(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221086834 4.9 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243032 安徽省马鞍山市经济技 术开 发区南区嘉善科技园2号楼 (72)发明人 何飞　何婷　刘永蕾　刘港　 戴兆汉　 (74)专利代理 机构 合肥昊晟德专利代理事务所 (普通合伙) 3415 3 专利代理师 何梓秋 (51)Int.Cl. C21D 9/56(2006.01) C21D 11/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间 的切换控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种连续退火炉加热过程中 不同钢种之间的切换控制方法， 属于钢铁冶金技 术领域。 本发 明通过协同优化控制辐射管温度和 炉温的调整时间、 调整幅度、 带钢厚度过渡进行 温度补偿以及过渡卷的使用情况， 保证整个切换 过程带钢热处理温度均控制在工艺要求范围， 立 足实际， 实现简单且准确可靠， 适用性强， 对突破 实际生产中黑匣子退火炉加热过程非稳定工况 带温精确稳定控制难题、 提高加热段出口带钢温 度在退火温度要求范围内的命中率、 节能降本增 效等具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书17页 附图11页 CN 114990320 A 2022.09.02 CN 114990320 A 1.一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1： 通过前一钢卷 带尾和后一钢卷 带头焊缝位置的跟踪实现带钢位置的跟踪； S2： 根据辐射管加热段结构和工艺特点， 通过辐射管、 带钢、 炉墙和炉气之间的传热计 算， 构建加热段全炉带钢温度分布计算模型， 每隔设定时间计算带钢温度， 再基于加热段全 炉带钢温度分布计算模型， 构建加热 段各列辐射管温度的动态优化设定模型； S3： 根据前带钢和后带钢的退火温度控制要求范围比较， 分多种情况， 采用不同的钢种 切换控制方式以及对应的动态切换控制参数， 其中， 前 带钢与后带钢的钢 种不同。 2.根据权利要求1所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在所述步骤S1 中， 焊缝位置的跟踪 是通过焊缝位置的实时计算来 实现， 计算 公 式如下： Lw＝Ld+Vs·t 其中， Lw为焊缝位置， Ld为焊缝检测仪器的位置， Vs为当前时刻的带钢速度， t为焊缝经 过焊缝检测仪器之后的时间。 3.根据权利要求2所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在所述步骤S2中， 所述加热段各列辐射管温度的动态优化设定模型根据已知 钢种、 热处理工艺要求和带钢规格， 确定带钢速度、 辐射管温度设定值、 炉温优化设定值， 使 得机组产量最大， 并基于加热段各列辐 射管温度的动态优化设定模型计算， 建立稳定工况 下不同钢种、 规格和带速下， 满足退火工艺要求的最优热 处理操作参数库， 即稳定工况最优 热处理操作参数库。 4.根据权利要求3所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在所述步骤S3中， 多种情况分别为焊缝前后带钢 退火温度控制要求范围存在 交集、 焊缝前后带钢 退火温度控制要求范围交集为空、 焊缝前后带钢 退火温度跳跃超过40 ℃。 5.根据权利要求4所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在焊缝前后带钢 退火温度控制要求范围存在交集情况下， 对应的钢种切换控 制方式包括以下步骤： S301： 根据焊缝前后带钢钢种、 前后带钢退火温度控制要求、 前后带钢的规格， 并根据 稳定工况最优热处理操作参数库， 查找对应条件下的前带钢和后带钢稳态工况时最优处理 速度、 各列辐射管温度及炉温设定值； S302： 前带钢按照其对应的稳定 工况最优热处 理操作参数进行生产； S303： 在保证前后带钢速度不变， 为了使焊缝到达加热段出口时出炉带温从前带钢A钢 种的退火温度T目标1调整到T交集， 根据加热段全炉带钢温度分布计算模型的动态仿真， 计算从 焊缝入炉时刻到开始提升或降低辐射管温度、 炉温的时间间隔， 记为 △t， 其中， T交集为前带 钢和后带钢 退火温度控制要求范围交集中的一个温度， △t须保证焊缝到达加热段出 口时 出炉带温调整到T交集， 此外根据实际辐射管壁温飞升曲线取辐射管温度上升或下降速度输 入加热段全炉带钢温度分布计算模型进行计算； S304： 当焊缝出炉后， 辐射管温度和炉温继续提升或降低， 一直到后 带钢退火温度T目标2 所需的最佳 热处理操作参数保持不变。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114990320 A 26.根据权利要求4所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在焊缝前后带钢 退火温度控制要求范围交集为空的情况下， 对应的钢种切换 控制方式包括以下步骤： S311： 根据焊缝前后带钢钢种、 前后带钢退火温度控制要求、 前后带钢的规格， 并根据 稳定工况最优热处理操作参数库， 查找对应条件下 的前带钢 稳态工况时最优处理速度、 各 列辐射管温度及炉温设定值； S312： 前带钢按照其对应的稳定 工况最优热处 理操作参数进行生产； S313： 在不改变前后带钢速度、 辐射管温度和炉温的情况下， 当焊缝前后不同钢种带钢 退火温度跳跃 △T时， 无论退火温度由高到低或由低到高， 均采用带钢厚度过渡进 行温度补 偿， 根据加热段全炉带钢温度分布计算模型 的动态仿真， 计算满足焊接要求的带钢厚度过 渡值， 使其达 到前后带钢加热 段出炉温度跳跃在 △T容许的设定误差范围内。 7.根据权利要求6所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在所述步骤S 313中， 如果是焊缝前后带钢退火温度由低到高跳跃， 设置带钢厚 度由厚到薄跳跃， 如果是焊缝前后带钢退火温度由高到低跳跃， 设置带钢厚度由薄到厚跳 跃。 8.根据权利要求4所述的一种连续退火炉加热过程中不同钢种之间的切换控制方法， 其特征在于： 在焊缝前后带钢 退火温度跳跃超过40℃时， 对应的钢种切换控制方式包括以 下步骤： S321： 根据焊缝前后带钢钢种、 前后带钢退火温度控制要求、 前后带钢的规格， 并根据 稳定工况最优热处理操作参数库， 查找对应条件下 的前带钢 稳态工况时最优处理速度、 各 列辐射管温度及炉温设定值； S322： 前带钢按照其对应的稳定 工况最优热处 理操作参数进行生产； S323： 在不改变前后带钢速度、 辐射管温度和炉温的情况下， 当焊缝前后不同钢种带钢 退火温度跳跃 △T时， 无论退火温度由高到低或由低到高， 先采用带钢厚度过渡进 行温度补 偿， 根据加热段全炉带钢温度分布计算模型的动态仿 真， 计算出前后带钢厚度过渡值， 使其 达到前后带钢加热段出炉温度跳跃在 △T容许的设定误差范围内； 判断前后带钢厚度过渡 值能满足厚度焊接要求， 满足则利用计算出 的前后带钢厚度过渡值进行温度补偿， 不满足 则在前带钢与后带钢之 间接入一种退火温度或多种退火温度的过渡卷带钢进 行过渡， 将大 的退火温度跳跃分成多步小的退火温度跳跃 过程完成。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114990320 A 3