[发明专利]退火炉炉膛气氛控制系统及其闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理控制技术领域，尤其涉及一种退火炉炉膛气氛控制系统及其闭环控制方法。

背景技术

在连退机组中，退火炉对带钢进行热处理，水淬槽对带钢进行冷却处理。其中，退火炉包括预热段、加热段、均热段、缓冷段、快冷段、OAS段(时效段)、和终冷段。退火炉的主要功能就是对带钢进行热处理，让带钢发生晶粒转变，通过保温和冷却控制，得到需要晶粒结构。带钢在退火炉内进行热处理的时候，表面的氧化膜被还原成活性铁，在炉内NH_X保护气体的保护下，带钢表面不会发生氧化反应。但是，一旦退火炉内的NH_X保护气体的气氛发生了变化，即混入了氧气，则带钢因与氧气发生反应而被氧化，从而在带钢表面形成氧化色，影响产品质量，因此必须对连续退火炉内的气氛进行控制。

目前，大多数连续退火机组在对带钢进行处理时，一般使用露点检测以来检测退火炉的炉膛内的气氛，并采用人工调整的方式。但是，这种方法有局限性，当炉膛内保护气体的气氛发生变化时，一是不能进行及时、有效地调整，造成炉膛内的带钢被氧化，影响产品质量；二是无法及时控制NH_X保护气体的电磁控制阀，因此当炉膛内的气氛达到要求后，依旧向炉膛内流入大量的NH_X保护气体，造成NH_X保护气体的浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种当炉膛内的气氛发生变化时，能够及时、有效地调整用于控制退火炉的炉膛气氛的闭环控制系统及其方法。

本发明的另一目的在于，提供一种当炉膛内保护气体的气氛发生变化时，及时控制炉膛内的NH_X保护气体的用于控制退火炉的炉膛气氛的闭环控制系统及其方法。

根据本发明的退火炉炉膛气氛控制系统，具备：露点检测仪，设置在退火炉的炉膛内，检测退火炉炉膛内的露点温度，并将检测到的露点温度反馈给控制器；控制器，判断露点温度是否在设定值范围内，并根据判断结果向控制阀发出指令；控制阀，根据接收到的指令来调整其开口度。

优选地，所述控制阀是电磁控制阀。

根据本发明的退火炉炉膛气氛的闭环控制方法，其特征在于整个退火炉、水淬槽、以及带钢均处于密封状态，采用退火炉炉膛气氛控制系统，即控制器，保护气体控制阀，以及设置在退火炉各个炉室的露点检测仪，并采用如下步骤进行退火炉炉膛保护气氛的闭环控制：1)、设定满足工艺要求的：炉膛保护气体的露点温度范围值、保护气体控制阀的原始开口度；2)、露点检测仪检测退火炉炉膛内的露点温度，并将露点温度反馈至控制器；3)、控制器判断露点温度是否在其设定值范围内，并根据判断结果向保护气体控制阀发出指令；4)、保护气体控制阀根据接收到的控制器的指令来实时调整其开口度。

优选地，当所述露点检测仪检测到的露点温度在设定值范围内时，控制器向保护气体控制阀发出保持其开口度指令，保护气体控制阀不动作；当所述露点检测仪检测到的露点温度超出设定值范围时，控制器向保护气体控制阀发出增加开口度指令，保护气体控制阀开口度加大，增加通入炉膛的保护气体量，调节炉膛的保护气氛；当所述露点检测仪检测到的露点温度由超出设定值范围到被调节到设定值范围内后，控制器向保护气体控制阀发出减小开口度指令，保护气体控制阀开口度减小，减少通入炉膛的保护气体量，恢复到原始开口度。

优选地，所述保护气体控制阀的开口度是指当前保护气体的流量，当当前保护气体的流量等于原始流量时，控制器向保护气体控制阀发送保持原始开口度的指令，反之，当保护气体的流量大于原始流量时，控制器向控制阀发送恢复到原始开口度的指令。

优选地，保护气体包含体积为5～7％的纯氢气和体积为93～95％的纯氮气。

本发明的用于控制退火炉的炉膛气氛的闭环控制系统及其方法根据生产中的实际情况，可快速地调节炉膛内的保护气体的气氛，保证炉膛气氛的稳定性，减少带钢产生氧化色的量，从而提高了产品质量和退火机组成材率。

而且本发明通过控制器的实时控制，可以及时调整NH_X保护气体流入炉膛的量，降低NH_X保护气体的消耗，节约能源。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出本发明的退火炉炉膛气氛控制系统。

图2是示出本发明的退火炉炉膛气氛的闭环控制方法的流程图。

图3是示出基于判断结果来向保护气体控制阀发出相关指令的流程图。