一種立式退火爐帶鋼切換規(guī)格下的控制方法與流程

本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種立式退火爐帶鋼切換規(guī)格下的控制方法，尤其涉及一種以退火爐內(nèi)傳熱機(jī)理為研究對(duì)象，采用速度調(diào)節(jié)和輻射管溫度調(diào)節(jié)相結(jié)合的帶鋼切換規(guī)格的在線自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)擁有退火爐較多，但是我國(guó)退火爐控制水平與國(guó)外相比，存在一定的差距，整體系統(tǒng)和單體設(shè)備的控制水平都有待進(jìn)一步地提高。其中帶鋼規(guī)格切換控制要求較高，操作不當(dāng)時(shí)，不僅容易造成帶鋼加熱不足或者超溫，產(chǎn)生廢帶，更有嚴(yán)重的造成帶鋼斷帶，從停爐、開爐，到取帶、重新焊接，一般需要停產(chǎn)2-3天，產(chǎn)量降低。

目前國(guó)內(nèi)就退火爐的控制方法提出了一些專利申請(qǐng)，但是其中一部分是針對(duì)一級(jí)控制來(lái)說(shuō)明，例如CN201020204449.7、CN201020528237.4等專利，它們主要是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與爐溫、帶溫直接的反饋控制。還有少數(shù)專利是整體的退火爐控制，包含數(shù)學(xué)模型，例如201110333416.1等。另外，還有一部分專利是輻射管溫度的控制方法，通過(guò)帶鋼溫度調(diào)整輻射管溫度或者是根據(jù)熱處理曲線來(lái)計(jì)算輻射管溫度等，例如201510455927.9，201510846168.9等。以上專利缺少針對(duì)規(guī)格切換的詳細(xì)控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種立式退火爐帶鋼切換規(guī)格下的控制方法，以形成較為完善的控制方法，并適用于立式退火爐的在線換帶控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種立式退火爐帶鋼切換規(guī)格下的控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1)：通過(guò)周期采集換帶的兩種帶鋼的規(guī)格以及焊縫位置信息，來(lái)判斷焊縫前后該兩種帶鋼的鋼種、厚度和目標(biāo)溫度區(qū)間是否一致，以確定換帶類型；

步驟2)：根據(jù)換帶類型，確定換帶目標(biāo)溫度，并根據(jù)速度模型、傳熱模型共同作用，計(jì)算換帶中的不同階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

步驟3)：根據(jù)焊縫位置，判斷換帶中的不同階段，并下達(dá)相對(duì)應(yīng)階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，達(dá)到穩(wěn)定控制目的。

進(jìn)一步，在步驟1)中，換帶類型包括目標(biāo)溫度區(qū)間不同或者厚度不同，即兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間可有部分重疊區(qū)域，亦可無(wú)重疊區(qū)域，厚度不同包括薄變厚或厚變薄。

進(jìn)一步，在步驟2)中，換帶目標(biāo)溫度的確定方式是，通過(guò)判斷兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間是否有重疊區(qū)域，若有重疊區(qū)域，則根據(jù)兩種帶鋼的厚度由薄變厚時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up，或者根據(jù)兩種帶鋼的厚度由厚變薄時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down；若無(wú)重疊區(qū)域，則無(wú)論兩種帶鋼的厚度如何變化，當(dāng)熱處理溫度上升時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up，其中T1_up會(huì)根據(jù)后一帶鋼溫度是否滿足目標(biāo)溫度區(qū)間進(jìn)行變化，或者當(dāng)熱處理溫度下降時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down。

進(jìn)一步，在步驟2)中，通過(guò)速度模型計(jì)算帶鋼的最大速度的公式為：

其中，V₀為帶鋼最大速度，TV值為各工藝退火溫度下的TV值，h為帶鋼厚度。

進(jìn)一步，在步驟2)中，傳熱模型為帶鋼溫度跟蹤數(shù)學(xué)模型，用于跟蹤節(jié)點(diǎn)在爐內(nèi)的溫度變化情況，通過(guò)建立目標(biāo)溫度區(qū)間內(nèi)的帶鋼與輻射管之間的溫度關(guān)系，并通過(guò)迭代法求出平衡下的計(jì)算值，其方程組公式為：

cm(t_out-t_in)＝qAt

$q=\mathrm{\ϵ}\mathrm{\σ}(T_{left}^4-T_{mid}^4)+\mathrm{\ϵ}\mathrm{\σ}(T_{right}^4-T_{mid}^4)+h(T_{left}-T_{mid})+h(T_{right}-T_{mid})$

t_mid＝(t_out+t_in)/2

其中，t_out為帶鋼行程出口溫度，單位K；t_in為帶鋼行程進(jìn)口溫度，單位K；t_mid為帶鋼行程平均溫度，單位K；t_lef為輻射管左側(cè)溫度，單位K；t_right為輻射管右側(cè)溫度，單位K；c為帶鋼比熱，單位J/kg/K；m為帶鋼質(zhì)量，單位kg；q為邊界熱流密度，單位J/(m²·s)；h為對(duì)流換熱系數(shù)，單位W/(m²·K)；A為換熱面積，單位m²；ε為綜合輻射黑度；σ為玻耳茲曼常量，其值為5.67×10^-8W/(m²·K⁴)；t為時(shí)間，單位s。

進(jìn)一步，在步驟2)中，換帶中的不同階段包括三個(gè)階段，第一階段為前一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段，第二階段為焊縫在加熱段內(nèi)的過(guò)渡階段，第三階段為后一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段；計(jì)算換帶中的不同階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，包括如下方式，

i)計(jì)算第一階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算前一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的前一帶鋼的最大速度值和輻射管溫度值作為第一階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

ii)計(jì)算第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算前一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的輻射管溫度值作為輻射管溫度初始值；

在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間有部分重疊區(qū)域時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴若后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵若后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則改變前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up的數(shù)值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍高于其上限值T2_up，則繼續(xù)改變上限值T1up的數(shù)值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

或在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且當(dāng)熱處理溫度上升時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴若后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則改變前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down的數(shù)值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變下限值T1_down的數(shù)值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵若后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍高于其上限值T2_up，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

或在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且當(dāng)熱處理溫度下降時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)或者高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若低于其下限值T2_down，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

Iii)計(jì)算第三階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算后一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的后一帶鋼的最大速度值和輻射管溫度值作為第三階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值。

進(jìn)一步，速度過(guò)渡值采用階梯計(jì)算的方式，通過(guò)±5m/min的的階梯變化，計(jì)算帶鋼的出口溫度，使兩種帶鋼的目標(biāo)溫度在合理范圍內(nèi)。

進(jìn)一步，在步驟3)中，相鄰兩個(gè)階段過(guò)渡時(shí)的帶鋼速度設(shè)定值按照每30秒±5m/min的速度下達(dá)，直至目標(biāo)值為止，從而達(dá)到穩(wěn)定控制目的。

進(jìn)一步，還設(shè)置有系統(tǒng)斷帶預(yù)報(bào)功能，該功能是通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)到焊縫前后的帶鋼信息，啟動(dòng)預(yù)先設(shè)定的比較程序進(jìn)行比較，根據(jù)前后帶鋼厚度差、寬度差以及目標(biāo)溫度區(qū)間進(jìn)行判斷，當(dāng)超過(guò)可焊接的范圍時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出斷帶預(yù)報(bào)警告。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明基于傳熱機(jī)理分析，通過(guò)針對(duì)帶鋼不同類型，由速度模型、傳熱模型共同作用，完成不同階段的輻射管溫度設(shè)定和帶鋼速度設(shè)定，形成較為完善的控制方法，其模型構(gòu)造方便，運(yùn)行快，適用于退火爐的在線生產(chǎn)計(jì)算和控制。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明帶鋼規(guī)格切換下的控制總圖；

圖2為本發(fā)明帶鋼換帶(薄變厚)過(guò)程中，兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間的分布實(shí)例圖(a1-5為目標(biāo)溫度區(qū)間有部分重疊區(qū)域，b1-2為目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域)；

圖3為本發(fā)明帶鋼換帶(厚變薄)過(guò)程中，兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間的分布實(shí)例圖(c1-5為目標(biāo)溫度區(qū)間有部分重疊區(qū)域，d1-2為目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域)；

圖4為本發(fā)明帶鋼換帶(薄變厚)過(guò)程中帶鋼速度、輻射管溫度、加熱段出口帶溫隨著時(shí)間的變化策略(e1為目標(biāo)溫度區(qū)間有重疊區(qū)域，且目標(biāo)溫度區(qū)間相同，不限制其他類型；e2為目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且熱處理溫度上升；e3為目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且熱處理溫度下降)；

其中，附圖2、3中的符號(hào)：T1_down為前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值，T1_up為前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值，T2_down為后一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值，T2_up為后一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

連續(xù)退火爐一般由預(yù)熱段、加熱段、均熱段、冷卻段、(過(guò)時(shí)效)、均衡段組成。預(yù)熱段和快冷段都是通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)對(duì)帶鋼進(jìn)行加熱和冷卻處理，加熱段和均熱段則是通過(guò)輻射管的功率進(jìn)行加熱控制，其中換帶控制中，以加熱段的出口溫度為研究對(duì)象，其他段因反饋及時(shí)，調(diào)節(jié)容易，本發(fā)明不做敘述。

如圖1-3所示為本實(shí)施例中一種立式退火爐帶鋼切換規(guī)格下的控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1)：通過(guò)周期采集換帶的兩種帶鋼的規(guī)格以及焊縫位置信息，來(lái)判斷焊縫前后該兩種帶鋼的鋼種、厚度和目標(biāo)溫度區(qū)間是否一致，以確定換帶類型，其中，換帶類型包括目標(biāo)溫度區(qū)間不同或者厚度不同，即兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間可有部分重疊區(qū)域，亦可無(wú)重疊區(qū)域，厚度不同包括薄變厚或厚變??；

步驟2)：根據(jù)換帶類型，確定換帶目標(biāo)溫度，并根據(jù)速度模型、傳熱模型共同作用，計(jì)算換帶中的不同階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；其中，換帶目標(biāo)溫度的確定方式是，通過(guò)判斷兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間是否有重疊區(qū)域，若有重疊區(qū)域，則根據(jù)兩種帶鋼的厚度由薄變厚時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up，或者根據(jù)兩種帶鋼的厚度由厚變薄時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down；若無(wú)重疊區(qū)域，則無(wú)論兩種帶鋼的厚度如何變化，當(dāng)熱處理溫度上升時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up，其中T1_up會(huì)根據(jù)后一帶鋼溫度是否滿足目標(biāo)溫度區(qū)間進(jìn)行變化，或者當(dāng)熱處理溫度下降時(shí)，選擇前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down；

通過(guò)速度模型計(jì)算帶鋼的最大速度的公式為：

其中，V₀為帶鋼最大速度，TV值為各工藝退火溫度下的TV值，h為帶鋼厚度；

傳熱模型為帶鋼溫度跟蹤數(shù)學(xué)模型，用于跟蹤節(jié)點(diǎn)在爐內(nèi)的溫度變化情況，通過(guò)建立目標(biāo)溫度區(qū)間內(nèi)的帶鋼與輻射管之間的溫度關(guān)系，并通過(guò)迭代法求出平衡下的計(jì)算值，其方程組公式為：

cm(t_out-t_in)＝qAt

$q=\mathrm{\ϵ}\mathrm{\σ}(T_{left}^4-T_{mid}^4)+\mathrm{\ϵ}\mathrm{\σ}(T_{right}^4-T_{mid}^4)+h(T_{left}-T_{mid})+h(T_{right}-T_{mid})$

t_mid＝(t_out+t_in)/2

其中，t_out為帶鋼行程出口溫度，單位K；t_in為帶鋼行程進(jìn)口溫度，單位K；t_mid為帶鋼行程平均溫度，單位K；t_lef為輻射管左側(cè)溫度，單位K；t_right為輻射管右側(cè)溫度，單位K；c為帶鋼比熱，單位J/kg/K；m為帶鋼質(zhì)量，單位kg；q為邊界熱流密度，單位J/(m²·s)；h為對(duì)流換熱系數(shù)，單位W/(m²·K)；A為換熱面積，單位m²；ε為綜合輻射黑度；σ為玻耳茲曼常量，其值為5.67×10^-8W/(m²·K⁴)；t為時(shí)間，單位s；

換帶中的不同階段包括三個(gè)階段，第一階段為前一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段，第二階段為焊縫在加熱段內(nèi)的過(guò)渡階段，第三階段為后一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段；計(jì)算換帶中的不同階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，包括如下方式，

i)計(jì)算第一階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算前一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的前一帶鋼的最大速度值和輻射管溫度值作為第一階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

ii)計(jì)算第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算前一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的輻射管溫度值作為輻射管溫度初始值；

在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間有部分重疊區(qū)域時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴若后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵若后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則改變前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up的數(shù)值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍高于其上限值T2_up，則繼續(xù)改變上限值T1up的數(shù)值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

或在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且當(dāng)熱處理溫度上升時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴若后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則改變前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down的數(shù)值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變下限值T1_down的數(shù)值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵若后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍高于其上限值T2_up，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

或在兩種帶鋼的目標(biāo)溫度區(qū)間無(wú)重疊區(qū)域，且當(dāng)熱處理溫度下降時(shí)，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)或者高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若低于其下限值T2_down，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：通過(guò)速度過(guò)渡值改變當(dāng)前的速度值，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)改變當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

Iii)計(jì)算第三階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值：根據(jù)速度模型和傳熱模型，分別計(jì)算后一帶鋼的最大速度值和其在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值，并將所得的后一帶鋼的最大速度值和輻射管溫度值作為第三階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

速度過(guò)渡值采用迭代法計(jì)算的方式，通過(guò)±5m/min的迭代，計(jì)算帶鋼的出口溫度，使兩種帶鋼的目標(biāo)溫度在合理范圍內(nèi)；

步驟3)：根據(jù)焊縫位置，判斷換帶中的不同階段，并下達(dá)相對(duì)應(yīng)階段帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，達(dá)到穩(wěn)定控制目的。具體的，在前一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段下達(dá)第一個(gè)階段的帶鋼速度和輻射管溫度設(shè)定值，在焊縫焊接時(shí)開始啟動(dòng)并至穩(wěn)態(tài)階段下達(dá)第二階段的帶鋼速度和輻射管溫度設(shè)定值，在后一帶鋼的穩(wěn)態(tài)階段，即在焊縫出加熱段后下達(dá)第三階段的帶鋼速度和輻射管溫度設(shè)定值，其中，相鄰兩個(gè)階段過(guò)渡時(shí)的帶鋼速度設(shè)定值按照每30秒±5m/min的速度下達(dá)，直至目標(biāo)值為止，從而達(dá)到穩(wěn)定控制目的。

本發(fā)明基于傳熱機(jī)理分析，通過(guò)針對(duì)帶鋼不同類型，由速度模型、傳熱模型共同作用，完成不同階段的輻射管溫度設(shè)定和帶鋼速度設(shè)定，形成較為完善的控制方法，其模型構(gòu)造方便，運(yùn)行快，適用于退火爐的在線生產(chǎn)計(jì)算和控制。

如圖4所示，現(xiàn)以薄變厚的換帶類型實(shí)施例來(lái)介紹一下帶鋼換帶過(guò)程中帶鋼速度、輻射管溫度、加熱段出口帶溫隨著時(shí)間的變化策略，具體計(jì)算流程：

S1)、根據(jù)最大速度模型，計(jì)算前后兩個(gè)規(guī)格的最大速度值，并根據(jù)傳熱模型計(jì)算兩種規(guī)格在換帶目標(biāo)溫度下的輻射管溫度值作為第一、三階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值。

S2)、判斷前后帶鋼目標(biāo)溫度是否有重疊區(qū)域，有重疊區(qū)域，且目標(biāo)溫度區(qū)間相同，不限制其他類型(如圖4中e1)；則根據(jù)薄變厚的換帶類型，選擇前一帶鋼溫度目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up作為換帶目標(biāo)溫度，并計(jì)算前一帶鋼在該換帶目標(biāo)溫度(即T1_up)下的輻射管溫度值作為輻射管溫度初始值；

S3)、計(jì)算在該輻射管溫度值，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則減小速度5m/min，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)減小當(dāng)前的速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則降低前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up的數(shù)值2℃，并重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍高于其上限值T1_up，則繼續(xù)減小上限值T1_up和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T1_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

S4)、在步驟S2)中，若目標(biāo)溫度無(wú)重疊區(qū)域，則無(wú)論厚度如何變化，當(dāng)熱處理目標(biāo)溫度上升(如圖4中e2)，選擇前一帶鋼溫度目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up作為換帶目標(biāo)溫度，其中T1_up會(huì)根據(jù)后一帶鋼溫度是否滿足標(biāo)溫度區(qū)間進(jìn)行變化，并計(jì)算前一帶鋼在該換帶目標(biāo)溫度(T1_up)下的輻射管溫度值作為輻射管溫度初始值；

S5)、在步驟S4)中計(jì)算在該輻射管溫度值，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若不在允許范圍內(nèi)，則通過(guò)反復(fù)增減速度和調(diào)整輻射管溫度值的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：⑴后一帶鋼加熱段出口溫度低于其目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T2_down，則提高前一帶鋼目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T1_up的數(shù)值2℃，重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼加熱段出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)提高上限值T1_up的數(shù)值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；⑵后一帶鋼加熱段出口溫度高于其目標(biāo)溫度區(qū)間的上限值T2_up，則減小速度5m/min，重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼出口溫度，若仍高于其上限值T2_up，則繼續(xù)減小速度值和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼低于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值；

S6)、在步驟S2)中，若目標(biāo)溫度無(wú)重疊，則無(wú)論厚度如何變化，當(dāng)熱處理目標(biāo)溫度下降(如圖4中e3)，選擇前一帶鋼溫度目標(biāo)溫度區(qū)間的下限值T1_down作為換帶目標(biāo)溫度，并計(jì)算前一帶鋼在該換帶目標(biāo)溫度(T1_down)下的輻射管溫度值作為輻射管溫度初始值；

S7)、在步驟S6)中計(jì)算在該輻射管溫度值，當(dāng)前速度在前一帶鋼的最大速度之下，后一帶鋼加熱段出口溫度，若在允許范圍內(nèi)或者高于其上限值T2_up，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度初始值作為第二階段的帶鋼速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值，若低于其下限值T2_down，則通過(guò)反復(fù)增減速度的辦法使其在允許范圍內(nèi)，具體調(diào)整辦法為：減小速度5m/min，重新計(jì)算輻射管溫度值，再進(jìn)一步計(jì)算后一帶鋼出口溫度，若仍低于其下限值T2_down，則繼續(xù)減小速度和重新計(jì)算輻射管溫度值，直到后一帶鋼高于其下限值T2_down，則當(dāng)前的速度值和輻射管溫度值即為第二階段的帶鋼的速度設(shè)定值和輻射管溫度設(shè)定值。

此外，厚變薄或者目標(biāo)溫度區(qū)間不同的其他換帶類型可參考上述薄變厚的換帶類型和圖2-4結(jié)合分析，這里就不在贅述了。

本實(shí)施例中，還設(shè)置有系統(tǒng)斷帶預(yù)報(bào)功能，該功能是通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)到焊縫前后的帶鋼信息，啟動(dòng)預(yù)先設(shè)定的比較程序進(jìn)行比較，根據(jù)前后帶鋼厚度差、寬度差以及目標(biāo)溫度區(qū)間進(jìn)行判斷，當(dāng)超過(guò)可焊接的范圍時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出斷帶預(yù)報(bào)警告。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。