一种铁素体不锈钢带退火露点调节方法及系统与流程

本发明涉及不锈钢带退火气氛控制，尤其涉及一种铁素体不锈钢带退火露点调节方法及系统。

背景技术：

1、铁素体不锈钢带在冷轧后通常需要经过退火处理，以消除加工硬化、改善组织性能并获得满足后续加工要求的表面状态。在退火过程中，为减少高温条件下钢带表面的氧化，通常向退火炉内通入氢气、氮气或氢氮混合保护气体，并通过调节保护气氛中的露点控制炉内气氛的氧化还原状态。由于铁素体不锈钢中含有铬、锰等易发生选择性氧化的合金元素，保护气氛露点的变化会影响钢带表面的氧化状态，因此，露点控制是铁素体不锈钢带退火过程中影响表面质量的重要工艺环节。

2、专利cn111979402a公开了一种退火炉炉内气氛控制方法，通过对退火炉不同控制位置的氢气露点、氧含量、压力以及氮气露点等气氛参数进行控制，使不同炉区维持相应的保护气氛状态，从而降低不锈钢带退火过程中发生表面氧化及性能异常等质量问题。该方案能够实现对退火炉不同位置保护气氛参数的控制，但其控制主要以炉内预设控制位置的气氛参数为依据，难以充分反映钢带实际退火过程中局部气氛状态的差异，因而在炉内气氛分布不均时，对钢带不同位置表面氧化状态的控制精度仍存在不足。

3、又如，专利cn113430339a公开了一种罩式退火炉保护气氛的控制方法，通过内罩密封检测、氮气吹扫、氢气吹扫以及对保护气体含氧量、露点和纯度等条件进行控制，抑制钢中锰、硅元素在弱氧化气氛下发生表面富集，从而改善退火过程中产生的钢卷边部色差问题。该方案能够通过改善炉内整体保护气氛降低钢卷表面质量缺陷，但其主要通过整体调整保护气氛参数实现控制，当钢带不同位置所处气氛状态存在差异时，整体气氛参数的调整难以兼顾各位置的实际退火需求，仍可能出现局部表面氧化状态不一致的问题。

4、因此，现有铁素体不锈钢带退火露点控制过程中亟需解决的技术问题是：如何针对钢带边部与中部所处保护气氛的露点状态差异实施差异化调节，以减小钢带宽度方向上的氧化状态差异。

技术实现思路

1、本发明提供一种铁素体不锈钢带退火露点调节方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

2、本发明的第一方面，涉及一种铁素体不锈钢带退火露点调节方法，包括以下步骤：

3、s1、获取铁素体不锈钢带的宽度与运行位置，沿宽度方向划分为边部区域与中部区域，分别采集两区域的保护气氛露点，得到边部露点值与中部露点值；

4、s2、匹配当前退火阶段的目标露点范围，将边部露点值与中部露点值分别与目标露点范围比对，得到边部露点偏差与中部露点偏差；

5、s3、对比边部露点偏差与中部露点偏差的偏离方向及偏离程度，确定钢带宽度方向的露点差异关系，并在存在露点偏离时根据所述露点差异关系确定优先调节区域；

6、s4、根据所述优先调节区域的偏离方向及偏离程度，确定优先调节区域的露点补偿方向与补偿程度；

7、s5、按照所述露点补偿方向与补偿程度，调节进入退火炉的新鲜保护气与回收保护气的供给比例和/或供给流量，并重新采集边部区域与中部区域的保护气氛露点；

8、s6、重新确定边部露点偏差与中部露点偏差，根据重新确定的边部露点偏差与中部露点偏差更新钢带宽度方向的露点差异关系及优先调节区域，并重新确定优先调节区域的露点补偿方向与补偿程度，重复进行露点调节，直至两区域露点均处于目标露点范围。

9、进一步地，所述步骤s1包括：

10、获取进入退火炉的铁素体不锈钢带的宽度信息，根据钢带在退火炉内的输送进程确定当前运行位置；

11、按照预设边部划分范围，沿钢带宽度方向两侧分别界定边部范围，两侧边部范围共同构成边部区域，两侧边部之间的剩余范围为中部区域；

12、匹配边部区域与中部区域对应的露点采集点位，在钢带运行至所述露点采集点位对应的退火位置时分别采集两区域的保护气氛露点，得到边部露点值与中部露点值。

13、进一步地，所述步骤s2包括：

14、读取铁素体不锈钢带的当前运行位置，确定钢带当前所处的退火阶段，并匹配对应退火阶段预设的目标露点范围；

15、将边部露点值与中部露点值分别同所述目标露点范围的上下边界进行比对，高于目标露点范围上边界时确定为高向偏离，低于目标露点范围下边界时确定为低向偏离，处于目标露点范围内时确定为无偏离；

16、获取发生高向偏离或低向偏离的区域露点值相对于目标露点范围对应边界的偏离程度，将未发生露点偏离的区域记录为无偏离状态，将各区域的偏离方向与偏离程度关联，得到边部露点偏差与中部露点偏差。

17、进一步地，所述步骤s3包括：

18、读取边部露点偏差与中部露点偏差，分别获取对应的偏离方向和偏离程度；

19、比较两区域的偏离方向，确定边部区域与中部区域处于同向偏离状态、反向偏离状态或其中一个区域处于无偏离状态的单侧偏离状态；

20、在所述同向偏离状态、反向偏离状态或单侧偏离状态下比较两区域的偏离程度，记录偏离程度的大小关系及差异程度，得到钢带宽度方向的露点差异关系；

21、从所述露点差异关系中读取边部区域与中部区域的露点偏离状态；当仅一个区域存在露点偏离时，将存在露点偏离的区域确定为当前退火阶段的优先调节区域；当边部区域与中部区域均存在露点偏离且偏离程度不相等时，将偏离程度较大的区域确定为当前退火阶段的优先调节区域；当边部区域与中部区域均存在露点偏离且偏离程度相等时，将边部区域确定为当前退火阶段的优先调节区域。

22、进一步地，所述步骤s4包括：

23、从露点差异关系中读取优先调节区域的偏离方向与偏离程度；

24、将优先调节区域的露点值由当前偏离状态向目标露点范围对应边界回归的方向确定为露点补偿方向；

25、将优先调节区域当前露点值至目标露点范围对应边界的偏离程度确定为本轮露点补偿程度。

26、进一步地，所述步骤s5包括：

27、读取优先调节区域的露点补偿方向与补偿程度，并根据所述补偿程度确定新鲜保护气与回收保护气的供气调整量；

28、当露点补偿方向为降低露点时，提高新鲜保护气的供给比例和/或供给流量；当露点补偿方向为提高露点时，提高回收保护气的供给比例和/或供给流量，按照所述补偿程度确定对应的调整幅度；

29、完成新鲜保护气与回收保护气的供气调整后，在同一采集周期内分别采集边部区域与中部区域的保护气氛露点，得到调节后的边部露点值与中部露点值。

30、进一步地，所述步骤s6包括：

31、将调节后的边部露点值与中部露点值分别同当前退火阶段的目标露点范围进行比对，重新确定边部露点偏差与中部露点偏差；

32、根据重新确定的边部露点偏差与中部露点偏差重新形成露点差异关系，并根据重新形成的露点差异关系重新确定本轮优先调节区域；

33、根据本轮优先调节区域的偏离方向及偏离程度，重新确定露点补偿方向与补偿程度并进入下一轮调节，重复露点采集、偏差比对、优先调节区域确定及露点补偿，直至边部露点值与中部露点值均处于目标露点范围。

34、本发明的第二方面，涉及一种铁素体不锈钢带退火露点调节系统，包括：

35、区域露点采集模块，用于获取铁素体不锈钢带的宽度与运行位置，沿宽度方向划分为边部区域与中部区域，分别采集两区域的保护气氛露点，得到边部露点值与中部露点值；

36、露点偏差确定模块，用于匹配当前退火阶段的目标露点范围，将边部露点值与中部露点值分别与目标露点范围比对，得到边部露点偏差与中部露点偏差；

37、优先区域确定模块，用于对比边部露点偏差与中部露点偏差的偏离方向及偏离程度，确定钢带宽度方向的露点差异关系，并在存在露点偏离时根据所述露点差异关系确定优先调节区域；

38、露点补偿确定模块，用于根据所述优先调节区域的偏离方向及偏离程度，确定优先调节区域的露点补偿方向与补偿程度；

39、分区露点调节模块，用于按照所述露点补偿方向与补偿程度，调节进入退火炉的新鲜保护气与回收保护气的供给比例和/或供给流量，并重新采集边部区域与中部区域的保护气氛露点；

40、闭环补偿修正模块，用于重新确定边部露点偏差与中部露点偏差，根据重新确定的边部露点偏差与中部露点偏差更新钢带宽度方向的露点差异关系及优先调节区域，并重新确定优先调节区域的露点补偿方向与补偿程度，重复进行露点调节，直至两区域露点均处于目标露点范围。

41、本发明的第三方面，涉及一种电子设备，包括：

42、处理器；

43、用于存储处理器可执行指令的存储器；

44、其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行前述方法。

45、本发明的第四方面，涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前述方法。

46、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

47、1.本发明通过分别获取边部区域与中部区域的保护气氛露点，并根据两区域的偏离方向和偏离程度确定优先调节区域，实现钢带宽度方向露点状态的差异化识别与针对性调节。

48、2.本发明通过确定露点补偿方向与补偿程度，调节新鲜保护气与回收保护气的供给比例和/或供给流量，并在每一采集周期根据最新露点偏差重新确定优先调节区域及露点补偿方向与补偿程度，使边部区域与中部区域的露点逐步回归目标露点范围，在满足退火气氛要求的同时提高回收保护气利用率。