太钢2250mm热轧
加热炉运行培训教材
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板加区 2005-4-18
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第一章
加热炉区概述
太钢2250mm热轧带钢工程新建四座步进梁式加热炉（其中一座预留），年生产能力总计为400万吨，其中包括200万吨不锈钢（坯）和200万吨普碳钢（坯）。
第一节 加热炉系统组成及工艺流程描述
加热炉用板坯，从炼钢的连铸机或板坯库经辊道输送到炉前。
2250mm热轧加热炉既能直接热装钢坯(DHCR)，又可冷装和热装(CCR and HCR)。 直接热装的板坯不在加热炉入口进行核对，按预定的计划被直接运送到加热炉前按布料图进行定位、装炉；
冷装的板坯，由吊车吊到板坯库的上料辊道上，输送到核对辊道上进行核对后，按预定计划被运送到加热炉前按布料图进行定位、装炉。
板坯在辊道上的核对包括核对板坯号、测温、测长、测宽。
板坯在炉前定位完成并确定炉内有空位后，装料炉门打开，装钢机开始动作：装钢机前移，将板坯拨正，再将板坯托起，经测宽后送入炉内，在与前一块坯料间隔50mm处下降放钢，板坯停稳后，装钢机快速退回原位，准备重复送钢动作。同时装料炉门关闭。
炉内板坯通过步进梁的运动，经过加热炉的预热段、加热段、均热段充分加热，达到轧制要求温度后，运行至出料端激光检测处并完成最后一次步进运动，经激光检测器检测及步进梁行程控制系统和炉内坯料跟踪系统计算，钢坯在炉内准确位置的信号被送往出钢机。
步进梁的运动轨迹是一个矩形运动轨迹。步进梁运动由水平运动和升降运动组成。水平运动和升降运动过程中的速度是变化的，其目的在于保证板坯以较低的速度接触水梁以及步进梁开始动作和结束动作的缓慢，减少步进机构产生冲击和震动。
步进机构的水平运动：通过一台平移液压缸驱动平移框架，使其在提升框架的滚轮上作平移运动，此时，提升缸处于静止状态。
步进机构的升降运动：提升缸驱动提升框架，使其滚轮沿斜台面滚动，完成升降运动。此时，平移缸处于静止状态。
步进梁的上下升降行程为200mm，水平行程为550mm，步进梁运动周期为～50s。 当板坯较长时间停炉时，要求步进梁停在中位与固定梁同一标高或进行踏步以避免板坯变形弯曲和黑印加重。
经加热炉加热后的板坯按照轧制节奏的要求出钢，出钢机开始动作：从下位运行进炉内，根据板坯位置定位，托起板坯出炉，正确将板坯放在出料辊道上送轧机轧制，随后出料炉门关闭。
考虑DHCR时,在轧机换辊等情况下,需要保持连铸和轧机生产的稳定，加热炉要求有一定的缓冲能力。
长行程装钢机可以将热坯直接装入炉内深处，保证加热炉的缓冲长度得以实现。在出现轧机换辊等不能出钢的情况时，不会影响热坯的装入，有利于热装比的提高，而且加热炉炉底机械结构简单，操作和维护方便。
三座加热炉均采用长行程装钢机方式，缓冲段长度～8m，长行程装钢机最大行程～10m。
加热炉工艺流程图：见下图
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退库处理 N 板坯接收 合格判定 Y 板坯接收 直接热装 N 库区堆垛 生产计划 Y 炉内搬运、加热 装钢 Y 装钢条件 N 炉前定位 Y 板坯照合 出钢条件 N 等待或异常情况处置 异常情况 吊销处理 Y 出钢 轧线正常 N 返装条件 N 回炉作业 Y 粗轧轧制 Y 返装作业 4
第二节 加热炉基本设计条件
一、 工艺要求
太钢2250mm热轧步进梁式加热炉设计产品大纲: 序号 钢种 代表钢号 比例 (%) 热轧钢卷量 (t/a) 1442000 558000 2000000 700000 500000 120000 200000 140000 140000 160000 40000 2000000 4000000 备注 1 Cr-Ni系不锈钢 2 Cr系不锈钢 3 4 5 6 7 8 9 小计 碳素结构钢 优质碳素结构钢 高耐候性结构钢 低合金结构钢 汽车大梁用钢 造船板 管线钢 304、304L、316、316L、72.1 321、202、310s 410、420、430、434 Q195～Q275 08、10～35 09CuPCrNi-A 09CuPTiRe Q345～Q460 09MnREL、16ML、08TiL A、B、D X42～X80 HP295、HP325 27.9 100 35.0 25.0 6.0 10.0 7.0 7.0 8.0 2.0 100 10 焊接气瓶用钢板 小计 合计 二、 板坯要求
1、板坯规格
钢坯来源：炼钢厂提供的无缺陷连铸板坯 类 别 不锈钢 碳 钢 厚度 180～200mm 230～250mm 宽度 1000～2100mm 1000～2150mm 长度 4800～12000mm 标准坯 200×1250×10500mm 230×1250×10500 mm 重量 最大单重40t
2、板坯尺寸偏差
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类 别 偏差要求 厚度 ±5mm 宽度 ±10mm 长度 ±30mm 侧弯 长坯＜40 mm、短坯＜20 mm 挠曲度 长坯＜40 mm、短坯＜20 mm 3、板坯加热温度 入炉温度 冷装：20℃
热装：400℃以上 DHCR：900～950℃
出炉温度：1150℃～1280℃（板坯表面）
碳钢：1250℃（板坯表面）
奥氏体不锈钢：1280℃（板坯表面） 铁素体不锈钢：1150℃（板坯表面）
三、 加热炉的生产能力
碳钢标准坯冷装时的加热炉产量为260t/h、座。 具体生产能力如下： 碳钢：
额定产量260t/h（标准坯230x1250x10500mm） 最大产量300t/h（最长坯230x1250x12000mm） 奥氏体不锈钢：
额定产量190t/h（标准坯200x1250x10500mm） 最大产量220t/h（最长坯200x1250x12000mm） 铁素体不锈钢：
额定产量215t/h（标准坯200x1250x10500mm） 最大产量245t/h（最长坯200x1250x12000mm）
四、 能源介质要求
1、 燃料
2250mm热轧带钢步进炉采用高、焦、转炉混合煤气为燃料，基本特性见下表。 燃料用量：最大用量54000m3/h.炉；常用流量44400m3/h、炉。
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热轧带钢步进炉煤气参数 序号 项 目 CO2 O2 CO H2 CH4 N2 1 成分（标态下干气体） 2 3 热值 杂质 单 位 ％ ％ ％ ％ ％ ％ kJ/Nm3 kcal/Nm3 mg/Nm3 4 湿度 % 5 温度 ℃ 6 炉前煤气接点压力 kpa 2、 冷却水 水梁立柱的冷却方式采用汽化冷却，加热炉其它冷却部件用净环水冷却； a) 工业净环水
净环水用于装出料端炉门、门柱、水冷梁，以及助燃风机、液压站和装出钢机等冷却。装、出料端水冷梁在生产时决不允许突然断水，需设置安全用水设施，发生事故时的安全用水量为100t/h.炉。
炉前接点：最大用量200t/h.炉；常用流量185t/h.炉。 供水压力：0.35MPa。 供水温度：≤32℃。
排水流量：最大用量200t/h.炉；常用流量185t/h.炉。 排水温度：≤48℃。 b) 浊环水
浊环水用于步进梁水封槽水封及水冲渣。
供水流量：最大用量150t/h.炉；常用流量120t/h.炉。补充水量～12 t/h.炉。 供水压力：0.2～0.25MPa。 供水温度：～35℃。 排水压力：无压排水。
3、 氮气（供开炉、停炉时煤气管道吹扫用） 纯度： 99.9%
接点压力:0.2～0.3MPa 温度： 常温
最大用量： 30 m3/h.炉（间断使用）
工作时间： 15～30 min 4、 压缩空气
仪表用气：
耗量：～7m3/min.炉；接点压力:0.5MPa。 停炉打渣和吹扫预热器用气： 接点压力:0.4～0.6 Mpa; 耗量：3.5m3/min.炉
数 据 12.73-11.86 0.08 31.84-31.08 16.36-19.61 7.27-8.69 31-27.96 8360-9196 2000-2200 H2S≤150 萘（C10H8）≤50 含尘及焦油≤10 100 20-40 13 7
五、 加热炉主要技术指标 1、主要技术指标一览表
序号 项目名称 1 炉型 2 加热炉用途 3 4 5 6 7 8 技术数据 节能型，8段自动控制步进梁式板坯加热炉 板坯轧制前加热 不锈钢、优碳钢、碳结钢、低合金结构钢、管加热钢种 线钢等 厚：不锈钢180～200；碳钢 230~250 板坯尺寸 mm 宽：不锈钢1000～2100；碳钢1000～2100 长：4800～12000 板坯质量 t 最大40 不锈钢：200×1250×10500 标准板坯尺寸 mm 碳 钢：230×1250×10500 炉子有效长×内宽 m 43×12.7 碳钢260（标准坯冷装） 炉子生产能力 t/h 奥氏体不锈钢190(标准坯冷装) 铁素体不锈钢215(标准坯冷装) 576(碳钢)； 炉底压钢强度（标准坯） kg/m2.h 421(奥氏体不锈钢) 476(铁素体不锈钢) 冷装：20； 入炉温度 ℃ 热装:400以上； DHCR：800～950 出料温度 ℃ 1150～1280 燃料种类及热值 kJ/m3 混合煤气 8360 最大燃料消耗 m3/h 50000 最大空气消耗 m3/h 116000 预热器型式 空气预热器：带插入件管状 空气预热温度 ℃ ～600 装料方式 长行程装钢机 出料方式 出钢机 步进梁布置 分段交错布置 步进梁传动方式 滚轮斜台面液压 步进梁运动周期 s ～50 上下 200 步进梁运动及行程 mm 平移 550 计算单位热耗 kJ/kg 1322（碳钢标准坯） 板坯水梁黑印温差 ℃ ≤19 板坯表面与中心温差 ℃ ≤30 板坯通过炉子跑偏量 mm ≤30 单 位 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 2、加热炉炉体结构示意图：
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热回收段
2650 14065 预热段
7200 一加热段
7400 二加热段
7000 均热段
7335 1700 2650 测温孔中心线 测温孔中心线 100 入炉侧 出炉侧
测温孔 激光定位孔 加热炉纵断面图
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第三节 加热炉技术特点
一、 加热炉炉型描述 1、炉型概述
① 上部均热段采用平焰烧嘴，其它各供热段采用侧向供热； ② 下部全部采用侧向供热；
③ 采用端部装料和端部出料方式；
④ 加热炉共有8个炉温自动控制段：上预热段、上加热1段、上加热2段、上均热段、下预热段、下加热1段、下加热2段、下均热段；设有一段不供热的热回收段，有效回收烟气余热。
⑤ 加热炉控制段之间设有隔墙，对炉内烟气进行扼流，以控制炉内传热和温度分区控制；
⑥ 加热炉采用下排烟方式。 2、本炉型的主要特点 ① 结构简单；
② 无曲线炉顶特有的“鼻子”，每个段内炉长方向温度均匀，传热效率高； ③ 该炉型与脉冲燃烧方式配合（并留有常规燃烧控制的可能）后，可以将加热炉分成较多的控制段，在负荷变化时，可灵活调整供热段长度，降低热耗，对于加热碳钢、不锈钢等多品种的加热炉是非常合适的。
④ 为了避免采用脉冲燃烧控制带来的炉压波动，在均热段（上、下）采用了常规控制方法。
二、 加热炉基本尺寸
辊道上表面标高： ＋915mm 加热炉基础上表面标高： －8800 mm 加热炉烟道基础上表面标高：－11000 mm 加热炉砌体全长： 44700 mm 加热炉有效长度： 43000 mm 加热炉砌体宽度： 13672 mm 加热炉内宽： 12700 mm 烟囱高度： 100 m
烟囱出口直径： φ4000 mm
三、 加热炉技术特点
1、炉型符合板坯高产、优质、氧化烧损少的要求
本加热炉炉型主要优点是：
上均热段炉膛高度低，炉顶因采用平焰烧嘴而形成温度均匀的辐射面，炉温均匀，板坯加热质量好；火焰不直接冲刷板坯，氧化烧损少。
下部加热段和下均热段采用先进的低NOx侧向供热烧嘴，不仅能保证炉子宽度方向的炉温均匀性，而且与带下加热通道的轴向供热相比，改善了操作环境，有效利用了炉底面积。
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采用低NOx烧嘴有效降低了燃烧产物中NOx的含量，改善了环境条件。 加热炉分为8个供热段进行炉温自动控制，同时采用脉冲燃烧控制，适应炉
子对不同钢种及产量的变化，对钢坯实行有效灵活的加热。
炉底水梁高、低温段交错布置，有利于减少板坯的黑印温差，获得好的板坯
表面加热质量。
水梁垫块在加热炉不同温度段采用不同材质，高度不等，交错布置的方式，
以减少水梁与板坯接触处温差，提高板坯加热质量。
烟道内设置炉压控制挡板，炉内压力采用自学习方式控制，确保炉内微正压
操作，减少板坯氧化烧损。
2、根据不锈钢加热的特点，采取了保证加热质量的措施
不锈钢加热具有加热曲线平滑，在炉时间长，且部分品种要求在低温缓慢加
热的特点。因此加热炉设有较多的供热段，在加热不锈钢时可关闭部分供热段烧嘴，有意识地将加热段向后移，以使装料端炉温低，适应不锈钢低温时缓慢加热工艺的要求，避免不锈钢板坯入炉后因升温速度太快而产生裂纹。 加热炉在供热能力配置方面，考虑有较大的调节范围，可适应不同钢种在不
同产量下的不同加热制度。
由于部分不锈钢在高温下强度低，在加热炉水梁布置、垫块大小等方面均采
取了优化设计，保证板坯悬臂小，垫块压痕小。
步进框架动作轻缓，对钢坯实现轻抬、轻放，防止不锈钢表面产生划痕。当
板坯较长时间停炉时，步进梁停在中位与固定梁同一标高或进行踏步以避免板坯变形弯曲。
由于不锈钢对温度准确性和稳定性要求严格，同时为了减少氧化烧损，采用
先进的自动化控制系统，加热炉过程计算机燃烧自动控制模型能对不同钢种，不同产量和不同装钢温度条件下的炉内板坯温度进行准确计算，并自动对炉内温度进行设定，实现燃烧自动控制，精确控制炉温、坯料温度及炉内气氛，以适应各种不锈钢的加热制度，确保加热质量。
3、应连铸连轧工艺的要求
加热炉装料采用最大行程～10m的长行程装机，碳钢直接热装生产时可将钢
坯直接装入炉内～8米的位置，在连铸板坯直接热装时能提供适当的缓冲时间以满足轧机解决短时故障或换辊的需要，尽量减少热坯下线的出现。 同时采用先进的二级计算机(L2)热装支持功能，尽可能提高热装比。 4、热炉满足低耗、节能的要求
炉体砌筑采用复合炉衬，强化绝热，减少热损失，节能，提高炉子使用寿命。 炉底水梁和立柱采用优化设计，减少管底比，并采用双重绝热包扎，节能效
果好。
炉底水梁、立柱采用汽化冷却，有效防止水梁立柱内壁结垢，提高梁、柱的
使用寿命。同时又可产生蒸汽供生产和生活利用。
设置高效金属管状空气预热器，可把助燃空气预热至～600℃，有效回收烟
气余热，大量节约燃料。
5、加热炉自动化程度高、操作维护量少
步进梁驱动装置采用滚轮斜台面式，易于安装调整、维护量小，同时具有运
行平稳、可靠，承载大等特点。炉内板坯定位检测采用激光装置；炉内监控采用高温工业电视；板坯在炉内的全过程可进行跟踪。
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炉子采用先进的基础自动化控制系统和过程控制计算机，可实现板坯从装炉
到出炉的自动控制；
加热炉采用先进的燃烧自动控制系统，可提高板坯的加热质量，节约能源。
第三节 加热炉的环保、安全介绍
一、工业加热炉环保、安全标准
标准值 类别 污染源 污染物 执行的排放标准 浓度 排气筒高/速率 / / / 废 气 加热炉 SO2（参照） 850 mg/m3 《工业炉窑大气污染物排放烟尘 200 mg/m3 标准》 GB 9078－1996 二级 烟气黑度 1（林格曼级） NOx SS 石油类 BOD5 SS COD 《工业企业厂界噪声标准》 GB 12348－90 Ⅲ类 《大气污染物综合排放标准》 GB 16297－1996 二级 《钢铁工业水污染物排放标准》GB 13456－92 一级 《污水综合排放标准》 GB 8978－1996 一级 240 mg/m3 95m/46 kg/h 70mg/L 8 mg/L 20 mg/L 70mg/L 100 mg/L 厂界昼间：65dBA 厂界夜间：55dBA 废 水 生活污水 工业废水 噪 声 所有声源 固体《一般工业固体废物储存、废物 堆存渣场的固体废物 处置场污染控制标准》 GB / 18599－2001 二、太钢2250mm热轧加热炉环保、安全措施 1、废气
加热炉燃料为高、焦炉混合煤气，产生的燃烧废气中主要含SO2、NOx和少量烟尘，利用烟囱排放。每座加热炉有100m高的混凝土烟囱一座，每个烟囱最大排放烟气量为152056m3/h，烟气中SO2浓度≤334mg/m3，NOx的排放浓度＜205mg/m3，达标排放。 2、废水
本工程间接冷却水平均用水量为1006 m3/h，冷却后送热轧净循环水系统处理后
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重复使用。加热炉水封槽溢流水和冲氧化铁皮等废水约为1107 m3/h，废水中主要含有悬浮物1500mg/L，排入2250mm热轧浊循环水处理系统统一处理，然后循环使用。
生活用水取自全厂生活给水管网，排水量为2.7m3/h，其中COD为250mg/L，SS为300mg/L。使用后经生活污水排水管网进全厂生活污水处理站统一处理。汽包、联箱及炉内排污水通过排污扩容器降温至40℃以下排放。 3、噪声
每座步进炉设有2台助燃风机、1台稀释风机，运行时产生95～110dBA噪音，均设有消音器，风机房设有隔音措施，可使噪声降低20～30dBA。
汽包放汽时产生约120 dBA噪音，设有排汽消声器，可降低噪音约40 dBA。 4、固体废物
加热炉生产过程中产生炉渣约0.56万t/a，送渣场弃置；浊环水处理系统排出氧化铁皮约945 t/a，均回收利用。
第二章 加热炉系统设备构成、工作原理及控制过程
第一节 入炉侧设备
一、板坯称量辊道 1、概述：
板坯称量辊道连接板坯库加热炉上料辊道，将板坯在该辊道上进行对中和称量，然后将板坯输送到连接辊道上，为进入加热炉做准备。辊道两端未装有对中侧板的部分设有固定侧导板。在称量辊道上不能进行板坯的吊运，吊运时需将板坯返送回上一段辊道上。
2、设备主要参数：
设备数量：1组
辊道传动型式：单独传动，VVVF 辊道长度：13000mm 辊子数量：14根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.2m/s（速度可调、可逆）
二、板坯秤 1、概述：
板坯秤安装在板坯称量辊道面下方，用来称量板坯的质量。当要对板坯称量时，液压缸推动升降架将板坯抬起。 2、主要技术参数：
设备数量：1台 最大称重量：40t 称量误差：≤3‰
升降行程：184（辊面上104，辊面下80） 运行周期：～40s
三、板坯对中测宽装置 1、概述：
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板坯对中测宽装置安装在称量辊道处。用于引导板坯正常运行并将跑偏的板坯进行对中，同时具有测量板坯宽度的功能。驱动方式为液压缸驱动，采用齿轮齿条同步。同步齿轮轴上装有脉冲发生器对所走的行程进行计数从而进行板坯测宽。
板坯对中装置侧板设衬板。 2、主要技术参数：
设备数量：1台
最大板坯重量：40t
板坯宽度：min.1000mm～max.2100mm 液压缸推力：～10t
四、连接辊道 1、概述：
连接辊道位于预留的4号加热炉装炉辊道前，是用于连接称量辊道和4号炉装炉辊道，将板坯从称量辊道（经预留的4号炉前辊道）运输到加热炉的入炉侧。 2、主要技术参数：
设备数量：1组
辊道传动型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：10000mm 辊子数量：11根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.2m/s（速度可调、可逆）
五、装炉辊道 1、概述：
装炉辊道位于1、2、3号加热炉及预留的4号炉装炉口正前方，每座炉子一组，每一组分成两段可进行分别控制和连动控制。装炉辊道用于板坯在装钢前定位和运输板坯到下一段辊道。 2、主要技术参数：
设备数量：4组
（以下参数每组相同）
辊道传动型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：13800mm 辊子数量：15根/组 辊身长度：2250mm
辊子轴承中心距：2970mm
辊道线速度：0.2～1.2m/s（速度可调、可逆）
六、入炉炉间辊道 1、概述：
入炉炉间辊道位于1、2号和2、3号以及3号和预留4号加热炉装炉辊道之间，用于装炉辊道间的板坯运输。 2、主要技术参数：
设备数量：3组
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（以下参数每组相同）
辊道型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：11000mm 辊子数量：12根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.2m/s（速度可调、可逆）
七、装钢机 1、概述：
装钢机位于加热炉入炉口正前方，用于将装炉辊道上的板坯托起并平稳地运送到加热炉内。可以根据不同长度尺寸的板坯进行单排装料或双排装料。装钢臂的平移由电机齿轮齿条驱动，升降为液压驱动。
装钢机每根装钢臂上设有一个高于辊面的推头，装钢前，装钢臂在低位缓慢前进，推头将板坯向前推动一定行程，把在运输过程中产生歪斜的板坯摆正，然后装钢臂退回到适当位置，再由液压升降机构顶升装钢臂把板坯托起并送入加热炉内。
装钢机有4根水冷长装钢臂，同步平移运动。不管长坯或者短坯，装钢臂都一起平移动作。每2根长装钢臂为一组，用1套液压升降机构升降，共设有2套升降机构。2套升降机构可同时动作也可单独动作，要同时动作时的同步采用液压同步。如果只需2根臂装钢，此时另2根装钢臂也同时一起平移，但其另一套升降机构不升降。 2、主要技术参数：
设备数量：3套
（以下参数每套相同）
装钢机型式：电动平移/液压升降长行程装钢机 装钢机装钢臂数量：4根
装钢机能力：长坯：1块；短坯：2块 最大坯重：40t ① 平移
驱动方式：齿轮齿条
最大工作行程：～10700mm 速度：
前进:0.5m/s（有负荷） 后退:1.0m/s（无负荷） ② 升降
驱动方式：液压
升降行程：200mm（在辊道中心线处以辊面为基准上下各100mm） ③ 装钢机运行周期：在最长行程时为～84s。
八、固定挡板 1、概述：
固定挡板设置在1号炉装炉辊道的尾端，防止板坯停位失效时冲出辊道。 2、主要技术参数：
设备数量：1套
弹簧缓冲行程：max.90mm
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九、装料炉门提升装置 1、概述
装料炉门提升装置用于提升装料炉门，整套设备安装在加热炉装料端的炉门框架顶部。左右两扇炉门分别各用两根链条直接吊挂在两个链轮上，由液压缸拉动链条实现炉门的提升和下降。两扇炉门可同时升降，也可单独升降。
当要将板坯由装钢机装入炉内时，此升降装置将炉门提升打开，待装钢完毕后，放下炉门关闭炉口。根据装入板坯的长度情况和装炉安排，两扇炉门可以实现同时升降和单独升降。由于装钢机的平移采用了不可离合的完全同步机构，因此装单块短坯时，一扇炉门完全打开，另一扇炉门也得处于半开状态或者完全打开。 2、主要技术参数：
设备数量：3套
（以下参数每套相同） 提升型式：液压驱动 提升重量：10t×2 升降行程：2.15m 升降速度：0.2m/s
第二节 出炉侧设备
一、 出钢机 1、概述：
出钢机位于加热炉出炉口正前方，用于将加热炉内加热好的板坯托出并平稳地输送到出炉辊道上。可以根据不同长度尺寸的板坯进行单排出料或双排出料，并具有板坯返装功能。出钢臂的平移由电机齿轮齿条驱动，升降为液压驱动。
出钢机有6根出钢臂，同步平移运动。不管长坯或者短坯，出钢臂都一起平移动作。每3只出钢臂为一组，用1套液压升降机构升降，共设有2套升降机构。2套升降机构可同时动作也可单独动作，要同时动作时的同步采用液压同步。如果只需3根臂出钢，此时另3根出钢臂也同时一起平移，但其另一套升降机构不升降。 2、主要技术参数：
设备数量：3套
（以下参数每套相同）
出钢机型式：电动平移/液压升降出钢机 出钢机出钢臂数量：6根
出钢机能力：长坯：1块；短坯：2块 最大坯重：40t ① 平移
驱动方式：齿轮齿条 最大工作行程：～5450mm 速度：
前进:1.0m/s（无负荷） 后退:0.5m/s（有负荷） ② 升降
驱动方式：液压
升降行程：200mm（在辊道中心线处以辊面为基准上下各100mm） ③ 出钢机运行周期：在最长行程时为～50s。
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二、返回辊道 1、概述：
返回辊道位于预留的4号加热炉出炉辊道旁，连接4号加热炉出炉辊道和板坯库的碳钢板坯输送辊道。用于将出炉辊道上的不合格板坯反送回板坯库进行处理。 2、主要技术参数：
设备数量：2组
（以下参数每组相同）
辊道传动型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：12000mm 辊子数量：13根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.5m/s（速度可调、可逆）
三、出炉辊道 1、概述：
出炉辊道位于1、2、3号加热炉及预留的4号炉出炉口正前方，每座炉子一组。出炉辊道用于接受加热后的板坯，将合格的板坯向轧线输送，将不合格板坯经返回辊道送回板坯库进行处理。 2、主要技术参数：
设备数量：4组
（以下参数每组相同）
辊道传动型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：12700mm 辊子数量：14根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.5m/s（速度可调、可逆）
三、出炉炉间辊道 1、概述：
出炉炉间辊道位于1、2号和2、3号以及3号和预留4号加热炉装炉辊道之间，用于装炉辊道间的板坯运输。 2、主要技术参数：
设备数量：3组
（以下参数每组相同）
辊道传动型式：单独传动辊道，VVVF 辊道长度：12300mm 辊子数量：13根 辊身长度：2250mm
辊道线速度：0.2～1.5m/s（速度可调、可逆）
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四、出料炉门提升装置 1、概述
出料炉门提升装置用于提升出料炉门，整套设备安装在加热炉出料端的炉门框架顶部。左右两扇炉门分别各用两根链条直接吊挂在两个链轮上，由液压缸拉动链条实现炉门的提升和下降。两扇炉门可同时升降，也可单独升降。
当要将板坯由出钢机从炉内运出时，此升降装置将炉门提升打开，待出钢完毕后，放下炉门关闭炉口。根据出坯的长度情况和出炉安排，两扇炉门可以实现同时升降和单独升降。由于出钢机的平移采用了不可离合的完全同步机构，因此出单块短坯时，一扇炉门完全打开，另一扇炉门也得处于半开状态或者完全打开。 2、主要技术参数：
设备数量：3套
（以下参数每套相同） 提升型式：液压驱动 提升重量：12.5t×2 升降行程：1.85m 升降速度：0.2m/s
第三节 加热炉本体设备
一、水梁、立柱
1、水梁和立柱是炉内主要承重构件，用20g的厚壁钢管制成。水梁采用双层小直径结构,由两根圆形无缝钢管组成；立柱为无缝钢管制作的双层套管。水梁与立柱通过三通接头连接在一起，并使立柱在炉子工作状况下保持与水梁的垂直。
2、炉内水梁在合适位置采用错开布置技术，最大限度减轻板坯下部与支承梁接触处产生的“黑印”。水梁错位部位约在二加热段中部，高温段活动梁长～15米。
3、炉内水梁采用最佳根数进行最优布置，满足不锈钢板坯加热时悬臂量较小的要求。
4、炉内水梁采用大跨度立柱，降低管底比，减少热损失。 5、炉内水梁配置：活动梁 5根（均热段6根） 固定梁 6根 6、水梁、立柱的规格为：
水梁： 双管Φ159×20；(Φ140×20) 活动单立柱：单管Φ219×25；
固定双立柱：双管Φ159×20；(Φ140×20) 固定单立柱：单管Φ168×20；
固定双立柱：双管Φ140×20。(Φ159×20) 7、水梁、立柱的冷却采用汽化冷却。 二、垫块
1、为减少黑印温差，提高板坯加热质量，垫块在水梁顶部两侧交错布置。 2、垫块材质和结构根据不同加热区域而不同，高度不等，材质不一。 在高温段（1/3炉长），为有效消除黑印，垫块高度较高（～100mm），垫块承
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受温度高，使用耐热性最好的材质Co50垫块； 在中温段（1/3炉长），为经济实用，垫块高度降低（～75mm），垫块承受温度相应较低，采用材质为Co20垫块；
在低温段（1/3炉长）采用Cr25Ni20Si2ReTi垫块，垫块高度～75mm。
三、水封槽及刮渣机构
1、步进梁的立柱穿过炉底并固定在平移框架上。为了使活动立柱与炉底开孔处密封，在每列活动梁下部设有1条水封槽，并固定在平移框架上。
2、少量炉内板坯加热生成的氧化铁皮经炉底开口部进入水封槽，随步进梁的运动被固定在炉底钢结构上的刮板送至进料端的溜槽内，由水封槽的溢流水并补充少量的浊环水冲入出料端铁皮沟内。 四、炉体钢结构
加热炉钢结构是由炉顶钢结构、侧墙钢结构、端墙钢结构和炉底钢结构组成一个箱形框架结构，用以保护炉衬、安装烧嘴、固定水梁立柱及各种炉体附件。主要由型钢和钢板组成。
炉顶钢结构：
炉顶钢结构的主要构件是采用焊接H型钢制成的横梁，在H型钢下翼缘上吊挂炉顶锚固砖吊梁，H型钢横梁的两端架在上部钢结构（侧墙钢结构）的圈梁上。为了保持H型钢的整体稳定性，在上、下翼缘间配置一定数量的加强筋。
侧墙钢结构：
侧墙钢结构是工字钢、槽钢和钢板焊接的片架式结构，下部用地脚螺栓与基础或炉底钢结构固定，上部用槽钢圈梁联成矩形框架。
加热炉的烧嘴、炉门、窥孔等炉子附件均固定在炉墙钢结构上。 炉底钢结构：
炉底钢结构由三部份构成：炉底片架和炉底钢板、炉底纵向大梁、炉底支柱。 炉底片架和炉底钢板：炉底片架由工字钢、槽钢、钢板焊接成形，用来托架炉底砌筑材料、安装固定立柱。并有活动立柱穿过的开孔以及炉子密封用的密封罩。
炉底结构纵向大梁：在炉底纵贯全炉长，托架炉底片架。 支柱：支承炉底纵向大梁，柱子用H型钢和钢板制成。 端墙钢结构：
端墙钢结构由工字钢、槽钢和钢板焊接而成，下部用地脚螺栓与基础或炉底钢结构固定。装、出料炉门及其驱动装置安装在端部钢结构上。 五、平台、走廊、楼梯和栏杆
1、炉子两侧车间平面提供两个活动钢板网平台； 2、设置活动钢板网走廊通往各段控制阀和烧嘴； 3、在不同平台和走廊的连接处设置楼梯； 4、在平台和走廊边缘设有安全防护栏杆。 六、炉门
加热炉的炉门有装料炉门、出料炉门、窥视孔、检修门四种： 1、装料炉门
炉宽方向由两个可同步或独立动作的炉门构成，每扇炉门采用型钢和钢板焊接结构，炉门内衬轻质浇注料。炉门采用液压驱动装置。
装料门可进行自动操作和手动操作，与装钢机有联锁控制。
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2、出料炉门
炉宽方向由左右两个可同步或独立动作的炉门构成，每扇炉门带水冷梁，由型钢和钢板焊接而成，炉门内衬用浇注料和绝热板等耐火材料组成复合绝热层。炉门采用液压驱动。
出料炉门可进行自动操作和手动操作，与出钢机有联锁控制。 3、窥视孔
窥视孔8个，用于观察炉内情况及烧嘴火焰情况，安装在固定梁所在平面上，带有遮蔽板。 4、检修门
580mm×1600mm，在炉子两侧炉墙上设4对检修门，供检修时出入炉内和运送材料用，平时用砖干砌以减少散热。 七、炉底机械 1、概述
炉底机械用来支撑加热炉平移框架和框架上的水梁立柱及炉内的加热的板坯，并使板坯在炉内沿炉长方向作步进移动的设备。
平移和升降均由液压缸驱动。 2、主要技术参数：
设备数量：3套
（以下参数每套相同）
型式：全液压传动滚轮斜台面式 平移行程：550mm
升降高度：200mm（设有中间减速） 步进周期：50s
第四节 加热炉燃烧系统
加热炉燃烧系统主要包括：烧嘴、助燃空气系统，混合煤气系统，氮气吹扫和放散系统。
一、加热炉供热能力配置及烧嘴型式 1、供热能力配置
①加热炉设8个供热段，8段炉温自动控制，通过设定各段的温度值，控制各段燃料量的输入，保证出钢温度及温度的均匀性。
②加热炉配置的烧嘴调节比大，可灵活调节供热量。当加热不锈钢时，有效防止低温板坯因加热速度过快而产生表面裂痕的现象，保证加热质量。
③烧嘴采用可调焰烧嘴，可通过烧嘴上的手柄调节烧嘴火焰的长度，同时可提供烧嘴前的手动调节阀对烧嘴的能力进行调节。
④烧嘴的供热能力是通过热工计算确定的，烧嘴的型式及供热能力见下表。
上部供热段 下部供热段 20
烧嘴个数 烧嘴型式 煤气温度 ℃ 预热段 加热段1 加热段均热段 预热段 加热段加热段均热段2 1 2 下 8 8 8 32 8 8 8 8 调焰 常温 调焰 常温 调焰 常温 平焰 常温 调焰 常温 调焰 常温 调焰 常温 2500 调焰 常温 2500 烧嘴前煤气压力2500 2500 2500 2000 2500 2500 Pa 空气温度 ℃ 500~550 500~550 500~550500~550500~550 500~550500 500 500 烧嘴前空气压力3000 3000 3000 3000 3000 3000 Pa 调节比 1/8 1/8 1/8 1/10 1/8 1/8 烧嘴能力m3/h.个 1300 1000 700 120 1300 1000 500~55500~550500 0500 3000 3000 1/8 700 1/8 500 NOx(ppmO211%换≤80 ≤80 ≤80 / ≤80 ≤80 ≤80 ≤80 算) 点火烧嘴及火焰有 有 有 无 有 有 有 无 监视 燃烧控制方式 脉冲 脉冲 脉冲 常规 脉冲 脉冲 脉冲 常规 2、接点输入值
每座加热炉总燃料输入量是根据额定小时产量300t/h（冷装）和耐火材料部分脱
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落(~水梁的8%)条件，并考虑了一定富裕量的情况为混合煤气：～54000 m/h.炉。
二、燃空气系统 1、助燃风机
每座加热炉配置2台离心通风机。风机的性能、规格如下： —型号：离心式通风机 —风量：87700m3/h —风压：1300×9.81Pa
—消声器：2台，安装在风机进风口。风机噪音≤90dBA —助燃风机采用双支撑结构。
—助燃风机外壳采用吸音材料包扎。
采用以下措施防止风机喘振现象的发生： ①采用风机进风口调节风压的设计。
②采用热风放散措施防止小风量情况发生。
３座加热炉的冷风总管连通，以节约能源和风机相互备用（有1台在线备用）。 2、气管道系统
空气配管 1套
空气配管包括从助燃风机出口到各烧嘴前的所有空气管路配管。
助燃风机冷风入口设气动百叶窗阀对空气管道系统风压进行调节，确保在管道系统所需风量和风压发生变化时风机保持在其特性曲线中稳定区段范围内工作，防止风机喘振现象发生。
在热风总管上设有：
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1个热风放散管； 1个自动放散阀； 若干波纹管补偿器； 1套温度测量装置；
对于每个供热段，空气管路配置如下： 段总管设有：
若干防爆阀；
若干波纹管补偿器； 1套流量测量装置； 1套流量自动调节阀
1个压力测量装置（上、下均热段无此压力测量装置） 上、下均热段烧嘴前支管上设有： 1个波纹管补偿器；
1个手动蝶阀（不锈钢材质）；
下均热段中心风从该段的流量调节阀前引出，送至该段的烧嘴上，在每个烧嘴前设有一个中心风手动调节蝶阀。 其它供热段烧嘴前支管上设有：
1个波纹管补偿器；
1个手动蝶阀（不锈钢材质）；
1个（On/Off）自动切断阀（进口产品）；
三、混合煤气系统
煤气配管 1套
煤气配管包括从加热炉前的煤气接点到烧嘴前的所有煤气管路。 从煤气输入接点到烧嘴之间的煤气系统包括： 主煤气管：
1个手动密封蝶阀； 1个自动切断阀； 1个电动盲板阀； 1个自动压力调节阀；
对于每个供热段，煤气管路配置如下： 段总管设有：
1套流量测量装置；
1套流量自动调节、切断阀；
1个压力测量装置（上、下均热段无此压力测量装置） 对于上、下均热段烧嘴前支管路上设有： 1个手动密闭蝶阀（不锈钢材质）； 对于其它供热段烧嘴前支管上设有： 1个手动密闭蝶阀（不锈钢材质）； 1个（On/Off）自动切断阀；
四、氮气吹扫及放散系统
加热炉设有手动氮气吹扫系统，供加热炉开、停炉时进行手动氮气吹扫和放散。 在煤气总管自动切断阀前后设有氮气管道和煤气放散管，在煤气管上设有放散管冷凝水排放管，煤气放散管末端设气体检测取样阀。
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五、点火烧嘴系统
为了保证脉冲燃烧的安全可靠，加热炉采用脉冲燃烧的供热段设有点火烧嘴和火焰监示系统。
点火烧嘴的空气引自加热炉冷风总管，煤气引自加热炉冷煤气总管。在每个点火烧嘴前分别设有：
1个空气蝶阀； 1个煤气球阀；
第五节 加热炉排烟系统
加热炉排烟系统由空气预热器、炉压控制挡板、稀释空气系统、烟道和烟囱组成。
一、空气预热器
炉内烟气在炉尾排出经下降烟道进入空气预热器。
空气预热器为带插入件的管状预热器。其钢管材质为：高温侧材质0Cr17SiAl或相当品；低温侧材质为10钢渗铝。 1、空气预热器主要技术性能见下表：
300t/h 260t/h 220t/h 245t/h 工况 碳钢 碳钢 SUS304钢 SUS410钢 性能参数 （部分脱（无脱落） （无脱落） （无脱落） 落） 空气量m/h 烟气量m/h 预热器入口烟气温度℃ 预热器入口空气温度℃ 预热器出口烟气温度℃ 预热器出口空气温度℃ 空气侧阻力损失Pa 烟气侧阻力损失Pa 3389805 118970 800 20 452 584 1732 112 114780 152056 830 20 487 580 2582 192 84694 109305 790 20 437 584 1573 91 88365 114043 790 20 441 579 1671 99 2、采取以下措施对预热器进行保护：
①预热器前烟气温度超过850℃时，掺冷风以稀释高温烟气。 ②热风超过610℃时自动放散。 二、炉压控制档板和烟囱
1、炉压控制挡板(烟道闸板) 2套，设在空气预热器后的烟道内，用于维持炉内微正压。挡板由电动执行机构驱动。
2、炉子设置混凝土烟囱1座，高度100米，出口直径4.0米。 三、烟气稀释空气系统
稀释空气系统指从稀释风机出口到烟道的稀释空气入口为止的管路系统。 炉子设一台稀数释风机，当烟气温度过高时，自动启动稀释风机，向烟道内掺
入冷风，稀释风机参（初步）如下：
—风量：44026m3/h —风压：3159Pa
在稀释空气管道上设有气动调节切断阀，可根据需要自动调节。
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第五节 加热炉热力系统介绍
太钢2250mm热轧步进梁式加热炉工程配套热力设施主要包括：步进梁式加热炉汽化冷却装置、加热炉区域软水、蒸汽及压缩空气管道等。 一、 步进梁式加热炉汽化冷却装置
根据热轧工艺要求，步进梁式加热炉(其中先建3座，预留1座)水平梁和立柱的冷却方式均采用汽化冷却系统。每座加热炉汽化冷却装置均为独立站房，自成系统，下面以一座加热炉为例进行说明。 1、 汽化冷却系统
步进梁式加热炉的水梁和立柱是管式结构，可以承受较高的压力。采用汽化冷却后不仅由于冷却水质得到根本改善从而延长了梁及立柱的寿命，而且冷却水吸收热能后可转变成蒸汽加以有效回收利用。
汽化冷却装置在每座加热炉尾部烟道处设置一套蒸汽过热装置。由加热炉汽化冷却产生的饱和蒸汽经过热后再进入厂区低压蒸汽管网，过热蒸汽参数为:压力约1.27MPa，温度约250℃。 2、 循环方式
为保证水循环的可靠及稳定，防止冷却构件超温等现象发生，汽化冷却系统采用强制循环方式，每座汽化冷却装置的循环水流量约800m3/h。 3、工艺流程
其主要工艺流程为：汽包中的饱和水由热水循环泵送入分配联箱，其中一部分回路从分配联箱经进口步进装置及下降管进入活动冷却构件（活动水平梁及立柱），然后进入出口步进装置及上升管回到汽包；其余部分回路从分配联箱引出经固定冷却构件（固定梁及立柱）后回到汽包。循环水在水平梁、立柱中吸收热量成为汽水混合物回到汽包并分离为饱和蒸汽和饱和水，饱和水再重复上述的循环。汽包水位和工作压力设有自动控制装置，如果出现故障，还可以通过相应的旁路阀门进行人工操作。
二、软水供给系统 (1）软水水质
加热炉汽化冷却系统补给软水水质应符合低压锅炉水质标准(GB1576-2001)。 其水质指标如下:
总硬度： 0.03mmol/L 悬浮物： ≤5mg/L PH(25℃)： ≥7 含油量： ≤2mg/L 溶解氧： ≤0.1mg/L (2)软水供应
根据产生的蒸汽量和汽化冷却系统的汽水损失，需向每座汽化冷却装置供应补给软水平均量:～18t/h，最大供应量:～29t/h。 三、 压缩空气供应
加热炉区域压缩空气全部采用净化压缩空气，压缩空气的品质要求如下：
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压力露点-20℃，粒子直径≤1μm、含尘量≤1mg/m3、含油量≤0.1mg/m3、接点压力0.8MPa。
1、加热炉区各用户压缩空气消耗量见下表：
序 号 1 2 3 4 用户名称 加热炉仪表用气 加热炉设备吹扫 工业电视用气 加热炉区检测器吹扫 小计 压 力 （MPa） 0.5～0.6 0.4～0.6 0.4 0.2 消耗量m3/min 最大 12 3.5 8.1 1 24.6 平均 10 2 7 0.8 19.8 使用制度 备 注 连 续 间 断 连 续 间 断 考虑同时使用系数 19.68 15.84 0.8 考虑未计用户及漏 23.6 19 损1.2后综合消耗量总计 加热炉区域压缩空气最大耗量约23.6m3/min，平均耗量约19m3/min。为保证仪表用压缩空气的安全性和稳定性，在加热炉附近设置30m3的立式储气罐2台，工作压力0.8MPa。
第七节 加热炉液压系统介绍
加热炉区包括板坯秤和对中装置液压系统、加热炉液压系统。每个系统主要由三个部分组成：液压动力源、控制阀台和中间配管。 一、板坯秤和对中测宽装置液压系统
该液压系统是为板坯秤和对中测宽装置提供动力的装置。通过液压缸直接驱动板坯秤提升框架使其作升降动作；通过液压缸驱动两侧的对中测宽装置来纠正板坯的跑偏。
该液压系统位于称量辊道附近地面上，无站房。
系统由以下部分组成：液压动力装置、液压控制阀台。
二、加热炉液压系统 1套/炉
主要功能：
驱动步进炉底机械（步进梁）升降和平移、装钢机升降、出钢机升降、装、出料炉门。
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第三章 加热炉L1、L2功能介绍
1、加热炉电控的操作方式
加热炉电控的操作方式有三种：
自动方式：由L2计算机进行设定，PLC根据设定的命令进行自动控制。这是一种正常的控制方式。
半自动方式：部分单体设备自动地完成其自身的工作顺序、设备之间的联锁关系，运行的启动指令由人工给定，其控制通过基础自动化系统完成。
手动方式：由人工设定PLC的控制基准进行控制或采用硬手动进行控制，这种控制方式一般用于维修或设备故障时进行操作。
标定方式：在对控制回路的零点位置进行校正时或在设备检修完毕对控制回路进行测试时采用这种控制方式。
在正常生产时采用“自动方式”进行生产。当系统发生故障时，采用手动方式进行操作，即正常生产时，必须L1/L2全部投入运行，不采用L1单独运行进行生产。
2、加热炉仪控的操作方式： 加热炉仪控的操作方式有三种：
计算机方式：炉温控制的设定值由L2计算机进行设定，仪表完成闭回路控制。 自动方式：炉温控制的设定值由人工通过仪表的操作终端进行设定。
手动方式：由人工通过仪表的“软手动”或“硬手动装置”直接操作仪表的执行结构。这一般在故障时使用。
第一节 LI功能介绍
一、电控功能说明
1、 材料跟踪
1.1 跟踪段的划分
板坯跟踪功能是PLC的主要控制功能之一。准确的板坯跟踪，一方面保证了生产过程按照轧制计划进行，同时也是加热炉炉前炉后辊道设备能自动运行的基本条件。
加热炉区的辊道PLC完成对炉前炉后辊道上板坯的跟踪。 跟踪段的划分原则：每组辊道为一个跟踪段。
板坯跟踪功能是通过现场检测元件：冷金属检测器、激光检测器、热金属检测器和脉冲编码器实现的，加热炉炉前炉后辊道检测元件布置图详见下图。
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1.2 辊道跟踪
1) 跟踪的基本原则
辊道跟踪的范围从B6～B14到C6～C14辊道。
每组辊道对应相应的跟踪数据区，每组辊道只能保存1块板坯的数据(对应每块坯的数据长度将在下阶段设计中确定)。
当板坯处于两组辊道之间时，板坯数据总是位于板坯头部（顺物流方向的板坯前端）所在辊道对应的数据区域上。
2) 跟踪方向判断
检测器的每一次有效动作，均表明板坯位置的变动。因此，为防止检测器误动作，需要对检测器信号进行滤波处理。具体作法：对每一个跟踪检测器ON→OFF，OFF→ON的时间进行检测，如果动作时间过短，则认为是干扰信号，将其屏蔽掉；另外，通过辊道速度计算出板坯由CMDi ON/OFF到CMDi+1 ON/OFF的最小时间tmin，如果动作时间过短 3) 板坯数据的传送 28 M N M有钢； 其余无钢。 M=>N M N N有钢； 其余无钢。 〖N=>M〗 M N M、N有钢； 数据不传送 3-1-2：数据正向传送的规则 M N M(A)、N(A)有钢； 〖数据不传送〗 图3-1-3：数据反向传送的规则 图 29 4) 跟踪显示与修正 操作员可在有关操作室的CRT上监视板坯跟踪的情况。当板坯跟踪出现错误（板坯实际位置与跟踪显示的位置不符）时，操作员可在HMI上进行如下跟踪修正操作： FWD：板坯数据向前修正； 当板坯跟踪显示位置落后于实际位置时使用此功能。 BWD：板坯数据向后修正； 当板坯跟踪显示位置超前于实际位置时使用此功能。 REJ ：吊销修正； 当实际的板坯不存在，而板坯跟踪显示又存在（如：吊车将板坯吊走了）时使用此功能。 RCV：数据恢复； 为防止因误操作造成板坯数据丢失，此功能可将吊销的数据恢复。注意：此功能只恢复最后一块被吊销的板坯数据，而且恢复后该板坯数据所在位置与吊销前相同。 1.3 跟踪转换 1) 炉前B辊道跟踪→炉内跟踪 当板坯在炉前定位（与工作方式“手动或自动”无关）完成后，装钢机起动将板坯装入加热炉。当入炉检测器（LMD）检测信号从ON→OFF时，PLC即认为板坯进入加热炉，同时将该板坯的数据传送给加热炉PLC，板坯数据的跟踪即从辊道上的跟踪转位炉内跟踪。 2) 炉内跟踪→C辊道跟踪 当板坯出钢机完成出钢操作，且出炉检测器检测到板坯时，PLC将板坯的有关数据送L2计算机，同时在对应的辊道上“装载（LOAD）”一块板坯。 3) 板坯库→B辊道跟踪 板坯从板坯库进入加热炉区时，其过程如下：板坯通过B5辊道向前运行，当B5和B6辊道间的CMD信号由“ON”变为“OFF”，同时B5和B6辊道为正向运行，表明板坯已进入加热炉区。此时辊道PLC将该块板坯的信息“LOAD”入B6辊道的跟踪数据块内，开始B辊道上的板坯跟踪。 2、B6~B8辊道的运行： 2.1 运行方式 1) 手动运行 ◇连锁条件： ● 无紧急停止； ● 无传动设备故障； ● 传动设备准备好（READY）； ● B辊道相应的辊道开关合闸。 手动操作的速度分为2级。 2) 自动运行 ◇自动运行方式的起动条件： ● 自动运行方式选择开关ON上升沿； ● CMD状态OFF（未检测到板坯）。 ◇自动运行方式的运行条件： ● 自动运行方式选择开关ON； ● 无紧急停止； ● 无设备故障； ● 传动设备READY； 30 ● 所有手动操作开关在“0”位； ● 无跟踪故障； ● B辊道相应的辊道开关合闸。 2.2 B6辊道的定位控制： 板坯在B6辊道需要称重，因此板坯需要停在B6辊道的中间位置。通过冷金属检测器HCMD-B6a和B6辊道上的编码器HPG-B6配合对板坯进行定位。 通过脉冲编码器，计算出需要累计的脉冲数，当达到脉冲数以后，辊道停止运转。板坯定位完毕。 2.3 板坯的测长和测宽： 板坯的测长和测宽在B6辊道上进行。 2.4 基本连锁关系 板坯由B5辊道运至B6辊道上进行称重、测长和测宽。因此B5辊道与B6辊道之间存在连锁关系，基本的的连锁关系如下： ● 当板坯秤不在“0”位时，辊道不能旋转； ● 当B6辊道上有坯（由跟踪数据区判断）时，辊道不能运转； 反之，当辊道运转时，板坯秤不能运行。 2.5 B6,B7,B8辊道的速度控制： 当板坯从B5运送到B6,B6运送到B7, B7运送到B8,并且需要在辊道上停下来时，这些辊道的速度需要在停止前减速控制。 当板坯头部进入某组辊道而且需要停止在该组辊道上时，辊道以低速（额定速度的～50%）运行；当2组辊道间的冷金属检测器状态OFF（下降沿）时，辊道速度再降～50％（即额定速度的～25％，具体值现场调试时确定）； 当目标值与实际值之差小于ΔSp（预先确定的设定值可现场整定）时，辊道停止； 辊道速度下降到0后，辊道停止运行。 V VL 50%额定速度 自由停车 25%额定速度 0 t ΔS<ΔSp H3CMD011 OFF 图3-2-5：B6~8辊道速度控制速度图 3、B9,B10辊道的控制： 3.1手动运行方式 ◇连锁条件： ● 无紧急停止； ● 无传动设备故障； ● 传动设备准备好（READY）； 手动操作的速度分为2级。 3.2自动运行 a) 自动运行方式的起动条件： ● 自动运行方式选择开关ON上升沿； ● CMD状态OFF（未检测到板坯）； 31 b) 自动运行方式的运行条件： ● 自动运行方式选择开关ON； ● 无紧急停止； ● 无设备故障； ● 传动设备READY； ● 每组辊道上均只有一块板坯（从跟踪数据区判断）或无坯； ● 所有手动操作开关在“0”位； ● 无跟踪故障。 当设备处于自动运行方式时，B9和B10辊道有两种工作方式： ● B9和B10辊道作为板坯运输辊道； ● B9和B10辊道作为入炉（3#炉）定位辊道； B9和B10辊道在自动工作时的工作方式，取决于来料板坯的目标炉号，当来料板坯的目标炉号等于“3”时，表明该板坯将会装入3号炉，此时B9和B10辊道作为入炉（3#炉）定位辊道。当来料板坯的目标炉号等于“2”或“1”时，表明该板坯将会装入2号炉或1号炉，此时B9和B10辊道作为板坯运输辊道。 3.3 B9和B10辊道的板坯运输功能： 当来料板坯的目标炉号等于“1”或“2”时，表明该板坯将会装入1号加热炉或2号加热炉，此时B9和B10辊道工作在“运输辊道”方式，板坯传送规则与前面所叙的辊道运行规则相同，参见3.1.2.2节附图。 3.4 B9和B10辊道的炉前定位控制： 当来料板坯的目标炉号等于“3”时，表明该板坯将会装入3号加热炉，此时B9和B10辊道工作在“炉前定位”方式。 当根据L2的指令，板坯需要定位在B10辊道上时，B9和B10为定位辊道，B9和B10辊道速度同步。 当根据L2的指令，板坯需要定位在B9辊道上时，B9为定位辊道，B10辊道停止。 当B9和B10作为炉前定位辊道时，在检测器H3CMD01信号由“ON”变“OFF”前，B9和B10辊道与B8辊道的速度同步，并以低速向前运行。当H3CMD01信号由“ON”变“OFF”后，B9和B10辊道与B11辊道 4、B11,B12辊道的控制： 与B9,B10辊道的控制一样。 5、B13,B14辊道的控制： 与B9,B10辊道的控制类同。但是B13和B14辊道不作为板坯运输辊道使用。 6、入炉板坯在辊道上定位的原则： 板坯有长坯和短坯，入炉侧辊道长度的设置是按照长板坯的长度设置的。对于炉前B9,B10,B11,B12,B13和B14辊道，当短板坯需要在这些辊道上定位以装入加热炉内时，板坯应该以辊道的前半部分为中心进行定位或后半部分为中心进行定位。当长板坯需要在炉前辊道上定位时，其定位涉及到2组辊道。如B9和B10辊道。 6.1短板坯在B9，B11和B13辊道上的定位： 32 L/2 L B9 B10 3#炉 如图： 当短板坯需要在B9,B11,B13上定位时，是按照辊道的前半段为中心进行定位的。 6.2短板坯在B10，B12和B14辊道上的定位： L/2 L B9 B10 3#炉 如图： 当短板坯需要在B10,B12,B14上定位时，是按照辊道的后半段为中心进行定位的。 3.1.6.3长板坯在炉前辊道上的定位： L/2 L B9 B10 3#炉 如图： 当长板坯需要在炉前辊道上定位时，需要牵涉到2组辊道的控制，2组辊道需要速度同步。在长板坯时，根据布料图，炉子为双排布料。将采用交错布置的方式进行布料。因此软件中需要设置一翻转（0-1-0-1…）标志，每来一块坯，状态翻转一次。当翻转标志状态为1时，板坯靠左侧，当翻转标志状态为0时，板坯靠右侧。 33 7、板坯在加热炉炉前辊道上的定位速度控制 7.1 定位辊道的确定（以3号炉为例） 根据L2级计算机设定的板坯人炉的炉列号，确定板坯定位位置： 炉列号＝1，短板坯布置在加热炉右侧B10辊道上； 炉列号＝2，短板坯布置在加热炉左侧B9辊道上； 炉列号＝3，长坯。 7.2 定位控制 板坯与辊道的相对运动是影响定位精度的主要因素。产生相对运动的原因主要是： 板坯表面瓢曲，板坯在搬送过程中产生跳动现象，此现象是不能克服的； 加减速过程中，如果加（减）速度过大，超过摩擦力，使板坯产生滑动现象。解决这个问题的办法是在加减速过程中保持恒定的加（减）速度，加（减）速度的绝对值｜a｜ <μg，式中μ为摩擦系数，g为重力加速度。 7.3 炉前板坯定位自动周期流程图 炉前板坯定位自动周期流程图如下图所示。 板坯定位自动周期 N 起动条件判断 Y C16(C20)速度禁止 定位辊道判断 A8(10)、A9(11)同步 C15(16)、C19(C20)速度同步 C16(C20)速度禁止 34 N CMDi ON？ Y 速度保持 N CMDi OFF？ Y 定位速度控制 V=k×(ΔS)1/2 ΔS<ΔS0时以爬行速度运行。 ΔS<ΔS0时自由停车 定位结束 N 是否发出装钢请求 Y 装钢请求 自动周期结束 等待下一块短坯 35 8、板坯的炉内跟踪 PLC仅跟踪炉内最后一块板坯的信号，以进行出钢机行程计算。 当加热炉出口激光检测器“ON”时，将“ON”板坯的移动量传送给L2计算机。 板坯在炉内的跟踪由L2计算机完成。 9、加热炉出炉辊道（C6~C14）控制 加热炉出炉辊道（C6~C14）有手动、自动两种操作运转方式。 加热炉出炉辊道（C6~C14）的控制方式与B6～B8辊道是相似的，C10,C12,C14辊道与加热炉出钢机存在连锁关系。在自动方式下，板坯的运行需要与出钢机的原点位置信号连锁。 当板坯放到辊道上后，如果没有接到L2传送的板坯返回板坯库的指令，则自动启动辊道向轧线传送板坯。如果接到上述命令，则启动辊道反向运行，将板坯送回板坯库。 该辊道与粗轧区辊道存在速度匹配的问题，因此需要从粗轧区取以下信号： 允许过钢信号； 正转速度信号； 允许粗轧辊道反向运坯信号。 在取得允许过钢信号后，D辊道的速度将与粗轧区辊道的速度保持同步。 10、装钢运行 装钢运行包括对装钢机和装料炉门的控制。装钢机的平移为电动系统，升降为液压系统。装料炉门的开闭为液压系统。 10.1 装钢机、装料炉门手动运行 1) 装钢机机旁手动 在机旁操作箱上选择“机旁”，则操作箱上装钢机和装料炉门的操作开关有效。 在此方式下，对装钢机平移而言，有前进、停止、后退等3种运行方式。 对装钢机升降而言，有上升、停止、下降3种运行方式。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号装钢机单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号装钢机单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号装钢机联动。 ◇装钢机机旁前进运行条件 ● 在操作箱上选择“机旁”； ● 装料炉门全开； ● 前极限、前位信号未到； ● 无急停信号； ● 步进梁在下位； ● 加热炉前装炉辊道无运行信号； ● 装钢机升降无运行信号； ● 装钢机无故障信号； ◇ 装钢机机旁后退运行条件 ● 在操作箱选择“机旁”； ● 装料炉门全开； ● 后极限、后位信号未到； ● 无急停信号； ● 步进梁在下位； ● 加热炉前装炉辊道无运行信号； ● 装钢机升降无运行信号； ● 无故障信号； 36 ◇装钢机机旁上升运行条件 ● 在操作箱选择“机旁”； ● 上极限、上位信号未到； ● 无急停信号； ● 步进梁在原始位； ● 步进梁无运行信号； ● 加热炉装炉辊道无运行信号； ● 装钢机平移无运行信号； ● 无故障信号； ◇装钢机机旁下降运行条件 ● 在操作箱选择“机旁”； ● 下极限、下位信号未到； ● 无急停信号； ● 步进梁在原始位； ● 步进梁无运行信号； ● 加热炉装炉辊道无运行信号； ● 装钢机平移无运行信号； ● 无故障信号； 2) 装钢机远程手动 在机旁操作箱上选择“远控”和HMI上选择“集中手动”，则装炉操作室HMI上装钢机升降、平移操作有效。 装钢机远程手动的运行条件，除须在操作箱上选择“远控”、HMI上选择“集中手动”外，其余与机旁手动条件相同。 3) 装料炉门机旁手动 在机旁操作箱上选择“机旁”，可在操作箱上对装料炉门进行全关、半开、全开操作。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。 全关 半开； 全开； 全开 全闭。 ◇装料炉门机旁上升运行条件 ● 在操作箱上选择“机旁”； ● 上极限、上位信号未到； ● 无急停信号； ● 无停止信号； ● 无故障信号； ◇装料炉门机旁下降运行条件 ● 在操作箱上选择“机旁”； ● 下极限、下位信号未到； ● 无急停信号； ● 无故障信号； ● 装钢机无前进信号； 4) 装料炉门远程手动 在机旁操作箱上选择“远控”和HMI上选择“集中手动”，可在装炉操作室操作台对装料炉门进行全关、半开、全开操作。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号 37 炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。 装料炉门的远程手动的运行条件，除须在操作箱上选择“远控”、HMI选择“集中手动”外，其余与机旁手动条件相同。但是在HMI上远程手动操作装料炉门“下降”时，装钢机必须位于“后退”位置才有效。 10.2 装钢自动运行 程序流程如图3-2-10所示。见下页。 板坯炉前定位完毕 PLC发来允许装钢信号 取板坯数据，装钢行程计算 装钢有空位 自动运行条件满足 是 炉门打开至全开位置 装钢机前进，拔正板坯。当板坯边缘至 装炉辊道中心线1250mm时，装钢机停止 装钢机后退，当托杆前端至板坯边缘 250mm时，装钢机停止平移，向上抬升 装钢机抬升，托起板坯 装钢机前进 1 1 板坯测宽 是 宽度异常 否 装钢机按装钢行程计算值前进到位，延时1s 装钢机下降到位 装钢机返回， 托杆退出炉门后，装料炉门落下 装钢机返回原始位置，高速计数器清零 图1 装钢机自动运行程序流程图 等待下一次装钢信号 图3-2-10 装钢自动程序流1) 装钢行程计算 式中： 38 报警 stspwdst 为装钢行程； sp为装钢空位； w为板坯宽度； d为板坯间距。(d的值由L2设定) 装钢行程计算中，以装钢机原始位置，作为计算起点。 2) 板坯测宽 板坯宽度可按下式计算： w(pg2pg1)k式中： pg1：LMD1(4)由OFF变为ON时测得的脉冲发生器计数值。 Pg2：LMD1(4)由ON变为OFF时测得的脉冲发生器计数值。 39 k： 1个脉冲对应的位移。 3) 装钢空位的计算 装钢空位是指步进梁上最后进入加热炉的那块板坯尾部距装钢机0位的距离。其计算方法如下： 式中： sp：装钢空位。 spst0wbst0：上一次装钢行程。 Σwb：从上次装钢结束到本次装钢开始，步进梁前进的总位移。 当sp>sp0（装钢机最小行程）时，认为“装钢有空位”，板坯可以入炉，但必须满足L2级计算机设定的空位后才允许人炉，否则装钢机须停在原始位置等待，直到步进梁前进若干长度，腾出空位满足设定值要求为止。 4) 装钢平移的速度控制 装钢机前进过程速度控制曲线如图3-2-11所示，在装钢行程的前半段，给装钢机以较大的速度，在到达炉门位置后，逐渐减速。速度变化的斜坡时间通过变频器控制面板设定，在斜坡时间比较适中的情况下，可以不考虑推头对板坯的冲击，所以在装钢机刚启动时刻，即给变频器最大速度。 100％ V(速度) 20％ 5％ S（位移） B C D A 图3-2-11装钢机前进过程速度控制 返回过程速度控制曲线如图3-2-12所示，考虑到装钢机返回时没有定位要求，当装钢机回到C点时，变频器的速度给定可以稍大。 v 100％ 20％ 10％ s B′ C′ D′ A′ 图3-2-12装钢机返回过程速度控制曲 40 5) 装钢机升降时的速度控制 装钢机托杆伸入炉内，把板坯放到步进梁时，要求实现轻放。其速度分为低速和高速两种。其速度-位移曲线如图3-2-13所示。 速度 60% 60% 1 2 3 4 5 位移 图3-2-13 装钢机下降过程速度控制曲线 T 上升过程速度控制曲线与此相同 6) 装钢自动运行 a) 启动条件 ● 板坯在装炉辊道上定位完毕； ● 加热炉内有装钢空位（装钢机行程大于其最小行程）； ● 1，2＃装料炉门在下位； ● 1，2＃装钢机升降、平移在原始位置； ● 步进梁运行到下极限位置； b) 运行条件 ● 装钢机、装料炉门合闸； ● 操作箱上装料炉门、装钢机选择远控； ● 操作箱及HMI上装钢机“前进”、“后退”选择开关置于0位； ● 操作箱及操作台上炉门“开”、“关”选择开关置于0位； ● 步进梁未运行于踏步、停中位、只出炉方式，步进梁无运行信号； ● L2的装钢机设定功能ON； ● 无“装料急停”，无装钢机、炉门故障信号； ● 无炉前辊道运行信号； ● 炉壁保护用的CMD为OFF； 10.3 装钢机标定运行 在对控制回路的零点位置进行校正时或在设备检修完毕对控制回路进行测试时采用这种控制方式。选择该运行方式后，装钢机自动完成一次升降、平移定位运行。 10.4 装钢机运行时的速度保护： 装钢机在前进或后退运行时，如果出现编码器不正常或信号不正常的情况，装钢机的速度在到达停止位置时不一定会降低，将会对装钢机造成破坏。为保护装钢机的安全，需要设置安全的运行保护速度和前进后退的减速点。 减速点采用主令控制器检测，不采用编码器检测。 10.5 其他 高速计数器清零：为了防止累积误差，在装钢机每次返回原始位置时进行清零。 炉门超时保护：当炉门升降过程中，如果因主令控制器、极限开关损坏，会导致炉门无法停止运行，发生故障。为避免此种情况，特设置超时保护，即当炉门升降时间超过正常周期时，让炉门停止运行。 41 板坯入炉确认：对于板坯是否入炉的判定，须结合测宽的结果来进行。 当： PLC测得的板坯越过LMD1(4)的距离d > d0 时，即认为板坯已进入加热炉。d0可根据工艺所提入炉板坯的最小宽度确定。 板坯“定位完毕”信号的保持。 当辊道PLC发来“定位完毕”信号，提示装钢入炉，然而装钢机往往因为炉内空位不足，而不能启动，故须在接到“定位完毕”信号后，进行保持，直到装钢机返回途中，才予以复位。 故障处理 当L2级计算机下载装钢设定，但因加热炉故障或其它故障，L1级不能执行装钢时，L1自动删除L2的装钢设定。 11、 步进梁 在液压站起动后，控制油路上相应电磁阀的开闭，使液压缸动作，从而实现步进梁的升降、平移。 压力差 比例阀 PLC 放大器 线圈 开度 液压缸 位置传感 器 图3-2-14 比例阀控制系 步进梁运行速度由比例阀开度及阀两端的压力差决定。压力差在调试完毕后，即为一固定值。比例阀开度大致与阀内电磁线圈电流成正比例，线圈电流大小由比例阀放大器的输入电压决定，该输入电压可由PLC模拟输出通道给定。所以，在程序中改变放大器输入电压值，可以调节步进梁运行速度。 11.1 步进梁运行速度－位置曲线 当步进梁作升降运行，将板坯托起或放到固定梁上，在接近固定梁时，应保持较低速度。步进梁升降或平移过程中，在接近终点时，应逐渐减速停车。步进梁平移行程：600mm，允许前后超行程<30mm。步进梁升降行程：升100mm，降100mm，共200mm。步进周期：50s。 图3-2-15为步进梁上升或下降时的运行曲线。横轴为步进梁位移，纵轴为步进梁速度。 42 速度 60% 60% 15% 12% 位移 B C D E A 图3-2-15步进梁升降运行曲线 图3-2-16为步进梁前进或后退的运行曲线。 速度 60% 15% 位移 C B A 图3-2-16步进梁前进或后退运行曲 11.2 斜坡发生器 步进梁在高速与低速之间切换时，要求有比较平缓的加速或减速过程，即希望速度斜坡保持在一个稳定的、适当的值。调节放大器上的斜坡时间电阻很难满足要求。在程序中动态调节放大器给定大小，用一个阶梯波模拟速度变化过程，则步进梁速度调节十分容易。 当步进梁由speed1变speed2时，放大器给定由v(t1)变为v2(t2)，步进梁 43 vtramptvt1(t1≤t≤t2) 步进梁运行至速度拐点 运行时刻由t1变为t2，有：上式离散化 斜坡发生器打开 后，可得： n是 viramperv1i1令：ramper = ramp·Δt，有 Ramp= (v2-v1)/N 上式中： nramptv1vi实际应用时，常常先设定斜坡： i1 v2v1 ramper定时器由0 n nt2t1增加到Δt t等待 是 ramp及时间间隔Δt，n则作为一个 定时器清零 未知量，当v(i)累加到了v1、v2范围之 v(i) = v(i) + ramper 外时，认为n已到达，程序跳出累加过 程。图3-2-17为v2 > v1的例子。 11.3 步进梁不同步保护 当步进梁选择联动方式时，若两段 否 步进梁上升或下降的位移差超过某一V(i) ≥v2 数值，则判定步进梁不同步，停止步进 梁运行。 是 11.4 步进梁操作方式 步进梁有手动、自动、标定三种操V(i) = v2 作方式。 1) 手动操作 本地操作（在炉底操作箱操作） 步进梁上升、下降、前进、后退 结束 远程操作（在炉后操作室操作台上操作） 图3-2-17 斜坡发生器程序流程图 步进梁上升、下降、前进、后退 （v2 > v1） 一周期正循环 装出炉一周期正循环 只出炉一周期正循环 一周期逆循环 踏步 步进梁上升等待 中位 2) 步进梁自动运行 在自动运行方式中，步进梁运行方式由L2级计算机设定。一般情况下，步进梁工作于装出炉方式，只在需要清空炉内板坯时，采用只出炉方式。在装出炉方式下，若程序判断“装钢有空位”，则步进梁在走完正在运行的步进周期后会停下来，等待下一 44 次装钢。在只出炉方式下，步进梁的运行不受“装钢空位”的影响。当炉后激光检测器LMD2,3或(4,5))检测到板坯时，步进梁的自动正循环将被禁止运行。 11.5 步进梁一周期正循环 步进梁一周期正循环的运行轨迹如图3-2-18所示。步进梁依次作上升、前进、下降、后退，从4位，经1、2、3位后，又回到4位，完成一个步进周期。当步进梁运行到0、0ˊ位置时，表明板坯从固定梁上抬起或落到固定梁上。PLC输出一个信号，供操作台指示灯显示。 在手动方式下，步进梁作一周期正循环；在自动状态下，步进梁可以作连续的正循环。在程序设计时，把一周期正循环编为一个子程序，根据不同的运行条件进行调用。 1) 一周期正循环程序说明 a) 上升 1 0 4 2 0ˊ 3 图3-2-18 正循环运行轨 ◇ 起动条件 ● 步进梁在4位； ◇ 运行条件 ● 步进梁半自动或自动正循环条件满足； ● 步进梁上位未到； ● 无急停、步进梁不同步信号； ● 当步进梁工作方式为自动时，还须： ● 装钢机在后位且无运行信号； ● 出钢机在后位且无前进信号； ● 无返钢运行信号； b) 前进 ◇ 起动条件 ● 步进梁在1位 ◇ 运行条件 ● 步进梁半自动或自动正循环运行条件满足； ● 无急停、不同步信号； ● 前位信号未到； ● 无踏步、停中位运行信号； c) 下降 ◇ 起动条件 ● 步进梁到达2位； ◇ 运行条件 ● 下位信号未到； ● 步进梁自动、半自动运行条件满足； ● 无急停、不同步信号； d) 后退 ◇ 起动条件 45 ● 步进梁到达3位； ◇ 运行条件 ● 后位信号未到； ● 步进梁自动、半自动运行条件满足； ● 无急停、不同步信号； ● 无踏步、停中位运行信号； e) 一周期循环结束的判定 取正循环时，步进梁返回运行信号的下降沿，作为循环结束的标志信号。 11.6 步进梁标定运行 在对控制回路的零点位置进行校正时或在设备检修完毕对控制回路进行测试时采用这种控制方式。选择该运行方式后，步进梁自动完成一次升降、平移定位运行。 11.7 步进梁自动运行 1) 装出炉自动运行 ◇ 起动条件 ● 装钢无空位； ● LMD2,3(或4,5)未检测到板坯； ● 装钢机、出钢机在原始位置； ● 液压站运行正常； ◇运行条件 ●操作台上选择步进梁“联动”； ● L2的步进梁设定功能ON； ● CRT上选择“装出炉自动”； 2) 只出炉自动 除起动条件中不须“装钢有空位”之外，其余同“装出炉自动”。 11.8 踏步 当收到L2计算机来的“踏步”命令以后，可执行“踏步”动作。步进梁踏步时，由4位运行到2位，再下降到4位，再上升……。如此反复，直到收到L2计算机来的命令以后或再次在操作台上按下踏步按钮，踏步取消，步进梁下降到4位，踏步运行信号结束。踏步时，步进梁为联动方式。 11.9 停中位 当收到L2计算机来的“停中位”命令以后以后（或在操作台/CRT上选择“停中位”）。在此情况下，步进梁由4位上升至0位，即步进梁升降行程的中点后停止不动。直到收到L2计算机来的命令或再次按“停中位”按钮以后，步进梁又下降到4位，停中位运行信号结束。停中位运行时，步进梁为联动方式。 11.10 逆循环 步进梁选择“联动”方式后，在CRT上选择逆循环，可实现逆循环半自动运行。其动作依次为：前进、上升、后退、下降。 11.11 步进梁上位等待 根据L2级计算机设定，步进梁运行在上位，完成L2设定的等待时间。 12.12 步进梁的保护 除了主令控制器作为步进梁升降、平移的保护之外，还应根据位移传感器信号，对步进梁进行保护。当位移超过某一数值时，认为步进梁的运行区间已超过前极限或上极限，令步进梁停止运行。 13、出钢机、出料炉门的控制 13.1 出钢机、出料炉门的手动控制 1) 出钢机机旁手动 46 在机旁操作箱选择“机旁”，则操作箱上出钢机升降、平移操作开关有效。 对平移出钢机，有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。 对升降出钢机，有快降、慢降、停止、慢升、快升等5种运行方式。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号出钢机单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号出钢机单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号出钢机联动。 2) 出钢机远程手动 在机旁操作箱选择“远控”，则出炉操作室操作台上出钢机升降、平移操作开关有效。 对平移出钢机，有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。 对升降出钢机，有快降、慢降、停止、慢升、快升等5种运行方式。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号出钢机单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号出钢机单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号出钢机联动。 3) 出料炉门机旁手动 在机旁操作箱选择“机旁”，可在操作箱上对出料炉门进行全关、半关、半开、全开操作。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。 4) 出料炉门远程手动 在机旁操作箱选择“远控”，可在出炉操作室操作台对出料炉门进行全关、半关、半开、全开操作。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。 13.2 出钢自动运行程序流程 1) 出钢前进行程计算 式中： le为出钢行程值。 lel0lwwlo为激光检测器LMD2,3(或5,6)与出钢机后位的距离。 lw为LMD2,3(5,6)检测到板坯后，步进梁为完成正在运行的步进周期，继续行走的距离。 W为待出板坯的宽度，从板坯跟踪表获得。 δ为悬出量。 出钢行程计算中，以出钢机0位作为计算起点。 其中：lw的计算与悬出量δ的确定： lw为LMD2,3(5,6)检测到板坯后，步进梁为完成正在运行的步进周期，继续行走的距离。其计算方法如下： lwks2s1式中： k为1个脉冲对应的位移。 s1为步进梁前进时LMD2,3 (5,6)跳变为ON时，PLC读取的步进梁平移位置传感器位置。 s2为步进梁下降到0ˊ时，PLC读取的步进梁平移位置传感器位置。 悬出量指出钢机托钢时，板坯留在托杆外的部分。一般取为（1/4~1/3）*W。 2) 出钢后退行程计算 le1=l01-lw + w/2 式中： le1为出钢机后退行程值。 l01为激光检测器LMD2,3(5,6)与B辊道中心线的距离。 W为待出板坯宽度。 3) 出钢自动运行程序流程图 47 否 出钢机 继续前进 否 出钢机 继续前进 出钢机 继续抬升 开始 L2下达出钢指令及出钢机设定48 板坯数据从跟踪表送至缓冲区 从缓冲区取出待出炉板坯宽度， 出钢前进行程计算 是 自动出钢运行条件 满足 是 炉门开至半开位置 是 判断板坯类型： 长坯、短坯（左侧、右侧） 长坯 左侧 1、2号平移出钢机前进， 至炉门附近 是 1、2号炉门全开 平移出钢机前进至行程计算位置 是 1、2号升降出钢机 抬起，至上位 短坯 否 等否 等右侧 L R 说明： 当判别为左侧板坯时，１号出钢机动作；当判别为右侧板坯时，２号出钢机动作； 当待出板坯为2块短坯时，哪一个出钢机先动作由L2计算机决定。 其动作顺序与联动方式相同。 1 49 1 出钢机 后退行程计算 出钢机托钢 后退 出钢机回到后退预定位置， 炉门落下， 升降出钢机下降到下位 平移出钢机后退到0位 HMD变为ON 是 出钢完成信号送L2 炉门到下位 升降出钢机到下位 是 出钢自动过程 结束 图3-2-19 出钢自动过程流程 13.3 激光检测器信号的过滤 在没有板坯经过时，激光检测器可能因某种原因产生信号抖动，影响对实际情况的 50 判断，有必要对LMD2,3(5,6)的ON信号进行处理，当LMD2,3(5,6)的ON信号脉冲宽度超过4秒，即认为该信号有效。 13.4 出钢过程的速度控制 出钢机平移部分采用变频器控制，其前进后退的控制曲线如图3-2-20、3-2-21所示。 v 100％ 20％ 5％ s B C D A 图3-2-20出钢机前进过程速度-位移曲线 v 100％ 20％ 10％ s B C D A 图3-2-21出钢机返回过程速度-位移曲线 出钢机托杆退出炉后，把板坯放到出炉侧辊道时，要求实现轻放，其速度-位移曲线如图3-2-22所示。 速度 60% 60% 1 2 3 4 5 位移 T 3-2-22 13.5 出钢自动运行 ◇ 启动条件 ● 出钢信号下达（来自二级机；） ●1，2＃出料炉门在下位； ● 升降、平移出钢机在原始位置； 51 ● 步进梁在4位； ● LMD2,3(5,6)为ON； ◇ 运行条件 ● 出钢机、出料炉门合闸； ● L2的出钢机设定功能ON； ● 操作箱上出料炉门、出钢机选择远控； ● 操作箱及操作台上出钢机“前进”、“后退”选择开关置于0位； ● 操作箱及操作台上出料炉门“开”、“关”选择开关置于0位； ●步进梁未运行于踏步、停中位、只出炉方式； ● 无“急停”，无出钢机、出料炉门故障信号； 13.6 出钢机出钢时间计算 根据L2计算机设定的要求出钢时间以及出钢机从起动到出钢完毕的运行时间计算出出钢机起动出钢的时间。 t1: 出钢机起动时间 t0: L2要求的出钢时间 t1t0ts ts: 出钢机从起动到出钢将板坯托起的时间。 3.2.3.7 出钢机标定运行方式 在对控制回路的零点位置进行校正时或在设备检修完毕对控制回路进行测试时采用这种控制方式。选择该运行方式后，出钢机自动完成一次升降、平移定位运行。 二、加热炉仪控功能 加热炉划分为9个段，其中8个燃烧控制段(Z01～Z08)和一个热回收段。8个燃烧控制段(Z01～Z08)每段设有一个空气流量调节阀和一个煤气流量调节阀；Z01～Z06段每段八个烧嘴，每个烧嘴的空气和煤气管道设一个自动切断阀。 8个燃烧控制段(Z01～Z08)采用两套控制方案。 ①常用控制方案： 均热段(Z07～Z08)采用连续燃烧控制，其他段(Z01～Z06)采用脉冲控制方式。 均热段连续燃烧控制采用前馈型双交叉限幅温度控制算法。 采用脉冲控制的炉段，其温度控制器原理采用常规PID加解耦控制的方法。在脉冲控制中，空气调节阀在煤气热值波动时调节空气流量以控制空燃比。 ②备用控制方案 8个燃烧控制段(Z01～Z08)均采用连续燃烧控制，用前馈型双交叉限幅温度控制算法进行过程调节。 A、连续燃烧控制 ① 控制原理 采用模糊控制决策表分别设计温度模糊控制器，煤气流量模糊控制器和空气流量模糊控制器。模糊控制决策表建立在人工控制经验的基础上，运用模糊数学进行推导计算得出。主要控制原理是：温度模糊控制器将温度实测值和温度设定值比较，计算出对煤气流量模糊控制器和空气流量模糊控制器的流量设定值；两个流量控制器分别将流量实测值和流量设定值比较，计算各自的流量调节阀的开度值输出给调节阀，达到对温度连续控制的目的。 ② 控制方式 52 计算机方式：选择上位计算机计算的温度设定值作为温度控制回路的温度设定。 串级方式（C方式）：由炉内温度调节器输出信号作为到煤气和空气流量调节回路的设定值，进行燃烧的串级比值调节。 自动方式（A方式）：在CRT上由人工给定设定值作为流量调节回路的设定。 手动方式（M方式）：在CRT上由人工对流量调节器后的输出值手动控制。 模式切换遵从以下条件： 自动控制 手动控制 串级控制 ③ 控制回路 热电偶温度选择（仅以上均热段进行说明） 加热炉炉温测量设5支热电偶。热电偶选择分两种方式：工作模式、维护模式。在一般情况下，温度控制器只使用其中1只热电偶信号，而另4只热电偶信号仅作监视用。 工作模式：选择5支热电偶中的高选值进行燃烧控制。 维护模式:在上部段5支热电偶中选择，当任何一支热电偶出现故障时,输入信号自动切换到另一支热电偶。 各段煤气采用孔板测量，经差压变送器后流量信号送控制系统。 各段助燃空气采用孔板测量，经差压变送器后流量信号送控制系统。 由炉内温度调节器输出信号连接到煤气和空气调节回路作为煤气和空气调节器的设定值，进行带温度前愦双交叉限幅燃烧控制。 煤气管控制阀门采用气动高温型调节切断蝶阀。故障、停炉时煤气管路自动切断，煤气总管切断蝶阀同时快速切断。 空气管控制阀门采用气动高温型调节蝶阀。为了保护烧嘴，空气调节阀自动关闭时保持一定的小开度。 53 炉体 空气流量温度压力补偿 空气的工作压力为7.0kPa,工作温度为550℃。实际的空气流量使用以下公式进行补正： F0＝P＋101.324Tb273.15FiP101.324T273.15b说明： 单位 压力是kPa，温度是℃，流量是m3/h。 F0 实际空气流量 Fi 测量空气流量 P 测量空气压力 Pb 基准压力 T 测量空气温度 Tb 空气基准温度 煤气流量温度压力补偿 煤气的工作压力为6.5KPa,工作温度为25℃。实际的煤气流量使用以下公式进行补正： 说明： F0＝P＋101.324Tb273.15FiP101.324T273.15b单位 压力是kPa，温度是℃，流量是m3/h。 F0 实际煤气流量 Fi 测量煤气流量 P 测量煤气压力 Pb 基准压力 T 测量煤气温度 54 Tb 煤气基准温度 炉内含氧量控制 在热回收段上部设置O2分析仪，检测分析废气中不完全燃烧的残留O2量。含O2量测量值经调节器后送到每一个段的燃烧控制回路中进行空/燃比控制。含O2量切入/切出：是指在O2分析仪校正或清扫时停止演算，保持原有输出不变。 主从控制(M/S) 燃烧控制回路中，正常工作时上部段与下部段的燃烧控制分别进行，在必要时可以将上部段的温度调节信号作为下部段的温度调节信号进行设定控制。下部段原有的温度检测值用来监视炉况。采用主-从控制可以较好地协调上、下段的燃烧供热平衡，使上、下段的燃烧均匀。控制方式可分别设置为：（1）本段控制方式；(2)主-从控制方式。由操作员在操作站上根据加热炉工作情况设置。 小流量开度控制 在低负荷状态下,由于调节阀进入非线性段,为了避免系统产生振荡,将采用开度控制，从而保证系统在低负荷状态下，既能稳定地工作，又能维持较好的空燃配比。其小流量开度控制的原则是： 上段供热量：Q≤12%时,过剩空气量为10%。 下段供热量：Q≤15%时,过剩空气量为10%。 这种方法,在过程软件中实现,在试生产中调试、完善。 各段工作的主要参数见下表 温度℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 0∽1300 0∽1300 0∽1300 0∽1300 0∽1300 0∽1300 0∽1300 0∽1300 预热空气 温度℃ 压力KPa 流量m3/h 550 7.0 2453∽16354 550 7.0 3169∽21124 550 7.0 2453∽16354 550 7.0 3169∽21124 550 7.0 1721∽11471 550 7.0 2453∽16354 550 7.0 920∽7723 550 7.0 1000∽8360 温度℃ 常温 常温 常温 常温 常温 常温 常温 常温 煤气 压力KPa 流量m3/h 6.5 1166∽7766 6.5 1507∽10044 6.5 1166∽7766 6.5 1507∽10044 6.5 818∽5456 6.5 1166∽7766 6.5 440∽3672 6.5 480∽4000 B、脉冲燃烧控制 ① 控制原理 脉冲燃烧控制的温度调节器原理采用连续PID控制加解耦控制。连续PID控制采用PID控制原理设计温度控制器，。解耦控制用以克服各炉段之间因炉气流动造成的对温度控制的干扰。因为采用脉冲燃烧控制，其控制节奏快，使炉内炉气流动性大，对各炉段温度控制影响较大，所以这种控制方案的控制效果比单纯的连续PID控制更好。 加热炉PLC中各段温度调节器根据温度实测值和设定值输出信号到该段脉冲燃烧控制器作为其设定值，经其计算燃烧时间后，按设定的控制顺序依次输出开闭信号给该段各烧嘴的空、煤气自动切断阀。脉冲燃烧控制器计算出的燃烧时间包括：每个烧嘴的空、煤气自动切断阀的开闭的时间间隔和一个烧嘴的空、煤气自动切断阀开（或关）后经多少时间开（或关）下一个烧嘴的空、煤气自动切断阀。这样通过控制该段各烧嘴的燃烧时间达到温度控制的目的。 ② 控制方式 计算机方式：选择上位计算机计算的温度设定值作为温度控制回路的温度设定。 串级方式（C方式）：由加热炉PLC炉内温度调节器输出信号作为脉冲燃烧控制器的设定值，进行脉冲燃烧控制。 自动方式（A方式）：在HMI客户机上由人工给定脉冲燃烧控制器的设定值，进行 55 脉冲燃烧控制。 手动方式（M方式）：在HMI客户机上由人工直接输出该段烧嘴的开闭时间。 ③ 控制回路 加热炉PLC中各段温度调节器按设定的控制顺序和计算出的燃烧时间依次同时输出开闭信号给该段各烧嘴的空、煤气自动切断阀。 其它同（1）连续燃烧控制。 ④ 控制功能 同（1）连续燃烧控制。 C、其它控制 不论采用常用控制方案还是备用控制方案，加热炉的自动化仪表控制还包括下列内容： ① 炉压控制 均热段侧壁上取压。烟道换热器后设置烟道调节闸板以保持炉内微正压。 控制方式有：自动方式（A方式）：在HMI客户机上人工给定炉压调节回路的设定值控制炉压。手动方式（M方式）：在HMI客户机上人工对炉压调节器的输出值手动控制。 控制功能有： 炉压自学习运算故障或停炉时烟道闸板自动全开或开到某一位置。 炉门全开、全闭信号引入回路进行炉压自学习控制 值复原值复原n-1SVPn-1炉压平均值运算nPn炉压平均值运算开出炉门闭 56 当装料炉门或出料炉门开启时会对炉内压力形成干扰，此干扰用常规的控制方法不能消除，需在炉门开启期间进行炉压自学习控制。 信号显示、报警和记录 信号显示：炉压测量值； 炉压设定值； 挡板阀开度 报警信号：炉压变送器故障；炉压过高报警 记录信号：炉压测量值 ；挡板阀开度 ② 燃烧空气压力监控 空气总管上设置取压点。 加热炉共设置二台助燃风机并联送风，在风机入口管上设置多叶阀（压力调节） 以保持热空气主管压力稳定。 在每台助燃风机出口的冷风支管上分别设置电动切断阀。 控制方式有：自动方式（A方式）：在HMI客户机上由人工给定热风压力作为热风压力调节回路的设定值。手动方式（M方式）：在HMI客户机上由人工对热风压力调节器的输出值手动控制。 控制功能 当助燃空气压力变化时，调节助燃风机入口的多叶阀，进行连续PID控制。 当只需要一台风机运行时，自动切断另一台助燃风机出口的冷风支管上的切断阀，防止回流。 信号显示、报警和记录： 信号显示：风压测量值；风压设定值；多叶阀开度 报警信号：风压变送器；故障风压低报警；风压过低联锁； 1＃风机故障；2＃风机故障 记录信号：炉压测量值；多叶阀开度 ③ 热风放散监控 为保护换热器及保持加热炉工况所需的最小风量，采用热风放散控制方案。热风总管设置热电偶进行温度检测。 最低热风用量换热器温度超高57 到炉体控制方式有： 自动方式（A方式）：在HMI客户机上由人工给定热风放散调节回路的设定值。 手动方式（M方式）：在HMI客户机上由人工对热风温度调节器的输出值手动控制。 控制功能： 正常工作时热风放散阀处于全关状态，热风温度高于设定值时自动进入放散状态，保持热风温度稳定(PID控制)。 当助燃空气总量少于一定值时，自动进行热风放散。 故障时热风放散阀自动全开。 温度检测值作为助燃空气各段支管流量的温度补正用。 信号显示，报警和记录： 信号显示：热空气温度测量值；换热器热风管温度测量值 报警信号：热电偶故障；热空气温度高值报警；换热器热风管温度高值报警 记录信号：热空气温度测量值 ④ 烟道温度监控 为使换热器入口处温度在规定温度以下，设计采用稀释风控制方案，当换热器入口处烟道温度高于设定值时，自动进行掺稀释风控制，以降低入口温度保护换热器。加热炉烟道配有一台稀释风机。 稀释风机后稀释风管道上设置调节阀。 换热器前、后设置烟气测温热电偶。 58 控制方式有： 自动方式（A方式）：在HMI客户机上由人工设定稀释风调节回路的温度设定值。手动方式（M方式）：在HMI客户机上由人工对稀释风温度调节器的输出值手动控制。 控制功能： 正常工作时稀释风调节阀处于全关状态，当换热器前烟道温度高于设定值时，自动调节为连续PID控制功能。掺冷风使换热器温度下降。 换热器前的烟气测温信号控制稀释风量。 信号显示，报警和记录： 信号显示：废气温度测量值；废气温度高选值；废气温度设定值；调节阀开度。 报警信号：热电偶故障；废气温度高值报警；稀释风机故障；稀释风机运行 记录信号：废气温度测量值 ⑤ 煤气总管压力监控 煤气总管设置压力检测及调压，以稳定总管送来的煤气压力。 煤气总管设置快速切断阀，当故障、停炉或煤气总管压力过低时自动切断总管的煤气。 信号显示、报警和记录： 信号显示：煤气压力测量值；煤气压力设定值；煤气总流量累积值；蝶阀开度 报警信号：煤气压力变送器故障；煤气压力低压报警；煤气压力低压联锁；蝶阀关到位信号 记录信号：煤气压力测量值；煤气总流量累积值 59 ⑥ 燃烧安全连锁 各种介质的压力用变送器检测，当检测压力异常时进行报警，必要时进行燃烧切断。 故障分为重故障和轻故障。轻故障时进行报警。重故障发生时，进行报警和燃烧切断（停炉）。在操作站界面上设有紧急停炉按钮。 安全联锁项目表 序重故轻故故 障 项 目 备注 号 障 障 1 煤气总管压力低 ○ 2 煤气总管压力低低 ○ 3 助燃风机故障 ○ 4 空气总管压力低 ○ 5 断电 ○ 6 换热器温度超限 ○ 7 热风温度超限 ○ 8 净环水总管压力低 ○ 9 净环水温度超高 ○ 10 浊环水温度超高 ○ 11 仪表气源压力低 ○ 12 炉内温度超限 ○ 13 各部冷却水流量低/温度超限 ○ 14 其它 ○ ⑦ 燃烧风机的启动及保护 加热炉设置二台助燃风机。 风机的启动、停止和风机的运行逻辑及加热炉的安全联锁构成的控制回路。 风机启动前，系统应自动确认启动条件，如风机进口阀是否关闭等；当条件具备时，送允许启动信号给电气，启动风机。在正常运行中，当负荷增大，需增加风机数量时，经人工确认后，将自动增加一台风机。当这台风机开启后，风机缓慢开启进风阀，这时其它风机的进风阀开度根据风压自动调节，当全部风机的进风阀阀位一致时，全部风机进风阀都根据风压进行自动调节。当停炉时自动停止风机运行。 ⑧板坯入炉前测温、称重检测 测温，在加热炉入炉侧辊道上方设置一套红外高温计，测量热装板坯的表面温度。温度测量信号经加热炉仪表控制系统送L2。 称重，在加热炉入炉侧辊道上方设置一套电子秤，测量入炉板坯的重量，测量信号送加热炉电气基础自动化控制系统。 60 第二节 加热炉L2功能介绍 一、加热炉应用软件功能说明 1、板坯的接收 1) 功能说明 接收L3发来的进入加热炉区的下一块板坯电文。 2) 功能条件 加热炉计算机(FC)与L3通讯功能有效。 3) 处理 加热炉计算机(FC)收到L3发来的“进入炉区的下一块板坯”电文时，加热炉计算机(FC)把这块板坯数据记录在相应的数据表中（包括板坯实际长度和重量信息），并把相关数据信息传送给L1，L1根据这个板坯号建立跟踪标志字。 板坯长度和重量的测量 1) 功能说明 收集L1上传的板坯核对前辊道移动过程中测量的实际长度值和辊道称重的板坯称重实际值。 2) 处理 L1在炉前辊道测量板坯的长度，称量板坯的重量，并将板坯实际长度和重量传送给加热炉计算机(FC)；加热炉计算机(FC)接收板坯实际长度和重量，写入板坯实际信息数据表中。如果长度测量设备和称重设备发生故障，L1报警，加热炉计算机(FC)按照下达的轧制计划里的板坯长度和重量核对。 2、 板坯核对 根据操作人员的判断进行核对。如核对出错，则输出报警信息，进行板坯强制核对或者‘吊销’处理。 1) 功能说明 加热炉计算机(FC)将辊道上的板坯与轧制计划中的板坯核对。 2) 功能条件 加热炉入口侧材料跟踪方式在线。 3) 处理 操作工把工业电视上显示的板坯号和计算机画面上显示的轧制计划中的板坯号进行核对。如果板坯号不同，则核对当前板坯的轧制计划号与轧制计划中的板坯的轧制计划号是否相同。如果板坯号相同，并且板坯实际重量与计划中重量基本相同（在误差范围内），则该板坯核对通过；如果轧制计划号相同但板坯号不相同，则由操作员决定该板坯是否核对通过。 如果实际到达板坯的板坯号与轧制计划中的板坯号不符，而且轧制计划号与轧制计划中的板坯的轧制计划号不相同，只能做吊销处理。 如果轧制计划号相同或板坯号相同，而核对板坯的实际重量与轧制计划中下达的板 61 坯重量超出误差的允许值，或者核对板坯的实际长度与轧制计划中下达的板坯长度超出误差的允许值，由操作工决定对该板坯做强制核对处理，还是吊销处理。 在执行了核对确认时，向L1下达启动指令；在执行了强制核对，或吊销处理时，向L1下达指令，并通知轧线计算机和L3。 因机器异常，不能读取实际板坯长度值和重量值时，不核对板坯长度和重量，为核对异常情况。此时，等待操作员判断，进行强制核对或板坯吊销处理。 板坯核对检查的标准（偏差值范围）如下： 测量实际值 条件 上限值 1板坯称量值 2板坯测长值 3、强制核对处理 1) 功能说明 当核对异常时，操作工根据当前测长值和测重值，进行强制核对处理，继续装炉。必要时人工设定板坯的炉列或炉号。 2) 功能条件 核对辊道上或板坯库核对口处有板坯，预计装入炉号的加热炉状态应是可装入炉。不满足以上条件，进行报警，不进行以下处理。 3) 处理 操作工把工业电视上显示的板坯号和计算机画面上显示的轧制计划中的板坯号进行核对。如果板坯号不同，再核对板坯的轧制计划号与轧制计划中板坯的轧制计划号是否相同。如果轧制计划号相同或板坯号相同，接着核对板坯的实际长度和重量。如果板坯的长度和重量超过规定范围，操作工可以进行强制核对，发出核对辊道启动命令。L1异常，不能读取实际长度和重量值时，无法核对。此时，操作工可以进行强制核对，向L1下达辊道启动命令，并将强制核对的信息通知L3和轧线计算机。 4、板坯吊销处理 1) 功能说明 根据操作人员的判断进行吊销处理。当操作工判断核对异常的板坯不满足装炉条件时，进行‘装炉前吊销处理’，返回板坯库。 2) 功能条件 不满足核对辊道上有板坯的条件，则进行报警，不进行以下处理。 3) 处理 (1) 操作工把工业电视上显示的板坯号和计算机画面上显示的轧制计划中的板坯 下限值 －500kg －200mm 可靠数据 轧制计划 轧制计划 ＋500kg ＋200mm 号进行核对，如果板坯轧制计划号不同，操作工只能吊销该板坯。 62 (2) 板坯实际长度和重量值超出规定范围，操作工通过判断决定是否吊销该板坯。 (3) 操作工通过观测，发现板坯质量有问题，则对该板坯做吊销处理。 (4) 加热炉计算机(FC)需要将吊销的信息通知L1、轧线计算机和L3。 5、板坯装炉设定 1) 功能说明 板坯核对之后，计算机自动设定板坯装入的炉号，炉列，并向L1下达指令。 2) 处理 当板坯到达加热炉区，并且板坯核对之后，就对该板坯进行炉号、炉列的设定，向L1下达设定炉号炉列的指令。 3) 设定规则 (1) 板坯的装炉规则 在同一计划号内，2列材长度的板坯连续时，指定为2列材。 装入炉号、炉列按1号炉轧机侧、1号炉反轧机侧、2号炉轧机侧、2号炉反轧机侧、1号炉轧机侧……的顺序周期装入。大修后，系统重新起动，从1号炉轧机侧开始装入。 不使用停止装料炉。 装入炉列原则上以轧机侧为基准，只有2列材时，使用反轧机侧。 (2) 炉号的设定 按照装炉规则设定该板坯的装炉炉号。 (3) 炉列的设定 炉列设定时应参照下列因素: 根据前一个设定的装入这个炉子的板坯炉列 本块板坯的长度 轧制计划中下达的下一块装入该炉的板坯长度 4) 设定内容 钢卷号 板坯号 炉号 炉列 板坯长度 L1/L2功能接口 板坯核对的L1/L2功能接口 L1 L2(FC) 63 装炉辊道入口CMD ON L3将到达的板坯数据传送给FC L1进行板坯的长度测量 将到达的板坯号和板坯长度 和板坯重量测量 . 传送给L1 板坯对中控制 人工输入板坯号 将板坯号、重量、长度值 进行板坯核对 传送给L2 OK Y N N 强制 Y 启动辊道运送板坯 确定装炉的炉号和炉列 删除该辊道的跟踪标志 将信息传送给L3， L3将板坯吊离 删除轧制项目，并传送给L3和轧线计算机 6、跟踪及跟踪修正 加热炉计算机（FC）跟踪内容如下： 当板坯核对完毕时，即建立对该板坯的炉前辊道跟踪。 板坯装炉前，L1将板坯表面实测温度值传送给FC。 64 炉前辊道上检测器ON/OFF时，L1将辊道上板坯的映像传送给加热炉计算机（FC），FC进行跟踪处理。 当板坯装入炉内时，FC即建立对该板坯的炉内位置跟踪，记录该板坯在炉内的初始位置。 步进梁每移动一次，板坯跟踪程序修改板坯的位置，增加该次步进梁的移动值。 当出口处激光检测器ON时，根据激光检测器的实际位置，修正炉内板坯的位置值。 当出钢机下限LS检测器ON时，建立对该板坯的炉后辊道板坯跟踪。 当板坯进入除鳞箱跟踪段时，FC向轧线计算机传送跟踪信息，并清除本系统的跟踪标志。 跟踪修正处理。 入口侧材料跟踪 1) 功能说明 收集加热炉入口侧的实际跟踪数据。当检测器信号发生变化时，由L1将炉前辊道的映像传送给FC的跟踪模块，由该模块写入炉前辊道的跟踪标志字。当板坯对中完毕时，起动装钢机的设定功能。 2) 跟踪范围 从板坯装上核对辊道开始，至板坯对中为止的炉前辊道。 3) 跟踪标志字 跟踪标志字的数据项包括： 跟踪段号 占有状态 板坯号 4) 故障处理 当辊道跟踪与实际不一致时，FC只做报警处理，由L1进行跟踪修正。 7、板坯温度的测量 1) 功能说明 收集L1传来的热坯入炉前测量的实际温度值。 2) 处理 热装板坯入炉前，L1测取热装板坯表面的实际温度，并把测量的板坯表面温度和测量时间上传给加热炉计算机(FC)。加热炉计算机(FC)根据该实测值和板坯装炉时间，计算板坯入炉温度。 3) 故障处理 65 如温度计故障，输出报警，没有板坯表面温度的实测值，加热炉计算机(FC)则用理论计算值替代温度实测值。 8、炉内板坯位置跟踪 1) 功能说明 该模块用于接收L1传送的加热炉内的板坯实际信息，标识记录炉内每块板坯的在炉位置，该位置是指板坯的前端到出炉端的距离（下文中提到的板坯位置均指板坯的前端到出炉端的距离）；并且按时序起动各种功能。 跟踪范围 从板坯入炉至板坯出炉为止。 9、装炉跟踪 (1) 功能说明 当FC接收到L1上传的板坯装炉结束电文时，建立该板坯的炉内跟踪标志字。当加热炉炉内跟踪正常时，使辊道上的入炉板坯处于加热炉的最佳入炉侧，以便能装入加热炉。板坯装入时，如出现装炉板坯与加热炉炉内的板坯在计算机的跟踪上重叠，则要通知L1， 使之依次向出料侧移动，以防止板坯相互重叠。 (2) 故障处理 当板坯已装入炉内，而数据没有写到炉内跟踪标志字中，此时需操作工执行“数据强制装入”操作。 10、炉内位置跟踪 (1) 功能说明 即炉内板坯前端位置跟踪。当步进梁每个平移动作周期结束时，对该步进梁上的板坯的位置进行更新。 (2) 板坯前端位置更新 步进梁(WB)移动时，炉内全部板坯的位置全部更新。 11、出炉跟踪 (1) 功能说明 当L2接收到L1的板坯出炉结束电文时，删除该板坯的炉内跟踪标志字。 (2) 故障处理 若板坯已经出炉，而板坯数据还留在炉内跟踪标志字中，此时需操作工执行“数据强制出炉”操作。 12、出炉侧材料跟踪 1) 功能说明 当检测器信号发生变化时，由L1将炉后辊道材料映像传送给FC的跟踪模块，由该模块写入炉后辊道的跟踪标志字；当FC接收到L1发送的板坯进入轧线区的电文时，通知轧线计算机。 2) 跟踪范围 标识板坯从加热炉内被推到炉后辊道上的情况。 3) 跟踪标志字 跟踪标志字的数据项包括： 跟踪段号 占有状态 板坯号 4) 故障处理 当辊道跟踪与实际不一致时，FC只做报警处理，由L1进行跟踪修正。 13、炉内板坯位置修正 1) 功能说明 66 位于出炉端的检测板坯位置的激光检测器接通后，检测出板坯的流出量，计算出板坯位置的实际值，进而对炉内所有板坯的前端位置进行修正。 2) 处理 当步进梁一个动作周期结束，出炉端的板坯接通激光检测器时，从L1接收激光检测器接通后的板坯位置的流出量，对于出炉侧的板坯，可以以激光检测器接通后的板坯移动量及激光检测器的物理位置为基础来确定板坯前端的实际位置。此位置的值与以WB移动量为基础求得的前端位置之差，被作为是WB移动量误差的累积数。当此误差超过一定值时，就要对各板坯的位置进行误差修正。 14、数据强制装入 1) 功能说明 强制装入的板坯位置认为位于最前装炉端。本功能是操作人员使FC强制识别已装入板坯的功能。当板坯已经被装入到加热炉里，而数据没有被写到炉内跟踪标志字里时，需要通过画面进行“数据强制装入”操作。 2) 处理 (1) FC收到L1上传的炉前辊道对中信息时，跟踪程序需将此信息写入装炉结束电文检查数据表中，当下一个对中结束电文到达时，对两次对中的炉号炉列进行判定，如果两次对中是同一炉号，而不是同一次装炉，此时要检查上一次对中的板坯号是否已经写入炉内跟踪标志字中。如果已经写入，删除该板坯在装炉结束电文检查数据表中的对中数据；如果没有写入，表示该板坯入炉跟踪错误，严重报警处理，请操作工执行“数据强制装入”操作。 (2) 操作工应通过画面输入预修正的板坯号，然后执行“数据强制装入”操作，由跟踪程序向L1发请求电文，L1重新向L3 发送该板坯的装钢结束电文，跟踪程序将建立该板坯的炉内跟踪标志字。 3) 板坯位置的计算方法 由于L1重新向L3 发送了板坯的装钢结束电文，所以数据强制装入的板坯位置的计算方法与“装炉跟踪”中板坯位置的计算方法相同。 15、数据强制出炉 1) 功能说明 67 本功能是操作员使FC强制识别已出炉板坯的功能。当板坯已经从加热炉抽出到出炉辊道上，而板坯数据还停留在加热炉炉内时，需要通过画面进行“数据强制出炉”操作。 2) 处理 (1) 操作工可以通过画面检查出炉跟踪是否出错，或者当下一块板坯到达激光检测器时，炉内跟踪程序可以检查出炉跟踪是否错误，如有错误，进行报警处理，提醒操作工执行“数据强制出炉”操作。 (2) 操作工需输入要修正的板坯号，然后执行“数据强制出炉”操作，跟踪程序将删除该板坯的炉内跟踪标志字。 16、数据装入修正 1) 功能说明 当多块板坯已经被装入到加热炉里，而未建立炉内跟踪标志字时，需要通过画面进行“数据装入修正”操作。 2) 处理 当操作工执行了“数据装入修正”操作后，跟踪程序将按照装炉顺序逐一地建立这些板坯的炉内跟踪标志字。 17、数据出炉修正 1) 功能说明 当多块板坯已经从加热炉里抽出，而这些板坯在炉内跟踪标志字中仍然存在时，需要通过画面进行数据的“强制出炉”修正操作。 2) 处理 当操作工输入预修正的板坯号，然后执行数据的“强制出炉” 修正操作，跟踪程序将删除这些板坯的炉内跟踪标志字。 18、返装入炉 1) 功能说明 计算机接收到板坯返回的信号后，对该返回的板坯进行再跟踪。 已经在出炉辊道上的板坯若要从加热炉的出炉侧返回到加热炉里，需要通过画面执行“返装入炉”的操作，由跟踪程序向L1下达指令，并进行跟踪处理。 2) L1/L2功能接口 L1启动出钢机将板坯返装入炉 发送返装入炉结束电文 当返装入炉操作结束时，FC应通知轧线计算机。 19、出炉板坯返回板坯库 1) 功能说明 电文内容：板坯号，装炉行程 建立炉内跟踪标志字 FC将命令发送给L1 命令内容：板坯号，炉号，炉列， 当前炉内出炉侧板坯位置 FC执行“返装入炉”操作 L1 L2（FC） 68 当已经在出炉辊道上的板坯需要经过出炉辊道返回板坯库时，通过画面进行“返回 板坯库”操作，由跟踪程序向L1下达指令，并进行跟踪处理。 2) 处理 当操作工执行了“返回板坯库”操作后，FC删除轧制计划中的该项目，并把这个信息发送给L1、L3和轧线计算机。 20、激光检测器故障的判定 功能说明 用以检测激光检测器的故障，对激光检测器的故障进行判断。 处理 当步进梁前移动作结束时，跟踪程序应根据出炉侧板坯的前端位置判定加热炉出炉侧激光检测器是否故障。当判定为板坯已处于把激光检测器接通的位置，但激光检测器没有发出接通信号，则应判断为故障。 激光检测仪 板坯 出炉端 L Z L：从出炉端到激光检测器的距离 Z：板坯顶前端距出炉端的距离 Z+a L时，判断为故障。（a=为误差容许值） FC如判断激光检测器故障，则进行报警输出。 21、加热炉设定 69 加热炉的设定范围包括从核对辊道至出炉辊道，及辊道之间的L1设备的设定功能，以实现加热炉全自动操作。具体包括： 装钢机设定 步进梁运转设定 加热炉各段温度的设定 出钢机设定 休炉设定 21.1装钢机设定 1) 功能说明 计算机自动装入一个炉前辊道上的板坯，设定装钢机，给L1下达装钢指令的功能。 2) 设定时序 当收到L1上传的装钢机对中完毕电文时，FC判断可否装钢，如果可以装钢，则进行装钢机设定，否则暂不设定，当步进梁一个动作周期结束时，再判断可否装钢，直到满足装钢条件时，才进行装钢机设定，设定后向L1下达装钢指令。 3) L1/L2功能接口 L1FC70 板坯炉前辊道对中完毕FC 接收电文NO步进梁一个动作周期结束判断可否装钢Yes装钢机启动条件检测Yes启动装钢机装钢APC装钢机设定炉前CMD ON:装钢机实际行程校验.装钢机APC结束跟踪程序处理NO存储最后板坯的位置删除装钢机设定停止装炉恢复装炉已设定的装钢指令是否执行Yes结束 4) 设定处理 设定内容 加热炉将装炉辊道上的板坯与下一块装炉板坯进行匹配检查后，指定该板坯的装炉 炉号和炉列。 板坯号 钢卷号 装炉炉号 装炉炉列 板坯宽度 与最后一块板坯的间距 设定条件 必须满足下列条件时，才可以进行装钢机设定： 收到L1上传的装钢机对中完毕电文； 双列材时，2块板坯应对齐； 在步进梁装入侧应有装入板坯宽度＋2a（固定值）以上的间隙。 5) 故障处理 71 在装钢机设定后，板坯装炉结束前，如果出现故障，导致板坯无法正常装炉时，需要操作工首先通过画面设定加热炉停止装炉，并将停止装炉的信息通知L1，待故障修复后，再由操作工通过画面恢复装炉。FC检查是否有板坯未能正常装炉，仍然停留在炉前辊道上，若是这样，还要再次设定装钢机，把板坯装入加热炉。 21.2步进梁运转设定 1) 功能说明 为了自动运送加热炉炉内的板坯，FC向L1发出步进梁动作指令。 2) 设定时序 每到下列四种情况时，FC就要根据加热炉内的板坯位置、出炉顺序等因素，判断是否进行步进梁设定，如需设定，就向L1下达步进梁设定命令。 出炉结束时 步进梁一个动作周期结束时 装炉结束时 出炉端激光检测器ON 时 L1/L2 功能接口 L1装炉结束出炉结束步进梁动作结束No是否需要步进梁设定YesL1接收指令步进梁设定FC跟踪模块处理72 控制模块激光检测器ONYes时间>步进梁动作周期Yes步进梁踏步No执行指令步进梁上升等待 4) 步进梁设定处理 (1) 设定内容 步进梁动作代码（前进、踏步、上升等待） 步进梁上升等待时间 (2) 步进梁前进的设定 没有板坯的步进梁不动作 当收到出炉结束的电文时，步进梁以固定的周期尽快地将后面的板坯运送到出炉侧直至激光检测器ON为止，FC控制模块要根据加热炉内出炉侧板坯的出炉顺序及出炉时间判断是否需要进行踏步或上升等待。 (3) 步进梁踏步的设定 当激光检测器ON并且步进梁动作结束时，控制模块要判断到该块板坯的出炉时间是否大于步进梁的一个动作周期，如果大于，则设定步进梁踏步。 加热炉装料采用最大行程～10m的长行程装钢机，碳钢直接热装生产时可将钢坯直接装入炉内～8米的位置。当允许装钢而没有板坯装入，步进梁又不断前进，势必造成入炉侧空出一定位置，所以步进梁每动作一步，FC要判断入炉侧的空位置是否大于装钢机的最大行程，如果大于，则设定步进梁踏步。 (4) 步进梁上升等待的设定 73 在距离板坯出炉时间小于步进梁的运动周期时，需要设定步进梁上升等待。等待时间就是最近20分钟内，板坯在步进梁上的时间和在固定梁上的时间之差。 21.3加热炉炉温的设定 1) 功能说明 加热炉的模型设定计算完毕后，通过本功能将设定计算的值加上人工修正值，传送给L1系统。 2) L1/L2功能接口 L1 FC 模型设定计算完毕 模型设定计算的值 + 人工修正值 检查’加热炉燃烧设定’标志 21.4出钢机设定 1) 功能说明 为自动抽出每个加热炉出炉端的板坯，向L1发出的出炉指令。板坯出炉方式有三种：节奏控制方式、定时出钢方式和强制出钢方式。操作工可以通过画面进行选择，操作人员的强制出钢方式优先。 采用节奏控制方式时，板坯出炉时间由轧线计算机决定。当收到轧线计算机传来的下一块板坯出炉时间后，FC设定出钢机出钢动作。 采用定时出钢方式时，板坯出炉时间由FC决定。首块板坯采用强制出炉。当收到L1上传的板坯托起电文时，FC根据出钢的间隔时间（由操作工通过画面设定）和板坯所在的炉号，计算下一块板坯出炉时间。到出钢时间后，通知L1控制出钢机动作。 在异常情况下，对具备出炉条件的板坯，操作工可以通过画面强制出炉。出炉设定条件如下： 将设定值传送给L1 Y =1? N END 指定炉号应为可出料炉 指定炉号、炉列的出料端板坯应正通过激光检测器（即末端激光检测器On） 炉列指定值应为正常值 2) 设定时序 74 当出钢机托起出炉的板坯，并接受到轧线计算机计算机传送来的下一块板坯的出炉时间时(轧制节奏功能在线)。 强制出钢功能键按下时。 3) L1/L2功能接口 MC：轧线计算机 FC：加热炉计算机 L1FC出钢机托起板坯跟踪模块控制模块出钢方式节奏控定时制方式出钢计算下一块板坯出炉时间接收出钢指令出钢机设定执行出钢指令出钢结束跟踪模块画面设定强制出钢控制模块75 MC精轧计算计算出下一块板坯出炉时间 4) 设定处理 (1) 设定内容 出炉钢卷号 出炉板坯号 炉号 炉列 出炉板坯宽度 出炉时间 (2) 下一块出炉板坯的判断 76 当出钢机托起一块板坯时，FC计算机从“轧制计划表”中查找下一块出炉的板坯号和钢卷号，将其数据传送给轧线计算机计算机。 (3) 下一块板坯出炉时间计算 在节奏控制的方式下，下一块板坯的出炉时间由轧线计算机的MPC功能给出，当上一块板坯的实际出炉时间与预定的出炉时间有差别时，由轧线计算机计算机的MPC功能修正。 在定时出钢的方式下，下一块板坯出炉时间的计算如下： tn = t n-1+⊿t 式中： tn ： 第n块板坯的出炉时间 tn-1： 第n-1块板坯的出炉时间 ⊿t ： 人工设定的定时出钢的周期时间 在强制出钢的方式下，将出钢机设定信息传送给L1，出炉时间为“0”。 L1接收电文FC画面设定停止出炉77 No不做处理Yes是否有出钢电文Yes画面设定恢复出炉画面设定强制出钢出钢机是否已经动作No删除出钢指令控制模块不做处理接收出钢指令执行出钢指令出钢机设定出钢结束跟踪模块处理 22、休炉设定 1) 停止装炉设定 当加热炉入炉炉门、装钢机或步进梁等设备发生机械故障时，操作工可以通过FC画面设定停止装炉，停止装炉仅对下一块板坯有效。 FC会同时通知生产控制计算机（L3）和板坯库计算机（L3）。当恢复装炉时，操作工通过画面设定恢复装炉。FC还会通知L3。 2) 停止出炉设定 当某个加热炉出料炉门、出钢机或步进梁等设备发生故障时，操作工可以通过FC画面设定某加热炉停止出炉，同时FC通知L3和轧线计算机。当恢复出炉时，操作工通过画面设定恢复该加热炉出炉，同时FC仍将通知L3和轧线计算机。 停止出炉仅对下一块板坯有效。当FC确定下一块出炉板坯时，加热炉不考虑停止出料炉里的板坯，FC按原核对的顺序自动决定下一块出炉的板坯。 当轧线发生故障，导致板坯不能出炉时，轧线计算机会通知FC，FC自动设定所有加热炉停止出炉，同时通知L3；当轧线故障恢复时，轧线计算机通知FC，FC自动恢复所有加热炉出炉，FC同时通知L3。 3) 休炉设定 78 由于加热炉本身的问题（步进梁故障、大修等），既不能装炉也不能出炉时，操作工可以通过FC画面设定休炉。这时，FC应该同时通知L3和轧线计算机。当恢复休炉时，还是由操作工通过画面设定。FC再次通知L3和轧线计算机。 23、数据采集 数据采集主要接收从加热炉入口辊道开始至出钢机之间的装置和仪表传送的实际数据。 板坯称量值 装炉板坯在称重辊道由L1进行称量，加热炉过程计算机（FC）收集L1上传的板坯实际重量数据，操作工根据该值进行板坯的核对处理。 对于DHCR板坯，L1不再进行板坯在称重辊道的对中和称量。直接进入加热炉区，板坯的重量使用CC侧测量传送的结果。 板坯长度测量值 装炉板坯在到达核对辊道的移动过程中由L1测量板坯长度，FC收集L1上传的板坯实际长度数据。操作工根据该值进行板坯的核对处理。 对于DHCR板坯，L1不进行板坯长度测量。直接进入加热炉区，板坯的重量使用CC侧测量传送的结果。 板坯入炉温度值 对于热坯，在装炉板坯核对以后及板坯装炉前，L1测量板坯表面温度，FC收集L1上传的板坯表面温度和测量时间，供加热炉模型计算板坯入炉时的表面温度和内部温度。 对于CCR板坯，取一年中的每季度平均大气温度，作为板坯入炉的表面温度和内部温度。 炉内能量实际值 FC定时（1分钟）从L1收集上传的加热炉内各段上下部不同位置的热电偶温度和燃气流量，供自动燃烧控制模型（ACC）实时计算炉内各点的炉气温度和相应位置的板坯温度，进而对加热炉各段的加热制度实施控制。在节约能源的基础上，保证每一块板坯达到计划要求的出炉目标温度。 板坯实际宽度值 在板坯对中完毕入炉时，L1自动测量板坯实际宽度值。FC收集L1上传的板坯实际宽度值，并对板坯宽度实测值进行合理性检查。如果与轧制计划中板坯宽度值相比超过标准偏差，则报警。 24、班管理 班管理建立在及时、准确地收集生产实际数据的基础之上，是生产管理的重要组成部分。 前提条件 班管理是用值班和班来表示的（四班三运转）。 值班是从第1班到第3班。 第1班（夜班）：24:00－8:00 第2班（早班）：8:00－16:00 第3班（中班）：16:00－24:00 79 操作上的1天，以从24:00到第二天24:00作为单位，规定以3次值班4次交换的方式来进行操作。 操作上的1天为一轧钢日。1个轧钢日的更换规定要到凌晨24:00。 将值班的开始定为“值班开始”，将结束定为“值班结束”。 将从值班开始到值班结束的时间定为“值班时间”。 规定每天的换班时间为24:00，8:00，16:00。 把换班时“出炉完了”的板坯作为换班前的板坯。 把换班时“装炉完了”的板坯作为换班前的板坯。 班实际值的定时统计 1) 装炉实际值的统计 板坯装炉结束时统计装炉实际值，包括板坯号、炉号、炉列、装炉时间和板坯宽度等。 2) 出炉实际值的统计 板坯出炉结束时统计出炉实际值，包括板坯号、炉号、炉列和出炉时间等。 能量实际值的统计 ACC实际值传输结束时，收集能量实际值，包括炉内各段燃气流量值和温度实际值。 板坯返回实际值的统计 板坯返回时进行相应处理。（包括吊销处理、返装入炉处理等） 班管理项目 班管理的主要项目如下： 1) 班平均热消耗 ××× kJ/t 2) 班燃料消耗量 ×××××× m3N 3) 班平均燃料消耗量 ××× m3N/t 4) 班装炉板坯块数 ××× 块 5) 班装炉板坯重量 ×××× t 6) 班出炉板坯块数 ××× 块 7) 班出炉板坯重量 ×××× t 按班统计甲乙丙丁各班的出炉板坯块数、板坯重量、平均热消耗、燃料消耗量和平均燃料消耗量。 二、加热炉自动燃烧控制模型说明(ACC) 1、概述 1.1功能概要 1) 概要 80 加热炉ACC模型系统是从板坯装炉开始建立板坯热跟踪，直到板坯出炉结束为止。板坯装炉处理计算各种板坯装入时的温度；周期计算定时计算本周期炉内的各板坯温度及板坯内部的温度分布，并根据预测的剩余在炉时间计算将该板坯加热到目标出炉温度所必需的炉温，然后根据规则库智能处理综合考虑炉内各控制段所有板坯的加热要求，最终计算加热炉各段炉温的设定值；板坯出炉处理计算各种板坯出炉时的实际出炉温度和实际出炉节奏值。 加热炉ACC模型系统的控制方法是在保证出钢节奏的前提下，通过对各加热控制段的炉温或流量进行设定，最终满足各种材料的加热目标温度。 2) ACC模型与其它功能模块的关系 PDI出炉目标温度 粗轧设定计算 轧制节奏控制 81 板坯出炉温度 下次出炉时刻 出炉节奏 设定值 炉内管理 炉内位置 温度实绩 加热炉自动燃烧控制模型 (ACC) 通讯管理 L1实绩 打印机 HMI 3) 功能构成关联图 RSU.MPC 炉内管理 出炉管理 RSU.MPC 周期处理 跟踪数据 休炉信息 装炉处理 出炉处理 休炉处理 82 休炉设定 MPC 板坯温度处理 必要炉温处理 炉温设定处理 设定值传送记 录 收集实际值 设定用加权计算 加权计算规则 L1 1) 预定休炉处理休炉规则 休炉请求或 变更情况起动1) 2) 休炉模式计算规则 1) 禁止出炉处理休炉规则: 2) 休炉模式计算规则 RSU：轧制设定计算 MPC：轧制节奏控制 休炉时炉温设定计算规则 1.2 ACC模型执行条件 1) 执行条件 83 ACC模型炉温设定有以下两种方式，在使用模型计算进行炉温设定的ACC方式时，必须满足选择ACC方式的条件。 (1) ACC方式 对应于操作状态（正常、休炉），根据ACC决定的设定值执行炉温控制。但是，ACC控制是在加热炉操作处于正常的前提下设计的，因此以下两种情况不能保证正确的控制结果。 加热炉长时间故障，停休后的场合 计算机宕机之后的场合 (2) 操作工设定方式 由操作工在HMI操作画面上手动设定炉温。 2) ACC模型起动时序 (1) 起动时序示意图 (2) 起动时序一览表 NO. 1 2 3 4 5 构成功能 装炉处理 出炉处理 休炉处理 周期处理 周期数据收集 起动时序 装炉结束时 出炉结束时 操作员画面设定休炉后；系统时钟启动 定周期启动 周期计算完成时 装炉结束 出 炉 出炉结束 84 出炉结束处理 轧线侧 n#F’CE 1#F’CE 休炉处理 周期处理 装炉结束处理 系统时钟 画面输入 2、板坯装炉处理 2.1概要 85 主要指板坯装炉完毕时进行的处理，是为本板坯进行周期处理而进行的数据计算初期值设定、装炉温度计算以及出炉节奏值的学习计算。 2.2处理流程 2.3功能说明 1) 初始信息计算 对于装入炉内的板坯，收集用于模型计算的相关数据的初始信息。 根据实绩值修正板坯位置及宽度信息 钢种判定 为了进行燃烧控制，需要将钢种进行分类，下表指示的钢种对应表中，如果1块板坯满足多种分类条件时，则取钢种号大的钢种作为该板坯的最终钢种号。 钢种号 1 2 3 4 5 2) 板坯入炉温度计算 板坯分为冷坯材、热坯材（直接热装板坯及温装板坯）两种进行处理。本模型采用 初始信息计算 板坯入炉温度计算 出炉节奏值的计算 钢种 低碳素钢 中碳素钢 间 高碳素钢 合金钢1 合金钢2 备注 C含量小于0.06% C含量在0.06%到0.23%之C含量大于0.23% N i 含量大于0.28 % Mn含量大于1 % 差分数学模型计算板坯初始内部温度和平均温度。 86 装炉时，板坯没有水印部，即板坯各部（水印部/非水印部/均热段水印部）的入炉温度相同。 3) 出炉节奏值的计算 根据节奏学习偏差值修正节奏。 3、板坯出炉处理 3.1概要 板坯出炉结束时进行出炉处理，根据不同的出炉方式对出炉板坯的实际数据信息和出炉实际值分别进行计算，并预测下两块出炉板坯的信息。 3.2处理流程 3.3功能说明 1) 处理实际信息和预测信息 对应于出炉板坯，处理相关实际信息。 (1) 实际节奏计算 实际节奏是本次板坯的出炉时刻和前一块板坯的出炉时刻之差。 (2) 下一块出炉板坯出炉时刻计算 现在时刻加上下一块板坯的出炉节奏就是下一块板坯的预定出炉时刻。但是，下一块出炉板坯是预定休炉板坯时，用休炉时间代替出炉节奏。 2) 板坯出炉温度的计算 根据出炉时的实际数据信息和差分计算模型进行板坯内部温度的推算。 (1)、(2)和(3)小节对应于ACC运行以后装入炉内的板坯，(4)小节对应于ACC运行以前已经装入的没有计算实际温度的板坯。 处理实际信息和预测信息 板坯出炉温度计算 出炉节奏偏差值的计算 (1) 计算比热·热传导率 87 用对应于板坯钢种的比热表和热传导率表，用温度的线性内插法，求得与各层内部温度相对应的值。 (2) 计算差分计算时间 ΔT = TJ - TCALO ΔT : 差分计算时间(sec) TJ : 实际出炉时刻 TCALO : 上次计算时刻（周期处理的最终启动时刻） (3) 计算出炉板坯温度 用在周期处理中计算的板坯内部温度最新值作为上一次值，根据(2)算出的差分计算时间计算板坯最终出炉温度。 以下是通用的计算方法概要，详细处理请参照周期处理中的板坯温度处理。 a) 炉气温度的决定 根据炉内热电耦温度和板坯的炉内位置求出板坯所在位置的炉气温度（板坯正上方的空间炉气温度）。 b) 热流量的计算 根据上个周期计算时的板坯内部温度（表面温度），推算出板坯流入的热流量。 c) 差分计算 按板坯厚方向分割板坯，用一元差分模型推算出板坯内部温度分布。 (4) 出炉时板坯温度异常处理 入炉时没有温度实绩的板坯的出炉温度，用出炉目标温度代替板坯各部的内部温度，包括水印部、非水印部和均热段水印部。 3) 出炉节奏学习值的计算 根据该板坯的实际出炉节奏和最新预测节奏值进行出炉节奏学习偏差值的计算。 4、休炉处理 4.1概要 板坯休炉输入方式有三种：突发休炉、禁止出炉和预定休炉方式。操作员在操作画面上输入休炉设定相关数据后，系统自动启动休炉处理，变化更新与休炉相关的数据信息。 4.2处理流程 4.3功能说明 1) 休炉设定信息处理 休炉规则智能设定处理 休炉时间处理 休炉设定信息处理 88 在休炉设定时，收集输入的休炉种类、炉号和休炉时间等相关信息，建立休炉请求标志。 2) 休炉时间处理 根据输入的休炉种类、炉号和休炉时间等相关信息，生成当前休炉控制数据，及时更新下一块板坯或预定休炉板坯的出炉预定时刻和出炉节奏，然后清除休炉请求标志。 (1) 出炉预定时刻修正计算 在设定突发休炉时，在下一块出炉板坯的出炉预定时刻中反映休炉时间。 (2) 根据输入的预定休炉时间，修正出炉节奏 在设定预定休炉时，用休炉时间修正节奏值。 3) 休炉规则智能设定处理 根据休炉管理数据和休炉智能处理规则，生成休炉时加热炉的控制模式，包括加热炉各控制段降温开始时刻、ACC切换时刻和加热炉保温温度等相关炉温控制数据 5、周期处理 周期处理定周期地进行，对炉内每一块板坯计算当前周期的实际板坯温度和必要炉温，并结合规则库(RULEBASE)智能处理计算的所有板坯的权重，进行加热炉各控制段的炉温设定。 5.1板坯温度处理 1) 概要 否 板坯计算完否？ 是 89 按每块板坯计算板坯温度处理 正在休炉 必要炉温处理 炉温设定处理 计算炉内板坯在水印部、非水印部、均热段水印部3个位置的内部实际温度，即板坯温度跟踪计算。 2) 处理流程 确定板坯所在位置的炉气温度 计算板坯表面热流量 中心差分模型计算 3) 功能说明 (1) 板坯位置炉气温度计算 90 根据炉内热电偶所测的温度和板坯炉内实际位置，计算板坯实际位置处炉气温度（板坯正上方空间的炉气温度）。 用于当前板坯炉气温度计算的热电偶温度，只要有一个位置的热电偶温度异常，则认为该板坯的实际炉温异常，异常标志设置为“1”，完全正常时标志设置为“0”。 a) 热电偶温度异常检查 对加热炉各控制段所有热电耦温度上下限进行检查。 根据热电偶温度上、下限值检查或炉内温度异常信息，设置热电偶温度异常标志。 b) 各段炉气温度计算 在加热炉内共设置27个热电偶。（预热段的左右上下7个位置；一加热段的左右上下7个位置；二加热段的左右上下7个位置；均热段的左右上下5个位置；热回收段炉顶上的1个位置。） 炉宽方向的修正 根据各段上下部左右二个热电偶实测温度，对板坯中心位置的炉气温度在炉宽方向上进行线性修正。 各段热电偶位置和板坯中心位置计算均以近轧机侧（右）炉壁位置为基准。 炉长方向的修正 用炉宽方向的修正温度和炉长方向的板坯位置进行炉长方向插值计算，确定板坯当前实际炉气温度。板坯炉长位置以出炉端为基准。 (2) 热流量计算 以上一周期计算的板坯内部温度（表面温度）为基准，推算出流入板坯表面的热流量（单位时间内流过单位面积的热量）。 用于计算的热流量系数a1-a3，是把各段分为1～3个区，每个区又有水印和非水印及上下部之分，具体区间的划分在模型参数调整时实施。 a)φCG计算 根据当前板坯所在区间的热流量系数，计算对应于水印/非水印部、上/下部的φCG。 b) 热流量计算 用a)的φCG计算热流量。但是在计算热流量时，考虑板坯所在段水印的补偿（加热段板坯水印下部，均热段的水印下部分别考虑补偿系数a3）。 (3) 差分计算 采用一维中心差分，计算模型对炉内板坯的热跟踪计算。 91 Layer1Layer2HLayer3Layer4Layer5θθθθθ1DX /22DXDXDXDX /2345 以下计算均在水印部、非水印部、均热段水印部3个位置分别进行。 a) 比热·热传导系数计算 根据板坯钢种及平均温度对应的比热表和热传导系数表，用温度插值法，求得与各层内部温度相对应的比热表和热传导系数值。 b) 板坯内部温度计算 用(2)节算出的热流量，a)项算出的比热，等价热传导系数，跟踪计算当前板坯温度。 差分计算对象时间是本次值计算时刻与上次值计算时刻的差。 c) 板坯平均温度计算 根据前面算出的板坯内部温度，计算水印部、非水印部、均热段水印部的平均温度，计算方法是对比热进行加权平均。 5.2必要炉温处理 1) 概要 为了使板坯加热到出炉目标温度，计算加热炉各段各板坯必需的必要炉温。 2) 处理流程 3) 功能说明 (1) 预测在炉时间计算 收敛判定 板坯温度感度计算 板坯温度预测计算 必要的炉温计算 预测剩余在炉时间计算92 炉内各板坯剩余在炉时间的预测是根据轧线节奏、加热炉的加热能力和步进梁移动能力等多种因素进行综合计算，并根据各板坯在加热炉内位置计算板坯在各段剩余时间。 a) 下一块板坯出炉剩余时间计算 b) 操作者修正节奏 本修正是在操作工方式时执行，对于出炉顺序是2块以后的板坯，利用本计算周期之前画面上人工设定的修正值来修正节奏。 c) 总剩余在炉时间预测计算 以下的计算按照板坯的出炉顺序执行： 计算轧线节奏预测的在炉时间 根据最短在炉时间修正计算 为了将板坯加热到要求的目标温度，板坯在炉内的停留时间必须大于最短在炉时间值。最短在炉时间是板坯厚度、装炉温度、出炉目标温度的函数，可以从最短在炉时间表中检索出最短在炉时间。 在炉时间不满足计算 当板坯总的实际在炉时间与计算出的预测总剩余在炉时间之和不满足最短在炉时间时，计算不足的在炉时间。 节奏修正 当算出的不足在炉时间的值为正值时，需进行节奏修正。此时，根据轧制顺序队列，计算的当前板坯(i号)以前的板坯中存在j块预定休炉的板坯时，需进行节奏修正。 总的剩余在炉时间计算 利用以上修正的节奏，重新计算根据轧线节奏预测的在炉时间。 d) 各段剩余在炉时间计算 预测计算各板坯到各段段末剩余在段时间。 93 从板坯当前位置开始到所在段出口为止移动距离时，将出炉的板坯中，取其最后出炉板坯的出炉顺序号为M1，该板坯距加热炉出炉端距离为Lk(m)。从板坯当前所在段段末到下一段段末移动距离（Lk到Lk+1）中出炉板坯的出炉顺序号为M1到M2。这样，当前板坯通过i个段时（包括当前所在段），出炉板坯的出炉顺序为从M1到Mi。 计算板坯M3M2M1L2L3L4L4L3L2计算板坯在一加热段时MK检索方法图 各段预测剩余在炉时间计算 用上述求出的出炉节奏和检索的M1～Mi板坯的剩余在炉时间，预测计算各段剩余在炉时间。 (2) 板坯温度预测计算 用板坯厚、各段预测剩余在炉时间、炉温、当前板坯温度等，根据板坯温度预测模型，推算到各段段末时板坯的平均温度。 a) 操作者修正出炉目标温度 本次周期处理以前，有人工设定的目标温度修正值时，从指定的板坯号开始修正指定块数的板坯目标温度。 b) 必要炉温设定计算 板坯必要炉温第一次计算所用的初始必要炉温值，用表格值进行设置。 第二次叠代计算以后，用后述(3)节中设定方法决定各段必要炉温。 c) 到各段段末温度预测计算 分别就水印部、非水印部、均热段水印部，计算到各段段末时板坯平均温度，各段计算顺序： 首先是对板坯当前所在的段进行计算，用板坯当前平均温度计算求得当前段段末预 94 测温度，把板坯当前所在段的出口温度作为下一个段的入口侧温度预测下一段段末温度，以此类推，一直计算到均热段段末为止。为保证计算精度，各段进行2次以上计算。 各段平均比热计算 从比热表中检索各段入口侧温度/出口侧温度所对应的比热，计算此间的平均比热。 各段平均热传导系数的计算 第二次以后计算时，用上一次计算的出口侧温度进行计算，求各段平均温度和平均热传达率。 各段出口侧板坯温度预测计算 预测计算各段出口侧板坯平均温度。 收敛判定 对前面计算的各段出口侧板坯温度进行收敛判断，收敛判断条件如下： ① 目标温度（第一加热段、第二加热段、均热段） ② 均热度(第一加热段、第二加热段) ③ 升温量（第一加热段） 一旦满足上式或者计算次数超过收敛计算执行次数限制值时，就不进行(3)节和(4)节处理。 (3) 板坯温度感度计算 感度就是各段炉温变化对板坯到各段出口侧板坯预测平均温度的变化量。 板坯温度感度计算是把各段出口侧板坯预测平均温度的公式进行微分就是感度计算。 (4) 必要炉温计算 综合板坯各段温度预测计算和板坯感度计算，计算为使板坯加热到目标温度所需的各段必要炉温。 a) 必要炉温修正量计算 计算从板坯当前段到均热段为止的必要炉温修正量。 b) 必要炉温计算 用a) 中求出的必要炉温修正量加上必要炉温，再使用a) 的计算方法经过反复叠代计算，使偏差收敛到允许偏差内。 5.3炉温设定处理 1) 概要 95 采用加热炉各段所有板坯的加权系数对炉内各板坯必要炉温进行加权计算，决定各段设定炉温。 2) 处理流程 休炉中？设定用加权系数决定设定炉温计算休炉时炉温设定处理在炉时间延长计算 3) 功能说明 (1) 设定用加权系数计算 根据操作工和专家的经验确定各板坯在加热炉内各段的权重系数，详细内容请参阅规则库(RULEBASE)智能处理。 (2) 设定炉温计算 用各板坯的必要炉温和设定用加权系数，经过加权平均求出各段的设定炉温。 a) 必要炉温上下限检查 为防止因一块板坯必要炉温异常而引起炉温设定异常，必须对各板坯必要炉温进行上下限检查。 b) 加权平均计算 根据各段板坯设定加权系数，用加权平均的方法，计算各控制段炉温设定值。 c) 实际炉温偏差量检查 96 考虑到加热炉具有强耦和、纯滞后、大惯性及慢时变的特点，炉温升温能力有限，因此设定炉温就会受到当前实际炉温的限制，用下面的公式进行设定炉温限制值的计算。 d) 操作工设定炉温修正 操作工可通过人工设定加热炉各段炉温修正值，实现加热炉各段设定炉温的修正。 根据人工设定值修正各段的炉温设定值： θSETk＝θSETk＋ΔθOPEk ΔθOPEk: 各段人工设定的修正量（℃） e) 各段上/下部炉温设定计算 对于a)～b) 求得的各段设定炉温，在第一加热段、第二加热段根据上/下部流量匹配的原则相应的炉温设定进行分配，而均热段（含均热段左、均热段右）根据固定值或人工设定值分配上/下、左/右部炉温设定值。 第一加热段、第二加热段的分配 把第一加热段、第二加热段的上/下部实际流量/最大流量的差值作为上/下分配量，对上/下部炉温进行设定计算。 均热段（含均热段左、均热段右）分配 ① 根据表中固定值作为分配量 ② 根据操作工设定的修正量分配 f) 上/下限值检查 用设备能力决定的上/下限值，对各段设定炉温进行上/下限检查。 (3) 在炉时间延长计算 在现有剩余在炉时间内，即使用最大炉温加热，板坯在出炉时仍达不到出炉目标温度时，进行在炉时间延长计算，该计算只对板坯水印部进行。 a) 延长计算执行方式判断 根据操作工所选择的延长计算执行方式进行计算，延长计算分别有三种执行方式：节奏延长方式、加热等待方式、操作工方式。 节奏延长方式 从出炉顺第二块板坯开始到延长时间计算对象外距离内的板坯为节奏分配计算对象，延长时间计算距离外范围内的板坯为节奏延长计算对象。 加热等待方式 以加热炉出炉顺序的第二块板坯为计算对象。 操作工方式 97 根据操作工输入的节奏修正板坯号，修正板坯块数，节奏修正值等板坯的出炉节奏进行修正。 b) 延长计算对象板坯的判定 对于当前计算板坯，判断是否满足以下条件 板坯当前所在段设定用加权系数不为“0” 板坯当前所在段必要炉温高于上限值 c) 在炉时间延长计算 在节奏分配计算的板坯对象外，把离出炉端最近的板坯作为延时计算对象板坯进行节奏延长计算，求出节奏延长时间。 ① 出炉平均温度计算 把各段必要炉温上限值作为各段设定炉温，从当前所在段预测板坯出炉时的水印部平均温度。 ② 收敛判定 根据预测剩余在炉时间计算的出炉侧（均热段出口侧）板坯平均温度，判断是否满足收敛条件。 满足收敛条件或超过收敛计算执行次数上限值时，不执行下述在炉时间感度计算、延长时间计算和在炉时间修正计算。 ③ 板坯出口温度对在炉时间感度计算 根据板坯各段在炉时间的变化，计算到各段出口侧板坯平均温度变化量（感度），本计算将分别在板坯水印部和非水印部进行。 ④ 延长时间计算 在炉时间延长值的计算，从出炉侧板坯开始逐块计算（除预定休炉板坯和即将出炉的板坯外），先计算在炉时间延长值，然后把该值平均分配给板坯节奏。 假设当前计算板坯所在段为i，在k段段末相对应的出炉顺序为Mk-i1，预定休炉板坯块数为Jk-i1，用8.4.5.2章3)- (1)-d)节中的方法进行出炉顺序的检索， 可以求得各通过段段末相对应的出炉顺序为Mk-i1，预定休炉板坯块数为Jk-i1，以及前项求得的对时间的感度，进行在炉时间延长值计算。 ⑤ 在炉时间修正计算 将延长时间计算求出的在炉时间延长值反映到各段预测剩余在炉时间中。 完成该计算后返回到本节的①，反复处理③～⑤，直到②收敛为止。 ⑥ 计算节奏延长修正值 根据在炉时间延长值，计算各板坯的节奏延长修正值。 ⑦ 根据延长时间修正值修正节奏 98 从第二块板坯开始到当前板坯（预定休炉材除外），把6)计算的出炉节奏修正值，加上预测节奏值就得到修正后的预定出炉节奏。 (4) 休炉时炉温设定处理 当存在预定休炉、突发休炉或禁止出炉时，根据规则库智能处理规则(RULEBASE)确定休炉方式，决定降温曲线，即确定降温开始时刻，升温开始时刻，ACC切换时刻，保温温度等炉温设定值，详细内容请参阅规则库(RULEBASE)智能处理。 6、规则库(RULEBASE)智能处理 6.1概述 1) 规则概述 规则库(RULEBASE)智能处理是ACC模型功能的一部分，它包括规则库和与使用规则的在线软件两部分，具体有： 加权系数确定 加权系数是为加热炉内所有板坯设定炉温而计算的。 休炉控制 休炉控制用于决定休炉期间加热炉设定方式和设定炉温（或流量）。 2) 与其它功能的关系 规则库(RULEBASE)智能处理与ACC其它功能的关联见功能构成关联图。 3) 启动时刻 NO 1. 2. 6.2功能构成 1) 加权系数的计算 (1) 简述 对于加热炉内的所有板坯，计算板坯必要炉温在炉温设定计算时所需的加权系数。 功能构成 加权系数计算 休炉控制 启动时刻 周期处理启动 周期处理启动； 操作员设定休炉信息时 加权系数的设定有以下两种通用的控制模式： 最大必要炉温设定规则 平均必要炉温设定规则 99 两种控制模式是排他的，由操作员根据实际情况选择具体的控制模式。各规则中，先满足条件的规则优先选中。 (2) 功能说明 a) 最大必要炉温设定规则 在炉内各段，检索该段必要炉温最高的板坯，只对这个板坯设定加权系数。 b) 平均必要炉温设定规则 平均必要炉温设定规则分为以下四个，定周期由周期处理顺序启动，进行推论。 RANK加权系数设定规则 在炉内，特别重要的是要考虑为选出所对应板坯的项目条件(如：碳素浓度、必要炉温、出炉目标温度等)，按在各段中的优先顺序，根据RANK分割项目的值，计算RANK加权系数。 加权板坯的选择处理 根据上述规则设定的RANK加权系数，各段选出５块板坯作为加权系数设定的板坯。当RANK加权系数相同的板坯存在时，距该段出炉侧近的板坯优先。这里选出的板坯，作为下一节加权系数设定规则的推论对象。 加权系数设定规则 根据板坯的必要炉温、出炉目标温度、碳素浓度和精轧目标厚等条件差别，计算出各段板坯的必要炉温平均值。下图所示是根据温度差分割的必要炉温RANK。 必要炉温RANK大的时候，扩大上一级RANK和下一级RANK的加权系数的差。图示重要板坯的差别，决定了设定计算时的加权系数等级。 必要炉温平均值 位置修正加权系数规则 本规则是根据板坯的实际位置，修正以上计算的加权系数。在上一节加权系数设定规则中，设定规则与板坯位置没有关系。但是，关键板坯进入或离开某段，会引起该段炉温急剧变化，在加热炉各段入口和出口侧的板坯温度与各段其它位置的板坯温度对相应段炉温设定的影响是不一样的，因此要考虑相应位置的加权系数(板坯位置相对应的加权系数)，以避免各控制段设定炉温的剧烈波动。 RANK A RANK B RANK C RANK D RANK E +30℃ +10℃ -10℃ -0℃ 板坯位置加权系数根据下图所示的函数求得。 各段的入口侧n以内及出口侧n以内作为位置加权系数变化范围。 100 位置加权系数1.00.10.0nt一加热段二加热段均热段出炉侧nt-nu+nu均热段出口侧板坯除外 2) 休炉规则 (1) 简述 休炉规则决定加热炉休炉时的炉温设定模式及计算炉温设定值，分为以下两个部分： 休炉模式决定规则 休炉时的设定炉温计算 休炉模式决定规则用于预定休炉及突发休炉时决定炉温设定模式，在操作者设定休炉或变更休炉请求时启动。 休炉时的设定炉温计算是在休炉期间，定周期计算该周期的设定炉温。 (2) 功能说明 a) 休炉模式决定规则 本规则在休炉设定或请求变更时启动，是根据休炉时间，及各段的炉温设定模式而决定的。这里决定的炉温设定模式， 用于计算下节中的定周期设定炉温。 炉温设定模式（降温控制曲线）如下图所示： 101 炉温休炉时间保温温度时间降温开始休炉开始ACC转换休炉结束依据规则库决定实现上述炉温设定的模式。其中，降温开始时刻是从休炉开始算起的相对时间，ACC切换时刻（即升温开始时刻）是离休炉结束的相对时间。 b) 休炉时的设定炉温计算 在周期处理时启动，根据休炉模式决定规则设定的模式，计算炉温设定结果数据，分为以下三种情况： 降温时设定炉温计算 降温开始时采用流量控制，直到ACC转换时的期间内，燃料流量缩小到设备最大流量的10%。当前炉温达到保温温度＋20℃以下时，就切换到炉温控制方式。炉温控制时的设定炉温是休炉模式决定的保温温度。 保温时的设定炉温计算 炉温控制按照休炉时炉温设定模式决定的保温温度实现，一直保持到ACC切换时刻。 升温时设定炉温计算 从休炉模式决定的ACC转换时刻起，返回到ACC的炉温控制方式，以便休炉结束后加热炉恢复到最合适的炉温。 6.3详细规则 各规则内容详细说明如下： 1) 加权系数计算规则 (1) 最大必要炉温设定规则 a) 均热段加权系数设定规则 【RULE 1】 102 如果板坯所在段是均热段，并且必要炉温是均热段的最高炉温，则这个板坯的加权系数是100。 【RULE 2】 如果板坯所在段是均热段，那么这个板坯的加权系数是0。 2#加热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果板坯所在段是2#加热段，并且必要炉温是2#加热段的最高炉温，那么这个板坯的加权系数是100。 【RULE 2】 如果板坯所在段是2#加热段，那么这个板坯的加权系数是0。 1#加热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果板坯所在段是1#加热段，并且必要炉温是1#加热段的最高炉温，那么这个板坯的加权系数是100。 【RULE 2】 如果板坯所在段是1#加热段，那么这个板坯的加权系数是0。 预热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果板坯所在段是预热段，并且必要炉温是预热段的最高炉温，那么这个板坯的加权系数是100。 【RULE 2】 如果板坯所在段是预热段，那么这个板坯的加权系数是0。 (2) RANK加权系数设定规则 a) 界限值和相应的加权系数 必要炉温权值 出炉目标温度权值 碳素浓度权值 精轧目标厚度权值 装炉温度权值 b) RANK加权系数计算式 根据必要炉温权值、出炉目标温度权值、碳素浓度权值、精轧目标厚度权值和装炉温度权值计算各燃烧控制段的RANK加权系数。 (3) 平均必要炉温设定规则 均热段加权系数设定规则 【RULE 1】 103 如果均热段必要炉温RANK A的板坯存在，那么均热段必要炉温RANK A的板坯加权系数是100(%)，并且均热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是40(%)， 均热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是10(%)，均热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是10(%)， 均热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 2】 如果均热段必要炉温RANK B的板坯存在，那么均热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是100(%)， 均热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是60(%)，均热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是20(%)， 均热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 3】 如果均热段必要炉温RANK E的板坯存在，或者均热段必要炉温RANK D的板坯存在，那么均热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是100(%)， 均热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是60(%)，均热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是20(%)。 【RULE 4】 如果均热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有均热段精轧目标厚2.8mm以上的板坯存在，那么均热段精轧目标厚1.4mm未到的板坯的加权系数是100(%)， 均热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到板坯的加权系数是30(%)，均热段精轧目标厚2.8mm以上板坯的加权系数是10(%)。 【RULE 5】 如果均热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有均热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，那么均热段精轧目标厚1.4mm未到板坯的加权系数是100(%)， 均热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯的加权系数是50(%)。 【RULE 6】 如果均热段有精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，并且均热段有精轧目标厚2.8mm以上板坯的存在，那么均热段精轧目标厚1.4以上2.8未到板坯存在的加权系数是100(%)，均热段精轧目标厚2.8以上的板坯的加权系数是70(%)。 【RULE 7】 如果均热段高碳钢板坯（碳素浓度0.06%以上的板坯）存在，并且有均热段高碳钢以外板坯存在，那么均热段高碳钢的板坯的加权系数是100(%)， 均热段高碳钢以外板坯的加权系数是40(%)。 【RULE 8】 如果无条件，均热段全部板坯的加权系数是100(%)。 2# 加热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果2#加热段必要炉温RANK A的板坯存在，那么2#加热段必要炉温RANK A的板坯加权系数是100(%)，并且2#加热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是40(%)，2#加 104 热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是10(%)，2#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是10(%)，2#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 2】 如果2#加热段必要炉温RANK B的板坯存在，那么2#加热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是100(%)，2#加热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是60(%)，2#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是20(%)，2#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 3】 如果2#加热段必要炉温RANK E的板坯存在，或者2#加热段必要炉温RANK D的板坯存在，那么2#加热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是100(%)，2#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是60(%)，2#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是20(%)。 【RULE 4】 如果2#加热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有2#加热段精轧目标厚2.8mm以上的板坯存在，那么2#加热段精轧目标厚1.4mm未到的板坯的加权系数是100(%)，2#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到板坯的加权系数是30(%)，2#加热段精轧目标厚2.8mm以上板坯的加权系数是10(%)。 【RULE 5】 如果2#加热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有2#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，那么2#加热段精轧目标厚1.4mm未到板坯的加权系数是100(%)，2#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯的加权系数是50(%)。 【RULE 6】 如果2#加热段有精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，并且2#加热段有精轧目标厚2.8mm以上板坯的存在，那么2#加热段精轧目标厚1.4以上2.8未到板坯存在的加权系数是100(%)，2#加热段精轧目标厚2.8以上的板坯的加权系数是70(%)。 【RULE 7】 如果2#加热段高碳钢板坯（碳素浓度0.06%以上的板坯）存在，并且有2#加热段高碳钢以外板坯存在，那么2#加热段高碳钢的板坯的加权系数是100(%)，2#加热段高碳钢以外板坯的加权系数是40(%)。 【RULE 8】 如果无条件，2#加热段全部板坯的加权系数是100(%)。 1# 加热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果1#加热段必要炉温RANK A的板坯存在，那么1#加热段必要炉温RANK A的板坯加权系数是100(%)，并且1#加热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是40(%)，1#加热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是10(%)，1#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是10(%)，1#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 2】 105 如果1#加热段必要炉温RANK B的板坯存在，那么1#加热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是100(%)，1#加热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是60(%)，1#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是20(%)，1#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 3】 如果1#加热段必要炉温RANK E的板坯存在，或者1#加热段必要炉温RANK D的板坯存在，那么1#加热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是100(%)，1#加热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是60(%)，1#加热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是20(%)。 【RULE 4】 如果1#加热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有1#加热段精轧目标厚2.8mm以上的板坯存在，那么1#加热段精轧目标厚1.4mm未到的板坯的加权系数是100(%)，1#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到板坯的加权系数是30(%)，1#加热段精轧目标厚2.8mm以上板坯的加权系数是10(%)。 【RULE 5】 如果1#加热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有1#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，那么1#加热段精轧目标厚1.4mm未到板坯的加权系数是100(%)，1#加热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯的加权系数是50(%)。 【RULE 6】 如果1#加热段有精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，并且1#加热段有精轧目标厚2.8mm以上板坯的存在，那么1#加热段精轧目标厚1.4以上2.8未到板坯存在的加权系数是100(%)，1#加热段精轧目标厚2.8以上的板坯的加权系数是70(%)。 【RULE 7】 如果1#加热段高碳钢板坯（碳素浓度0.06%以上的板坯）存在，并且有1#加热段高碳钢以外板坯存在，那么1#加热段高碳钢的板坯的加权系数是100(%)，1#加热段高碳钢以外板坯的加权系数是40(%)。 【RULE 8】 如果无条件，1#加热段全部板坯的加权系数是100(%)。 预热段加权系数设定规则 【RULE 1】 如果预热段必要炉温RANK A的板坯存在，那么预热段必要炉温RANK A的板坯加权系数是100(%)，并且预热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是40(%)，预热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是10(%)，预热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是10(%)，预热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 2】 如果预热段必要炉温RANK B的板坯存在，那么预热段必要炉温RANK B的板坯加权系数是100(%)，预热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是60(%)，预热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是20(%)，预热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是0。 【RULE 3】 106 如果预热段必要炉温RANK E的板坯存在，或者预热段必要炉温RANK D的板坯存在，那么预热段必要炉温RANK C的板坯加权系数是100(%)，预热段必要炉温RANK D的板坯加权系数是60(%)，预热段必要炉温RANK E的板坯加权系数是20(%)。 【RULE 4】 如果预热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有预热段精轧目标厚2.8mm以上的板坯存在，那么预热段精轧目标厚1.4mm未到的板坯的加权系数是100(%)，预热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到板坯的加权系数是30(%)，预热段精轧目标厚2.8mm以上板坯的加权系数是10(%)。 【RULE 5】 如果预热段有精轧目标厚1.4mm未到的板坯存在，并且有预热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，那么预热段精轧目标厚1.4mm未到板坯的加权系数是100(%)，预热段精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯的加权系数是50(%)。 【RULE 6】 如果预热段有精轧目标厚1.4mm以上2.8mm未到的板坯存在，并且预热段有精轧目标厚2.8mm以上板坯的存在，那么预热段精轧目标厚1.4以上2.8未到板坯存在的加权系数是100(%)，预热段精轧目标厚2.8以上的板坯的加权系数是70(%)。 【RULE 7】 如果预热段高碳钢板坯（碳素浓度0.06%以上的板坯）存在，并且有预热段高碳钢以外板坯存在，那么预热段高碳钢的板坯的加权系数是100(%)，预热段高碳钢以外板坯的加权系数是40(%)。 【RULE 8】 如果无条件，预热段全部板坯的加权系数是100(%)。 2) 休炉规则 休炉模式决定规则如下，其中，T是指休炉前的加热炉温度。 均热段炉温设定模式决定规则 【RULE 1】 如果休炉时间是20分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-0℃、保温温度(下)是 T-0℃、ACC转换是在休炉结束的8分钟前。 【RULE 2】 如果休炉时间是20分以上30分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-10℃、保温温度(下)是 T-10℃、ACC转换是在休炉结束的10分钟前。 【RULE 3】 如果休炉时间是30分以上60分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-30℃、保温温度(下)是 T-30℃、ACC转换是在休炉结束的20分钟前。 【RULE 4】 如果休炉时间是60分以上90分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温 107 度(上)是 T-50℃、保温温度(下)是 T-50℃、ACC转换是在休炉结束的30分钟前。 【RULE 5】 如果休炉时间是90分以上120分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-70℃、保温温度(下)是 T-70℃、ACC转换是在休炉结束的35分钟前。 【RULE 6】 如果休炉时间是120分以上180分以下，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-90℃、保温温度(下)是 T-90℃、ACC转换是在休炉结束的40分钟前。 【RULE 7】 如果休炉时间是180分以上，那么降温开始是在休炉开始5分前、保温温度(上)是 T-110℃、保温温度(下)是 T-110℃、ACC转换是在休炉结束的40分钟前。 2#加热段炉温设定模式决定规则 【RULE 1】 如果休炉时间是20分以下，那么降温开始是在休炉开始10分前、保温温度(上)是 T-25℃、保温温度(下)是 T-25℃、ACC转换是在休炉结束的8分钟前。 【RULE２】 如果休炉时间是20分以上30分以下，那么降温开始是在休炉开始20分前、保温温度(上)是 T-40℃、保温温度(下)是 T-40℃、ACC转换是在休炉结束的10分钟前。 【RULE 3】 如果休炉时间是30分以上60分以下，那么降温开始是在休炉开始20分前、保温温度(上)是 T-70℃、保温温度(下)是 T-70℃、ACC转换是在休炉结束的20分钟前。 【RULE 4】 如果休炉时间是60分以上90分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是 T-90℃、保温温度(下)是 T-90℃、ACC转换是在休炉结束的30分钟前。 【RULE 5】 如果休炉时间是90分以上120分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是 T-130℃、保温温度(下)是 T-130℃、ACC转换是在休炉结束的35分钟前。 【RULE 6】 如果休炉时间是120分以上180分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是 T-150℃、保温温度(下)是 T-150℃、ACC转换是在休炉结束的40分钟前。 【RULE 7】 如果休炉时间是180分以上，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是 T-170℃、保温温度(下)是 T-170℃、ACC转换是在休炉结束的40分钟前。 1#加热段炉温设定模式决定规则 【RULE 1】 108 如果休炉时间是20分以下，那么降温开始是在休炉开始10分前、保温温度(上)是T-40℃、保温温度(下)是T-40℃、ACC转换是在休炉结束的8分钟前。 【RULE 2】 如果休炉时间是20分以上30分以下，降温开始是在休炉开始20分钟前、保温温度(上)是T-60℃、保温温度(下)是T-60℃、ACC转换是在休炉结束的10分钟前。 【RULE 3】 如果休炉时间是30分以上60分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-100℃、保温温度(下)是T-100℃、ACC转换是在休炉结束的20分钟前。 【RULE 4】 如果休炉时间是60分以上90分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-130℃、保温温度(下)是T-130℃、ACC转换是在休炉结束的30分钟前。 【RULE 5】 如果休炉时间是90分以上120分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-160℃、保温温度(下)是T-160℃、ACC转换是在休炉结束的36分钟前。 【RULE 6】 如果休炉时间是120分以上180分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-180℃、保温温度(下)是T-180℃、ACC转换是在休炉结束的41分钟前。 【RULE 7】 如果休炉时间是180分以上，那么降温开始是在休炉开始60分前、保温温度(上)是T-200℃、保温温度(下)是T-200℃、ACC转换是在休炉结束的41分钟前。 预热段炉温设定模式决定规则 【RULE 1】 如果休炉时间是20分以下，那么降温开始是在休炉开始10分前、保温温度(上)是T-40℃、保温温度(下)是T-40℃、ACC转换是在休炉结束的8分钟前。 【RULE 2】 如果休炉时间是20分以上30分以下，降温开始是在休炉开始20分钟前、保温温度(上)是T-60℃、保温温度(下)是T-60℃、ACC转换是在休炉结束的10分钟前。 【RULE 3】 如果休炉时间是30分以上60分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-100℃、保温温度(下)是T-100℃、ACC转换是在休炉结束的20分钟前。 【RULE 4】 如果休炉时间是60分以上90分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-130℃、保温温度(下)是T-130℃、ACC转换是在休炉结束的30分钟前。 【RULE 5】 如果休炉时间是90分以上120分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-160℃、保温温度(下)是T-160℃、ACC转换是在休炉结束的36分钟前。 【RULE 6】 109 如果休炉时间是120分以上180分以下，那么降温开始是在休炉开始30分前、保温温度(上)是T-180℃、保温温度(下)是T-180℃、ACC转换是在休炉结束的41分钟前。 【RULE 7】 如果休炉时间是180分以上，那么降温开始是在休炉开始60分前、保温温度(上)是T-200℃、保温温度(下)是T-200℃、ACC转换是在休炉结束的41分钟前。 7、历史数据处理 生产过程数据待板坯经过粗轧出口后删除，FC只保留模型计算有关的数据和相关的生产实际数据。同时，通过人机界面操作设定或修正的数据也将存档，以备核实。 周期计算数据收集 ACC模型投入运行后，在整个加热过程中，周期处理模块定周期对炉内的每块板坯进行周期计算，每次计算需要大量的实测数据和相关参数，同时产生大量的中间数据。在模型调试阶段对参数进行调整，以及将来对模型参数优化、完善过程中，都需要对周期计算的中间数据进行回归、分析和归纳。为此需要把各周期计算的中间、结果数据以及实测数据进行收集保存。 本功能在周期处理完成后启动，将周期处理的计算数据收集到相应的周期数据收集数据库表中，供模型调试时进行数据分析。 板坯历史数据收集 为了对某块板坯的加热数据进行统计和分析处理，便于今后的生产管理，有必要对板坯加热过程的主要数据进行收集保存。 当板坯经加热炉加热并顺利通过粗轧后，根据粗轧出口的实测信息，或者加热炉区或粗轧区的板坯返回信息，把该板坯相关的数据收集追加到板坯历史数据库表中，供模型计算和生产管理统计、分析使用。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容