不锈钢连退炉智能温度控制设计与实现

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不锈钢连退炉智能温度控制设计与实现

作者：袁寿新杨国星

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期

摘要：退火是不锈钢冷轧生产中的关键工艺环节，直接影响不锈钢的生产和质量。研究

连续退火炉温度控制系统在提高生产效率、改善产品质量和节约能源方面有着重要意义。针对退火炉温度控制系统的特点，本文设计实现了一种基于模糊控制理论的不锈钢退火炉智能温度控制系统，它包含了长期生产过程中积累的经验，取得了较好的效果。

关键词：不锈钢；退火炉；智能温度控制；模糊控制

1 引言

连续退火炉是不锈钢冷轧酸洗生产线的主体设备，带钢在炉内的退火是不锈钢生产中的重要工艺环节，直接关系带钢的质量及性能，其中的温度控制极其关键。同时，退火炉炉内工况复杂多变，炉内温度控制具有非线性、滞后性等特点，采用经典的PID控制适应性差，效果不甚理想。

本文以某不锈钢厂冷轧酸洗线退火炉温度控制为研究对象，基于生产经验数据积累，设计采用模糊控制技术，实现退火炉加热段智能温度控制。

2 炉区设备组成与工艺要求

不锈钢连续退火炉退火工艺是将带钢加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理方法。某不锈钢钢厂退火炉为THERMTEC水平悬索式燃气退火炉，最大TV值200，包括预热段、加热段、空气冷却段、水雾冷却段、空气冷却段和热风干燥段。

退火炉设备和工艺示意图如下：

该不锈钢生产线设计生产300和400系列的不锈钢产品，退火炉操作温度750-1250℃。退火炉炉段内带钢的加热通过烧嘴实现，烧嘴在炉墙上下方向交错布置。烧嘴采用比例控制方式，即空气/燃气流量比例控制。

每段空气燃气的流量将由温度和流量控制设备控制，每一区内有独立的流量检测和空气/燃气比例调节控制。为减小过火、时间滞后效应以及空气/燃气比例偏离，控制区采用快速控制方式。

3 原退火炉温度控制