節(jié)器的MV輸出值)。
以上關(guān)于本發(fā)明所述控制方法的具體描述，僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在專利的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法，本方法中所述系統(tǒng)包括燒嘴、流量調(diào)節(jié)元件、流量檢測元件、溫度檢測元件和控制系統(tǒng)；其特征在于其控制系統(tǒng)中的爐溫調(diào)節(jié)器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高選擇器的輸出信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至煤氣閥門，煤氣流量信號經(jīng)煤氣流量調(diào)節(jié)器輸出至低選擇器，低選擇器的輸出信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至空氣閥門，空氣流量信號經(jīng)空氣流量調(diào)節(jié)器輸出至高選擇器；所述爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號按下述步驟設(shè)置a、利用常規(guī)PIC控制方法控制爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號；b、判斷爐門是否打開；是，執(zhí)行步驟c；否，執(zhí)行步驟a；c、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒固定值MVA；d、判斷爐門是否關(guān)閉；是，執(zhí)行步驟e；否，執(zhí)行步驟c；e、判斷爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值SV與爐溫調(diào)節(jié)器的檢測值PV之差是否在5℃以內(nèi)；是，執(zhí)行步驟f；否，執(zhí)行步驟e1；e1、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為工況燃燒固定值MVC，程序跳轉(zhuǎn)至步驟e；f、將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB，程序跳轉(zhuǎn)至步驟a。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法，其特征在于所述低燃燒固定值MVA為燒嘴的最小流量值，低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值MVB為燒嘴的最大流量值。
全文摘要
高溫環(huán)形退火爐爐溫控制方法，它可以分不同工況進(jìn)行爐溫控制，在爐門開啟后，采用低燃燒控制方法，以達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備的目的。本發(fā)明所述方法的設(shè)計要點在于其控制系統(tǒng)中的爐溫調(diào)節(jié)器輸出信號分別輸出到高選擇器和低選擇器，高、低選擇器的輸出信號分別經(jīng)流量調(diào)節(jié)器控制煤氣閥門和空氣閥門，高選擇器、低選擇器的另一路輸入是流量調(diào)節(jié)器的檢測值按常規(guī)的單交叉限幅控制方法計算后的值；爐門開啟時，采用將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒固定值；爐門關(guān)閉時，爐溫調(diào)節(jié)器的設(shè)定值與爐溫調(diào)節(jié)器的檢測值之差大于在5℃，將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為工況燃燒固定值，最后，將爐溫調(diào)節(jié)器的輸出信號設(shè)置為低燃燒恢復(fù)后燃燒固定值，按PID方法進(jìn)行控制。
文檔編號C21D1/26GK101058848SQ20071005243
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者王衛(wèi)平, 陳艾華, 王源, 蘇光明, 朱霞, 代向紅, 王建斌, 梁昆 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司