双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法及其自动控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轧钢技术领域，尤其是涉及一种双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方 法以及一种双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的自动控制方法。
【背景技术】
[0002] 公知的：乳钢加热炉的能源消耗在整个钢铁行业中占有较大的比重，由于能源危 机和环境污染日益加重，减少加热炉能耗和污染具有明显的经济效益和社会效益。通常情 况下，加热炉的能耗占整个轧钢厂能耗的一半以上，工业加热是否经济运行直接关系到企 业的生产成本。针对轧钢加热炉来说，控制炉内氧化气氛是控制能耗，提升钢坯加热质量降 低氧化烧损的一重大技术举措。传统控制炉内氧化气氛的做法是在炉子的尾部接近烟道部 位或是在烟道入口处安装残氧检测仪，通过残氧检测仪的检测值调整空煤气配比。所述炉 内氧化气氛是指炉内空气流量和炉内燃烧后空烟管排出气体的残氧含量。
[0003] 随着节能技术的发展，近几年兴起的空煤气双预热蓄热式炉逐渐发展成节能减排 的主流，但是根据双蓄热式炉使用情况来看，氧化烧损比较严重，达到2. 0%?2. 5%左右， 严重影响成材率和产品表面质量控制。经分析研究表明：这是因为蓄热式加热炉采用多 点燃烧供热，多点排烟，分别进行控制。如此，导致传统方式尾部采集残氧含量进行分析控 制的模式不能实现对每个燃烧供热点以及排烟点进行检测。从而导致氧含量不可控，而根 据一般控制模式，都是要求空燃比偏大，在氧含量不可控的条件下，不可避免导致氧含量超 标。最终致使蓄热式炉氧化烧损严重，影响产品成材率和最终产品质量。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种能够实现对每个燃烧供热点以及排烟点的残氧含量进行调节，提 高调节精度的双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法。
[0005] 双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法，包括以下步骤：
[0006] 1)根据生产过程中的加热工艺要求，确定加热炉排出烟气的目标残氧含量；
[0007] 2)在加热炉加热过程中检测各个燃烧供热点通入空气的实际空气流量以及各个 排烟点的空烟烟道内排出烟气中的实际残氧含量；所述燃烧供热点是指加热炉加热过程中 正在喷烧的烧嘴；所述排烟点是指加热炉加热过程中处于打开进行排烟的烧嘴；
[0008] 3)根据步骤2)中各个排烟点检测得到的空烟烟道内排出烟气的实际残氧含量； 对各个燃烧供热点均采用以下方式调节空气流量；
[0009] 当燃烧供热点正对侧的排烟点的I Aa I > 5%时，则调节燃烧供热点的空气流 量为实际空
[0010] 气流量-实际空气流量X W X 5%; Aa
[0011] 当燃烧供热点正对侧的排烟点的Aa为0.5%彡Aa < 5%或者-5 % < Aa < -0. 5%时，则调节该燃烧供热点的空气流量为实际空气流量-实际空气流量X W X m%; Aa 所述m为小于5的正数；
[0012] 时，则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气流量-实际空气流量X W X m%;所 Aa 述m为小于5的正数；
[0013] 所述Aa为实际残氧含量与目标残氧含量之差，Aa=排烟点的实际残氧含量-目 标残氧含量；
[0014] 4)重复步骤2)和3)直到燃烧供热点Λ a，0. 5 % > Λ a彡-0. 5 %，则调节燃烧供 热点的空气流量为实际空气流量。
[0015] 进一步的，步骤2)中在加热炉加热过程中各个排烟点的空烟烟道内排出烟气的 实际残氧含量通过以下步骤得到：
[0016] 在加热炉上与烧嘴连通的空烟烟道上安装氧化钴分析仪；通过氧化钴分析仪检测 每个烧嘴处的空烟烟道内气体的实际残氧含量；将检测得到的实际残氧含量与Ql进行比 较；其中烧嘴处的空烟烟道内气体的实际残氧含量小于Ql的为对应排烟点的空烟烟道内 排出烟气的实际残氧含量；所述Ql为通入加热炉内空气的残氧含量。
[0017] 优选的，步骤2)中在加热炉加热过程中各个燃烧供热点通入空气的实际空气流 量通过以下步骤得到：首先在加热炉上与烧嘴连通的空烟烟道上安装流量检测计；通过流 量检测计检测每个烧嘴处通入空气的实际空气流量；其中，烧嘴在进行喷烧的烧嘴处通入 空气的实际空气流量为燃烧供热点通入空气的实际空气流量。
[0018] 优选的，步骤3)中根据步骤2)中各个排烟点检测得到的空烟烟道内排出烟气的 实际残氧含量；对各个燃烧供热点均采用以下方式调节空气流量；
[0019] 当燃烧供热点正对侧的排烟点的Aa > 5%时，则调节燃烧供热点的空气流量为 实际空气流量-5% X实际空气流量X W; Aa
[0020] 当燃烧供热点正对侧的排烟点的I Aa I < 5%时，则调节燃烧供热点的空气流 量为实际空气流量-实际空气流量X W X m%;其中当5%> Aa彡2%时，m = 2,则调节 Aa 燃烧供热点的空气流量为实际空气流量-2% X实际空气流量；
[0021] 当2% > Aa > 1 %时，m = 1，则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气流 量-1 % X实际空气流量；
[0022] 当1%> Aa彡0. 5%时，m = 0. 5,则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气流 量-0.5% X实际空气流量；
[0023] 当0. 5%> Aa彡-0. 5%时，m = 0,则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气流 量；
[0024] 当-0. 5%> Aa彡-1%时，m = 0. 5,则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气 流量+0. 5% X实际空气流量；
[0025] 当_1%> Aa > -5%时，m = 1，则调节燃烧供热点的空气流量为实际空气流量 +1% X实际空气流量；
[0026] 所述Aa为排烟点空烟烟道的实际残氧含量与目标残氧含量之差，Aa=实际残 氧含量-目标残氧含量。
[0027] 本发明提供的上述双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法；由于通过对双蓄热 式轧钢加热炉内各个烧嘴处的氧化气氛分别进行监测和调整，因此能够实现对双蓄热式轧 钢加热炉内各个燃烧供热点的空气流量进行实时调节，从而调节排烟点的残氧含量。同 时通过多次重复调节，来实现排烟点的残氧含量达到目标残氧含量，且每次调节量不大于 0.5% X实际空气流量；因此在调节空气流量时炉内的压力波动范围较小，避免了压力波 动较大对炉内氧化气氛的调节精度的影响保证了调节精度；同时通过重复调节，提高了调 节精度。
[0028] 本发明还提供了一种双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的自动控制方法，该 方法能够实现实时调整，减少工人工作量，提高工作效率。
[0029] 双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的自动控制方法包括以下步骤：
[0030] a、将步骤1)中根据生产过程中的加热工艺要求，确定的加热炉排出烟气的目标 残氧含量以及通入加热炉内空气的残氧含量存储到PLC的存储模块内；
[0031] 将步骤3)中燃烧供热点空气流量调节方式建立控制模型，将控制模型存储在PLC 的存储模块内；
[0032] 将氧化钴分析仪通过变送器连接到PLC ;将流量检测计通过变送器连接到PLC ;
[0033] b、通过PLC控制流量检测计检测各个烧嘴处通入空气的实际空气流量，并通过变 送器输送到PLC，储在PLC的存储模块内；
[0034] 通过PLC控制氧化钴分析仪检测各个烧嘴处空烟管道内排出烟气的实际残氧含 量，并通过变送器输送到PLC，储在PLC的存储模块内；
[0035] c、将各个烧嘴处空烟管道内排出烟气的实际残氧含量与Ql进行比较，当实际残 氧含量小于Q1，则根据该实际残氧含量，通过PLC内的选择器选择控制模型内该实际残氧 含量对应的调节空气流量；调节该烧嘴处正对侧烧嘴处通入空气的空气流量；所述Ql为通 入加热炉内空气的残氧含量；
[0036] d、PLC每间隔时间间隔t重复步骤b和c。
[0037] 本发明提供的双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的自动控制方法，通过PLC 对相应测量元件和控制设备的控制，从而实现了双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的 自动化控制，减少了工人工作量，提高了工作效率，降低了生产成本。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明实施例中双蓄热式轧钢加热炉氧化气氛调节方法的流程图；
[0039] 图2是本发明实施例中加热炉内烧嘴的安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面