攀钢热轧板厂冷轧料加热工艺及其模型化加热方法研究

摘要

冷轧用原料是攀枝花新钢钒股份有限公司热轧板厂的重点产品之一，占热轧总产量约60％。冷轧料的加热工艺与一般热轧商品卷不同，有其特殊性。其一，冷轧料对表面质量要求十分苛刻，不允许任何形式的氧化铁皮压入缺陷；其二，轧制工艺要求的冷轧料加热温度与其它钢种不同。因此，必须系统研究冷轧料加热工艺，以提高加热质量和氧化铁皮去除效果。 在加热炉的炉型结构、燃料种类和被加热钢种确定后，影响加热工艺的主要因素是钢坯规格、加热时间、连铸坯热送热装、炉生氧化铁皮去除、轧制节奏等。冷轧料的加热工艺研究主要是确定加热目标温度、在炉加热时间和各控制段的炉温控制范围，其最终目的是提高加热炉的产量和钢坯加热质量，减少氧化烧损，提高炉生铁皮的可去除性，满足轧制工艺要求，同时尽可能地节能。 攀钢热轧板厂在三期技改中应用的加热炉自动燃烧控制模型存在先天不足，即模型不能识别钢种，更不能识别冷轧料，因此模型计算的设定温度不能满足实际生产要求，达不到自动控制的目的。因此，优化冷轧料加热工艺并开发冷轧料模型化加热方法显得十分必要。本文提出的冷轧料模型化加热方法应用于冶金企业热轧加热炉L2级过程控制系统，对有特殊工艺要求的钢种进行模型化加热处理，便于模型自动根据出炉目标温度完成冷轧料加热工艺和一般热轧商品材加热工艺的设定计算，大幅度减少人工修正的幅度和频次，达到燃烧自动控制的目的，提高钢坯加热质量。同时根据加热炉模型归档数据，研究了钢坯加热质量的评价方法，实现了在有效时间内对任一时间段的钢坯加热工艺和质量数据进行统计分析；此外，钢坯加热过程的温度测试，进一步提高了热轧加热炉自动燃烧控制模型的计算精度，完善了控制功能。 本课题的研究与应用达到了提高热轧加热炉产量和质量、节约能源、减少氧化烧损、延长加热炉运行周期、减少温室气体排放量等目的，为热轧板厂增产增效、提高产品质量作出了贡献，获得了良好的经济效益和社会效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.2.1加热炉相关工艺研究

1.2.2加热炉数学模型研究

1.2.3加热炉炉膛传热过程数学模型

1.2.4加热炉计算机控制技术概述

1.3课题研究的目的、内容和意义

1.3.1研究目的

1.3.2研究意义

1.3.3研究内容

2冷轧料加热工艺研究

2.1概述

2.2降低冷轧料加热温度的可行性

2.2.1加热温度高造成的危害

2.2.2降低加热温度的技术措施

2.3连铸坯热送热装技术措施

2.4冷轧料加热目标温度的优化

2.4.1钢种性质的影响

2.4.2轧制工艺的影响

2.4.3冷轧料加热工艺优化及性能跟踪试验

2.4.4冷轧料加热目标温度的优化

2.5钢坯在炉加热时间的确定

2.6冷轧料轧制节奏

2.6.1概述

2.6.2轧制节奏的制定与控制

2.6.3采取的技术措施及应用效果

2.7冷轧料炉生氧化铁皮去除

2.7.1制定炉生氧化铁皮判定标准

2.7.2加热工艺制度对氧化铁皮去除的影响

2.7.3提高炉生氧化铁皮除鳞率的技术措施

2.8冷轧料加热工艺制度

3冷轧料模型化加热方法研究

3.1 ACC模型简介

3.2钢坯加热传导模型

3.2.1比热和热传导率计算

3.2.2钢坯内部温度计算

3.2.3钢坯平均温度计算

3.3 ACC模型的作用及系统优化

3.3.1ACC模型作用

3.3.2系统优化

3.4冷轧料模型化加热方法研究

3.4.1简介

3.4.2实施方案要点

3.5程序设计

3.5.1程序的特点

3.5.2程序框图

3.5.3程序简介

3.6应用效果

4钢坯加热质量的统计评价及查询方法

4.1概述

4.2加热质量统计评价方法

4.2.1出炉目标温度命中率

4.2.2钢坯表面与中心温差合格率

4.2.3 R2T温度命中率

4.2.4钢坯在炉加热时间合格率

4.3加热质量指标查询统计

4.3.1人工查询统计

4.3.2自动查询统计

4.3.3查询统计结果显示

5钢坯加热过程的温度测试

5.1概述

5.2测试方案

5.3测试结果

5.4结果评价与分析

5.5模型参数修正及测试说明

6课题应用效果

7结论

致 谢

参考文献

附 录