[发明专利]一种压力控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力控制统及方法。

背景技术

在现有热轧制程中，例如热轧钢带制程，由于加热炉燃烧设备的特殊配置，使得胚料在均热区等待出料时的受热并不平均，加上加热炉外的冷空气若在出料过程钻入加热炉内，更容易造成胚料宽度方向的均温性不佳，进而使得胚料在热轧过程中，因宽度两侧温差所造成的不同材质软硬度，使胚料于轧延后的全长呈现弯曲或/及弧形，以及影响胚料宽度的控制精度。另外，若加热炉的炉压调节过大，则会造成炉火外溢的异况。

现有热轧制程的加热炉体积庞大，以便胚料可以在经过预热区、加热区以及均热区后能达到热间轧延的加工温度。而利用各热区火焰方向的特殊配置，可以导引燃烧废气由烟囱排出，且饱含热能的废气可以通过调节加热炉的阀门调控废气在炉内的停留时间。其中，废气停留的时间越长节能效果越好，但会提高炉压及降低加热炉寿命；反之，若废气停留的时间越短，则加热炉维持胚料温度的耗能较大。亦即，通过废气调节阀门的调控，可以修正加热炉内压力以及燃烧统能耗的目的。

此外，虽然均热区的火焰方向是朝向出料炉门，但因火焰角度在设计上的限制，使得胚料在等待出炉时，其靠近出料炉门的侧的受热会较少，因此，若是等待出炉的时间越长，则胚料在宽度方向的均温性就会越差。而胚料在出炉前，除了需要等待出料炉门的开启，胚料抽取机构亦需由加热炉外进入并完成胚料的搬运动作。因此，于热废气排出及炉压下降的期间，若加热炉内的压力较低，则外部的冷空气就容易被吸入加热炉内，并劣化胚料于宽度方向的均温性。

若胚料的宽度两侧的温差太大，在热轧过程中就会容易因为两侧材质不同的软硬度，使得胚料轧延后的全长呈现弯曲及/或弧形，并影响完轧胚料宽度的控制精度。

在现有技术中，加热炉的操作人员以手动介入的方式降低废气调节阀门的开度，以达到提高炉压的目的。然而，因为胚料出炉温度的目标值及加热炉氛处于变动的状态，因此废气调节阀门仅以定量关闭的方式操作，无法进行精确的控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种压力控制统及方法，能够有效改善胚料均温性不佳的问题，且可防止炉压调节过大而造成炉火外溢的异况。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压力控制统及方法，其特征在于，包括：

炉门侦测单元，用以取得出料炉门的炉门状态信息；

压力动态设定模块，依据该炉门状态信息设定第一压力补偿值；

压力传感器，设置于接近该出料炉门，用以取得实际压力；

炉火外溢侦测单元，面对该出料炉门，用以取得外溢炉火信息，且依据该外溢炉火信息及该实际压力计算第二压力补偿值；

以及压力控制模块，依据该第一压力补偿值、该第二压力补偿值、该实际压力及压力设定值计算压力补偿值，且依据该压力补偿值调整加热炉的废气调节阀门的开度，以调节加热炉内的压力。

所述炉门侦测单元包括位置传感器、近接开关装置、炉门开关控制装置的I/O输出模块或制程计算机的I/O输出模块。

所述压力控制统还包括胚料位置传感器，该胚料位置传感器设置于靠近该出料炉门，用以取得胚料距离该出料炉门的胚料位置。

所述压力控制统还包括炉门控制单元，依据该胚料位置控制该出料炉门及进料炉门的开关时间及状态。

所述第一压力补偿值包括第一阶段补偿值、第二阶段补偿值、第三阶段补偿值及第四阶段补偿值，该出料炉门开启前一第一设定时间至半开期间的设定补偿值为该第一阶段补偿值，该出料炉门半开至全开期间的设定补偿值为该第二阶段补偿值，该出料炉门全开至关闭期间的设定补偿值为该第三阶段补偿值，该出料炉门关闭至关闭后第二设定时间的设定补偿值为该第四阶段补偿值。

一种压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：取得出料炉门的炉门状态信息；依据该炉门状态信息设定第一压力补偿值；取得实际压力及外溢炉火信息；依据该实际压力及该外溢炉火信息计算第二压力补偿值；及依据该第一压力补偿值、该第二压力补偿值、该实际压力及压力设定值计算压力补偿值，且依据该压力补偿值调整压力。

所述压力控制方法利用位置传感器、近接开关装置、炉门开关控制装置的I/O输出模块或制程计算机的I/O输出模块，取得出料炉门的炉门状态信息。

所述压力控制方法还包括取得胚料距离该出料炉门的胚料位置的步骤。

所述压力控制方法还包括依据该胚料位置控制该出料炉门及进料炉门的开关时间及状态的步骤。