[发明专利]具有湿度控制装置的钢带退火炉

说明书

本发明包括具有露点控制系统的钢带退火炉。与现有技术的控制系统相比，炉/控制系统可以更容易地控制到期望的露点，并且可以处理在不同类型的钢卷连续穿过时需要的设定点变化。

技术领域

本发明涉及炼钢炉，并且更特别地涉及用于对钢进行加热和均热的炉。具体地，本发明涉及钢带退火炉及其内部湿度的控制。

背景技术

在钢厂中，存在许多不同类型的炉。在热浸镀锌生产线中，存在一段用于在将钢带浸入熔融锌浴中之前对钢带进行退火的生产线。图1是这种热浸镀锌生产线1的示意描绘。从图1可以看出退火炉2的布置。图2描绘了现有技术的退火炉2及其控制结构。通常，退火炉2包括加热部分3和均热部分4两者。加热部分3可以是诸如辐射管加热(RTH)的炉，并且均热部分4可以是辐射管均热炉(RTS)。在下文中，将根据RTH炉3和RTS炉4来描述现有技术和本发明。

钢带进入RTH 3，如由图2中的箭头所示。钢带上下蜿蜒通过RTH 3，并且在RTH 3的末端，钢带进入RTS 4。钢带上下蜿蜒通过RTS 4。当钢带完成退火时，其会退出RTS 4，如由图2中的箭头所示。

修改和控制RTH 3和RTS 4中的炉气氛及湿度通常是有用的。图2示出了用于控制RTH 3和RTS 4内的气氛/湿度的现有技术的系统的示意描绘。通常，气氛可以由HNx气体组成，但是也可以使用其他气氛气体。气氛气体5的供应用于向RTH 3和RTS 4连续地供应气氛。此外，可以通过蒸汽发生器6来对炉气氛进行加湿。由发生器6生成的蒸汽可以单独喷射至炉中，但是通常与炉的气氛气体混合，并且然后将混合物传送至炉中。

在RTH 3和RTS 4内需要控制湿度。因此，蒸汽发生器6不能连续地全速运行。必须调整蒸汽输入以在炉内产生适当的湿度。此外，对于将要穿过炉的不同的钢，湿度要求也将不同。为实现由于改变钢而引起的湿度控制和变化，炉具有湿度控制系统。现有技术的控制系统包括蒸汽发生器控制器6'，其调节蒸汽发生器6的输出。现有技术的系统还包括露点传感器(7，9)，其置于炉的与气氛/蒸汽输入站点相对的一端。该传感器检测炉中的气氛的露点(湿度)并将该测量信号10发送至PID(比例积分微分)控制器8。PID控制器8包括设定点输入信号10，其对应于在任何给定的时刻炉内的特定钢的期望的炉露点温度(湿度水平)。PID控制器还接收反馈信号10'、11'(来自露点传感器7、9的测量的露点)。PID控制器产生误差信号，其与设定点信号10、11组合以产生用于蒸汽发生器控制器的控制信号10、11，该蒸汽发生器控制器又控制蒸汽发生器的输出。

理论上，这种闭环反馈控制系统应该能够控制RTH 3和RTS 4内的露点。然而，在实践中，该系统对于控制炉的露点的任务来说是远远不够的。图3是露点和蒸汽发生器输出与穿过炉的时间/卷长度的关系的图表。当系统具有特定钢的设定露点时，在图表上存在称为目标露点的设定点条，并且蒸汽发生器将蒸汽喷射至炉气体中(如可以由蒸汽机输出曲线看到的)。测量的露点被示出为RTS露点。明显的是，通过现有技术的系统没有达到期望的露点，因为露点(和蒸汽机输出)与期望的设定点相差很大并且非常不稳定。

这是完全不能接受的，并且因此，本领域需要如下炉和控制系统，该炉和控制系统可以更容易地控制到期望的露点，并且可以处理在不同类型的钢卷连续穿过其中时所需的设定点变化。

发明内容

本发明包括具有露点控制系统的钢带退火炉。与现有技术的控制系统相比，炉/控制系统可以更容易地控制到期望的露点，并且可以处理在不同类型的钢卷连续穿过时需要的设定点变化。

本发明包括：具有上区域和下区域的炉；炉气氛喷射器，其被配置成将炉气氛气体喷射至炉的上区域中的喷射区域中。该系统还可以包括蒸汽发生器，其可以与气氛喷射系统联接以将蒸汽混合至炉气氛气体中。发生器可以包括控制蒸汽的生成的蒸汽发生器控制单元。

炉系统还可以包括用于控制蒸汽发生器以在炉内提供期望的露点的控制系统。控制系统可以包括输入露点(DP)设定点信号发生器，其生成与期望的炉DP相对应的DP设定点信号。