TWI597367B - 鋼胚出爐溫度控制方法 - Google Patents

Description

鋼胚出爐溫度控制方法

本發明係關於鋼鐵軋延製程領域，特別是關於一種鋼胚出爐溫度控制方法。

熱軋，係指一種將扁鋼胚加熱後軋延成所需尺寸之鋼捲的軋延技術。在現有技術中，當熱軋鋼廠欲將扁鋼胚軋延成鋼捲時，必須將扁鋼胚送進加熱爐進行加熱升溫，加熱爐的程控電腦依據生產排程需求監控扁鋼胚的位置和移動速率，使扁鋼胚加熱至所需的出爐溫度後，再送進軋延機進行軋延動作(包括粗軋與精軋)。依照不同鋼材和產品厚度，所需的出爐溫度也有所不同，例如不鏽鋼所需的出爐溫度約1260度、低碳鋼約1180~1240度等。

在傳統的熱軋製程中，針對扁鋼胚加熱溫度是否正確，加熱爐操作員是以粗軋機的出口溫度計的量測值作為評估依據，加熱爐的程控系統也以此回饋修正加熱爐內的鋼胚的出爐溫度。然而，因應產品的多樣性與新產品開發，習知的程控系統對鋼胚加熱僅根據粗軋出口溫度差異來進行鋼胚的目標出爐溫度的回饋調整，並不能滿足部分要求特定升溫曲線之產品的加熱溫度 控制需求。

故，有必要提供一種鋼胚出爐溫度控制方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種鋼胚出爐溫度控制方法，其根據鋼胚種類的升溫曲線所建立的升溫模式，來監控各控制區溫度以達到目標出爐溫度，進而達到提升鋼胚吸熱、減輕氧化鐵、紅銹形成的技術效果。

為達上述之目的，本發明提供一種鋼胚出爐溫度控制方法，係由熱軋製程的加熱爐控制系統執行，其包括步驟：取得鋼胚之鋼種的升溫曲線資料；依據鋼胚之鋼種的升溫曲線建立對應的升溫模式；以及基於該升溫模式設定該鋼胚從加熱爐的各個控制區出口時的目標溫度。

在本發明之一實施例中，在依據鋼胚之鋼種的升溫曲線建立對應的升溫模式的步驟中，鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，係建立單一升溫模式；鋼胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者，係建立多道升溫模式。

在本發明之一實施例中，加熱爐的控制區依鋼胚進入順序包括預熱控制區、加熱控制區及均熱控制區；其中鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，其在均熱控制區的目標溫度即為出爐目標溫度。

在本發明之一實施例中，鋼胚加熱需求為控制粗軋 出口溫度者，係在粗軋出口時回饋溫度之偏差以調整加熱爐溫度；鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，係忽略在粗軋出口時的溫度偏差。

在本發明之一實施例中，為鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者建立之單一升溫模式為：在預熱控制區和加熱控制區依鋼胚之升溫曲線升溫，在均熱控制區中控制鋼胚之溫度達到一出爐目標溫度值。

上述本發明的鋼胚出爐溫度控制方法提供的升溫模式包含對加熱爐各控制區目標溫度與出爐溫度之控制，可依據產品之規格提供期望的加熱需求，其中考慮了熱焓的吸收、避免軟化、減輕氧化鐵與產品紅銹形成，可達到減少收得率損失、減少燃料使用量之技術效果。

S1~S3‧‧‧步驟

A‧‧‧預熱控制區

B‧‧‧加熱控制區

C‧‧‧均熱控制區

第1圖係本發明一較佳實施例之鋼胚出爐溫度控制方法之流程圖。

第2圖係熱軋之加熱爐的控制區示意圖。

第3圖係本發明一較佳實施例之出爐目標溫度控制之升溫模式選擇的範例圖。

第4圖係本發明一較佳實施例之粗軋出口溫度控制之升溫模式選擇的範例圖。

第5圖係本發明一較佳實施例之依照升溫模式定義鋼胚從各控制區出口的目標溫度之範例圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參考第1圖所示，第1圖係本發明一較佳實施例之鋼胚出爐溫度控制方法之流程圖。有關本發明的鋼胚出爐溫度控制方法，主要是提供熱軋製程的加熱爐控制系統據以控制該加熱爐的數個控制區，其中進一步參考第2圖所示，熱軋製程之加熱爐整體包括有數個控制區，依鋼胚進入順序可包括預熱控制區A、加熱控制區B及均熱控制區C。

在軋延前，鋼胚會由進料爐門送入該加熱爐，經預熱控制區A、加熱控制區B與均熱控制區C分段升溫至目標出爐溫度，再由出料側將高溫鋼胚抽出，放置於出料輥輪以輸送至軋延區來進行粗軋，此時高溫鋼胚在粗軋後的出口溫度定義為粗軋出口溫度。

如第1圖所示，本發明的鋼胚出爐溫度控制方法主要包括下列步驟：步驟S1：取得鋼胚之鋼種的升溫曲線資料，其中該步驟係先於程控系統上建立不同鋼種適用之升溫曲線資料；步驟S2：依據鋼胚之鋼種的升溫曲線資料建立對應的升溫模式；以及步驟S3：基於該升溫模式設定該鋼胚從加熱爐的各 個控制區出口時的目標溫度。

在步驟S2中，具體而言，該步驟係依產品鋼種、鋼胚厚度、寬度與產品厚度之區分，在程控系統上建立對應的升溫模式，該對應之升溫模式即定義鋼胚在加熱爐中的各控制區的目標溫度，而在本發明實施例中，特別的是，當鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，係建立單一升溫模式；當鋼胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者，係建立多道升溫模式。

如第3圖所示，為鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者所建立的單一升溫模式係不分產品厚度、寬度以及鋼胚的厚度與出爐溫度，皆是採用相同的升溫模式(61)。

進一步參考第5圖所示，其展示了基於前述為鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者所建立的單一升溫模式(61)所設定鋼胚從加熱爐的各個控制區(預熱控制區、加熱控制區與均熱控制區)出口時的目標溫度。

如第4圖所示，為鋼胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者建立的多道升溫模式包括了3種可選擇的升溫模式(1,2,3)。

在本實施例中，上述為鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者建立之單一升溫模式主要是在預熱控制區A和加熱控制區B依前述系統所建立之鋼胚的升溫曲線升溫，之後在均熱控制區C中則控制鋼胚之溫度達到出爐目標溫度值。

在步驟S3中，當鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，其在均熱控制區的目標溫度即為出爐目標溫度。再者，當鋼 胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者，係在粗軋出口時回饋溫度之偏差以調整加熱爐溫度；鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，則忽略在粗軋出口時的溫度偏差，意即出爐目標溫度不受粗軋出口溫度差異而產生修正補償值。

上述本發明的鋼胚出爐溫度控制方法係提供加熱爐各控制區與出爐溫度之控制策略，依據產品之規格提供期望的加熱需求，其中考慮熱焓的吸收、避免軟化、減輕氧化鐵與產品紅銹形成，以達到減少收得率損失、減少燃料使用量之技術效果。

綜上所述，有別於習知技術對鋼胚加熱僅從粗軋出口溫度差異來回饋調整鋼胚的目標出爐溫度，導致無法滿足部分有限制出爐溫度或具特定升溫條件之需求者，本發明主要係根據鋼胚之鋼種的升溫曲線建立適合的升溫模式，加入對加熱爐中各控制區之目標溫度以及出爐目標溫度之控制，以預升溫及限制出爐溫度等方式，來提升鋼胚吸熱、減輕氧化鐵的生成、減輕產品紅銹形成，並避免軟化情形，也因此，本發明也可滿足要求特定升溫曲線之產品的加熱溫度控制需求。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S1~S3‧‧‧步驟

Claims (4)

1. 一種鋼胚出爐溫度控制方法，係由熱軋製程的加熱爐控制系統執行，其包括下列步驟：取得鋼胚之鋼種的升溫曲線資料；依據鋼胚之鋼種的升溫曲線資料建立對應的升溫模式，其中鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，係建立單一升溫模式；鋼胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者，係建立多道升溫模式；以及基於該升溫模式設定該鋼胚從加熱爐的各個控制區出口時的目標溫度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋼胚出爐溫度控制方法，其中加熱爐的控制區依鋼胚進入順序包括預熱控制區、加熱控制區及均熱控制區；其中鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，其在均熱控制區的目標溫度即為出爐目標溫度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鋼胚出爐溫度控制方法，其中鋼胚加熱需求為控制粗軋出口溫度者，係在粗軋出口時回饋溫度之偏差以調整加熱爐溫度；鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者，係忽略在粗軋出口時的溫度偏差。
4. 如申請專利範圍第2項所述之鋼胚出爐溫度控制方法，其中為鋼胚加熱需求為控制出爐目標溫度者建立之單一升溫模式為：在預熱控制區和加熱控制區依鋼胚之升溫曲線升溫，在均熱控制區中控制鋼胚之溫度達到一出爐目標溫度值。