环形加热炉设计浅析

环形加热炉设计浅析
环形加热炉设计浅析

环形加热炉安装施工方案

环形加热炉安装施工方案

Document Title: Erection Method Statement for Mechanical & Steel Structure of Rotate Hearth Furnace (RHF) AMTPJ Saudi Arab

LIU JUNHONG YAO YONG LU HAITAO

INTRODUCTION 本方案根据RHF的设备图纸和LOI(天津)提供的安装说明(Erection manual)编制的,安装标准采用DIN标准。 AMTPJ Rotate Hearth Furnace(RHF)是钢坯连续加热炉。RHF床绕炉中心旋转,被加热件从进料炉门装入并在炉内分阶段加热后,从出料炉门处取出。进、出料炉门相邻,在炉膛内两门以隔墙相隔。 RHF由转动炉底和固定炉墙、炉顶组成。结构上沿炉子圆周方向上共分9个区段,自出钢机端依次为:装出料区(12°)、热回收段(46.25°)、第一预热段(35°)、第二预热段(35°)、第一加热段(35°)、第二加热段(55°)、第三加热段(55°)、第一均热段(35°)、第二均热段(32.5°)。 RHF基本尺寸: 中径:Φ4500 mm 炉膛宽度:6228 mm 炉底有效宽度:5780 mm 预热段、第一、二、三加热段炉膛高度:2800 mm 第一、二、三加热炉膛高度:2200 mm;第一、二均热段炉膛高度:1500mm RHF设备安装范围包括:环形旋转炉床,炉底支承辊、定心辊、驱动装置,炉体钢结构,加热烧嘴,进、出料炉门,水封装置以及其他辅助设备。

施工方法和具体步骤 1.1. 施工工序流程图 设备基础验收 中心标板和标高基准点设置 安装工艺垫板施工 内、外支承辊、定心辊、驱动装置安装 下层炉底钢结构安装 内、外立环柱安装 上层炉底钢结构安装 炉底机械部分试运转 耐火材料砌筑 水封槽安装

步进式加热炉加热质量控制系统的设计

步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要:目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计,从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展,现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉,其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求,以提高其产品的质量,增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,但推钢式炉有长度短、产量低,烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙,钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉,完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀,炉长不受限制,产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点:

①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置,现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统,而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ180小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式:侧进,侧出;炉子布料:单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢,顶面带齿形面,直径小于141.3mm钢管,每个齿槽内放一根钢管。直径大15 3.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm,上、下各90mm,齿距为190mm,步距为145mm。因此每次步进时,

电加热炉温度控制系统设计

湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目:电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名:第三组 班级:机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙

目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27

1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中,很多场合需要对温度进行智能控制,日常生活中最常见的要算空调和冰箱了,他们都能根据环境实时情况,结合人为的设定,对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计,我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统,目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统,并用软件仿真。功能要求如下: (1)能够利用温度传感器检测环境中的实时温度; (2)能对所要求的温度进行设定; (3)将传感器检测到得实时温度与设定值相比较,当环境中的温度高于或低于所设定的温度时,系统会自动做出相应的动作来改变这一状况,使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容,少不了以下几种器件:单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器,控制其他器件的工作和处理数据;温度传感器用来检测环境中的实时温度,并将检测值送到单片机中进行数值对比;LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值;直流电动机用来表示电加热炉的工作情况,转动表示电加热炉通电加热,停止转动表示电加热炉断

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级: NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR (2006 —2010年) 题目锅炉控制系统的设计 学院:环境与化学工程系化工 专业班级:测控技术与仪器 学生姓名:魏彩昊学号:5801206025 指导教师:杨大勇职称:讲师 起讫日期:2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:日期: 导师签名:日期:

锅炉控制系统设计 专业:测控技术与仪器学号:5801206025 学生姓名:魏彩昊指导教师:杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果,而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程,采用了PLC控制装置设计了控制系统,使加热炉的恒温及点火实现了自动控制,从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型,以实验室中的电加热炉为实际的被控对象,采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法,并以PLC 为核心,组成电加热炉自适应控制系统,其控制精度,可靠性,稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词:温度;电加热炉;PLC;控制系统

再加热炉的设计

序言 毕业设计,它是一次深入的综合性的总复习,也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。

毕业设计的主要目的: 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想,设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序,规范和方法。 3 培养我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书进行设计计算,数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4 培养我们进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。 5 就我个人而言,我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限,设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。

课题简介 摘要: 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化(一种热处理方式)所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 步进炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定,它不仅要考虑炉内的温度、还要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的实用性。所以必须严格计算其内部参数,保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨式机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。步进梁支柱穿炉底的孔洞采用干式“拖板”密封。装出料端设有拨料机,固定梁最末一个料位检测有料后,出料拨料机上升将钢管拖起后,出料拨杆立即下降将钢管拨送到出料悬臂轨道上,使钢管能够马上出炉,出料周期最快20s,可以满足125根/h的操作频率。 关键词:步进梁式再加热炉步进梁双轮斜轨式机构有效炉底长度梁距齿距 在生产中,利用燃料产生的热量,或者将电能转化成热量对工件或物料进行加热的设备,称为工业炉。锅炉也是工业炉的一种,机械工业应用的工业炉有多种类型,在铸造车间有熔炼金属的平炉、冲天炉、感应炉、电阻炉、真空炉等;在锻压车间有对钢锭或钢坯进行煅前加热的各种加热炉和消除应力的热处理炉;在热处理车间,有改善工件力学性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理炉;在焊接车间有压制前的钢板加热炉和焊后热处理炉;在粉末冶金车间还有烧结金属的加热炉等。 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化(一种热处理方式)所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 参数:

环形加热炉设计与仿真

毕业设计 论文任务书 一、题目及专题: 1、题目环形加热炉的设计与仿真 2、专题 二、课题来源及选题依据 随着科学技术和经济的快速发展以及全球一体化进程的不断加快,人们对钢铁制品的质量和需求量又上升到了一个更高的台阶.在各行各业中,人们没有间断过对钢管的使用,不管是建筑业中用于搭建外架的钢管,还是各种汽车的框架结构,或者是在机械厂中用于支撑的支撑架和体育器材里的安装部件,都出现了钢管的身影.然而,要使钢管成型就必须先对钢管坯进行加热,然后才能通过成型机械使钢管成型.由于钢管坯的加热不同于其它钢坯的加热,对加热的精度要求很高,要求钢管坯的各部分受热均匀,这样才可以防止在打孔和拉直过程中出现断裂、变形、钢管粗细分布不均匀等情况,所以不能使用传统的推钢式加热炉对其进行加热,因为传统的推钢式加热炉的加热不是很均匀,如果是两头喷火式的话那就是两头受热多,如果中间喷火式的话那就是中间受热多,所以只能使用环形加热炉来对其坯料来进行加热,因为环形加热炉可以对钢管坯的两头和中间都进行均匀的加热,但是又因为环形加热炉是一个圆的封闭结构,不能用推钢机将坯料从另一头推出去,所以传统的推钢式进出料机就不适合在环形加热炉中使用,为了适应环形加热炉的进出料特点。

课题来源于企业需求,装取料设备是加热炉的一个重要组成部分.目前大量的从事各种工业炉窑的节能环保、专用设备、计算机控制等技术的研究的企业都对装取料设备进行设计,希望设计出高效、稳定、安全的装取料设备。 三、接受任务学生: 五、开始及完成日期: 自2012年11月7日至2013年5月25日 六、设计(论文)指导(或顾问): 指导教师签名 签名 签名 教研室主任 〕签名 〔学科组组长 研究所所长 系主任签名 2012年11月7日

电阻加热炉温度控制

微型计算机控制技术 课程设计 ----电阻加热炉温度控制 学院:信息工程学院 专业班级:自动化0703班 姓名:唐凯 学号:

目录 一、摘要 二、总体方案设计 1、设计内容及要求 2、工艺要求 3、要求实现的系统基本功能 4、对象分析 5、系统功能设计 三、硬件的设计和实现 四、数字控制器的设计) 五、软件设计) 1、系统程序流程图 2、程序清单 六、完整的系统电路图 七、系统调试 八、设计总结 九、参考文献

一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中,广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同,所采用的加热方法及燃料也不相同,如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言,均属于一阶纯滞后环节,在控制算法上基本相同,可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温,不能随电源电压波动或炉内物体而变化,或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化,等等。 因此,在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量,而且要进行控制。 二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统,并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW,有220V交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。

加热炉温度控制系统

目录 一、工艺介绍 (2) 二、功能的设计 (4) 三、实现的情况以及效果 (6)

一、工艺介绍 在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定的温度,如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。 利用阶跃响应便识的,以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为: 温度测量与变送器的传递函数为: 由于,因此,上式中可简化为: 在实际的设计控制系统时,首先采用了常规PID控制系统,但控制响应超调量较大,不能满足控制要求。

图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。 加入补偿环节后,PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分,于是等效对象的特性G(s)可以写成: 即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节,所以,采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。 但实际应用中发现,加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同,会引起特性变化,导致补偿模型精度降低,从而使纯滞后补偿特性变差,很难满足实际生产的稳定控制要求。

为改善调节效果,在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器,构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。 二、功能的设计 1、系统辨识 经辨识的被控对象模型为: 所以,带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图

图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析 理想情况下,无调节器的开环传递函数为: 上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。 图3

电阻加热炉温度控制

电阻加热炉温度控制精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

微型计算机控制技术 课程设计 ----电阻加热炉温度控制 学院:信息工程学院 专业班级:自动化0703班 姓名:唐凯 学号:07001139

目录 一、摘要 二、总体方案设计 1、设计内容及要求 2、工艺要求 3、要求实现的系统基本功能 4、对象分析 5、系统功能设计 三、硬件的设计和实现 四、数字控制器的设计) 五、软件设计) 1、系统程序流程图 2、程序清单 六、完整的系统电路图 七、系统调试 八、设计总结 九、参考文献

一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中,广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同,所采用的加热方法及燃料也不相同,如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言,均属于一阶纯滞后环节,在控制算法上基本相同,可采用PID 控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温,不能随电源电压波动或炉内物体而变化,或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化,等等。 因此,在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量,而且要进行控制。 二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统,并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW,有220V交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。

轧钢车间加热炉设计

轧钢车间加热炉设计 创建时间:2008-08-02 轧钢车间加热炉设计(design of reheating furnace for rolling mill) 对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。 炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期,与传统的推钢式加热炉相比,具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点,特别是炉长不受推钢长度的限制,可以提高炉子的容量和产量,更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性,一般采用炉底分段传动方式,即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料,而炉子仍按轧制节奏连续出钢,炉子装料侧一段炉底空出,当热连铸坯送到后即迅速装入炉内,尽量减少热坯的散热损失,同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标,如单位炉底面积产量和热耗,基本相同或相近,但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉,热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短,其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍,因此水系统投资要高一些,对操作及维护水平的要求也较高。 现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉;一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等,在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步进式加热炉,但当前轧钢加热炉,特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多,这与中国的原燃料条件等多种因素有关,加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。 设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟和余热利用方式、出渣方式等。 装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉子的平面布置设计,包括燃烧系统管道设施、排烟系统及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料跨等按设计要求确定。 装出料方式装料方式有端装和侧装两种,出料方式也有端出和侧出之分。(1)端装料。其结构一般用炉后辊道上料,中小型加热炉也有用固定台架、活动台架上料的。(2)侧装料。分辊道装料和推入机装料。辊道装料用于步进式炉,由安装在炉内后端的悬臂辊道将坯料送入炉内,由炉后推钢杆将其推到固定梁上,也有直接由步进梁托到固定梁上的;推入机装料借炉外辊道将坯料送至炉侧装料门前再用侧推入机推到炉内的固定炉床上,由炉后推钢机向前推送,可用于推钢式炉与步进式炉。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出机出料两种。滑坡式结构用得比较普遍,炉内滑道与炉前出料辊道高差约1.2~2m,用斜坡滑道连接,滑坡俯角约32。~35。,坯料可借自重克服摩擦阻力滑至炉前辊道上,辊道对面设缓冲器。各部尺寸及斜坡与辊道之间的弧形滑板设计多凭经验确定。这种结构的主要缺点是:出料口低于炉内坯料表面,炉子易吸

加热炉温度控制系统设计

过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍

2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便,可以通过调节输出功率来控制温度,进而得到较好的控制性能,故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定

性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中,温度有时对产品质量的影响很大,温度检测和控制是十分重要的,这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中,加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏,温度控制不好,将给企业带来不可弥补的损失。为此,可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 这里,给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大,作为动力和热源的过滤,也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼,工艺流程多种多样,常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中,燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧,生成的热量传递给物料。物料被加热后,温度达到生产要求后,进入下一个工艺环节。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。

加热炉控制系课程设计

第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制(automatic control of reheating furnace),是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度,方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率,减少热量损失。为了保证安全生产,在生产线中增加了安全联锁保护系统。 影响加热炉出口温度的干扰因素很多,炉子的动态响应一般都比较迟缓,因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同,可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时,可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器,还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单,在炼油厂中应用广泛。 这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量,保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量,组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差,影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。 在加热炉燃烧过程中,若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故,而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故,设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时,压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统,此时出料温度无控制,自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时,温度调节系统通过低选器投入正常运行,出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时,便会发出双位信号,控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展,加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如,按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制,使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作,以保证最佳燃烧。

步进梁式圆坯加热炉设计分析_姜世龙

2 1

V ol.42N o.32013 INDUSTRIAL HEATING 3 4 75mm ~ 3 单重/kg 需要量/t ?a 400 max 60007.7 5806 连铸圆坯 2 min 4 500 600 max 6 0007.713063 连铸圆坯 合计 846080 2.2 加热炉小时产量及座数的确定加热炉年加热坯料量846080t ,年工作时间6800h ,则加热炉的年平均小时产量为155.5t 。 加热炉的实际产量受到加热钢种、轧制品种、轧制 节奏等多种因素的影响,在实际生产过程中不可能一直以平均产量进行生产。并且加热炉生产能力应具有一定的富余,因此在配备加热炉的实际产量时要考虑一定的富裕系数,该系数是一个经验数据,也跟整条轧线的操作管理水平、加热炉的总座数等很多因素有关。 结合产品大纲及车间工艺平面布置,最终确定车间布置2座加热炉,两座炉子产量不同,1座最大产量为180t/h ,1座最大产量为90t/h 。配套2座加热炉,是考虑该大棒生产线主要生产优特钢种,在生产优特钢种时加热炉产量较低,节奏较慢,加热炉产量成为影响轧线产能的瓶颈,配套2座加热炉能够满足生产的灵活性。

600×6 000 400× 6 000 500× 6 000 1180165150143196178 根据坯料情况,在相同的布料间距情况下,加热炉小时产量将按照坯料规格由大至小逐级递减。而在变步距情况,则根据布料间距,加热炉小时产量按照坯料规格由大至小呈现先增大后减小。两种不同步距产量比较柱状图如图7 所示。 图7两种步距布料产量比较图 加热炉步距的最终确定需要根据轧机能力及轧制表,以及原料规格所占比例情况,综合比较,选择合适的步距。 2.4特定步距情况下的垫块形式 圆坯的特殊形状对加热和输送都有特殊要求,尤其是钢坯的输送过程,输送过程的稳定是保证圆坯能够满足加热需求的前提。需加热的圆坯规格较多时,炉内布料很难像方坯那样能满足各种规格最理想的间距要求。 由于本步进梁式加热炉所加热的坯料为大圆坯,且有三种直径的坯料,因此采用双斜面槽形垫块,将耐热滑块制成“V”槽形状,横截面接触为双根线接触(实际为双条面接触),与弧形槽垫块的单根线(单条面接触)相比,由于接触面积大,钢坯输送的稳定性和钢坯接触面受压变形都会好很多。弧形槽垫块与“V”槽垫块布置见图8 。 图8弧形槽与“V”槽垫块布置图 由于钢坯与滑块之间的接触为线接触,加大了耐热垫块单位面积上所承受的压力。因此在选择耐热垫块时一定要高强度,一是考虑垫块材质,二是考虑垫块高度及单位面积。 2.5系统供热方案及炉型选择的确定 对于步进梁式加热炉,其炉型选择及供热方案的选 (下转第23页)

环形加热炉技术操作规程

黑龙江建龙钢铁有限公司 连轧厂热轧作业区 环形加热炉技术操作规程 1 适用范围:本规程适用于180连轧无缝管环形炉加热工、操作工。 2 环形炉安全确认及检查 ⑴ 炉子正常生产时,应特别注意现场一氧化碳监测仪表的一氧化碳浓度,正常值为小于50ppm ,若偏高报警,则说明有一氧化碳泄漏,应立即报告有关人员进行处理,未处理好前无关人员不得进入或经过加热炉本体区域,并严格执行煤气安全操作规程。 ⑵ 生产时无关人员不允许开闭或调节炉子区域阀门、控制元件。 ⑶ 自动控制时,要经常对炉膛进行检查,不允许不带手套开启观察孔,开观察孔观察时,要注意炉膛热气喷出。 ⑷ 在自动生产时,要注意各设备的运行情况,不允许在无人监护的情况下进行生产。 ⑸ 在生产过程中,应两人一组,携带一氧化碳煤气浓度报警仪,巡视炉本体周围、空气和煤气管道、鼓风机及液压站和供水系统,发现异常应立即向有关人员报告,进行处理。 ⑹ 检修完毕后,要立即清理干净检修现场,使设备恢复到正常生产状态。 ⑺ 电源合闸前,应对该区域进行检查,消除危险隐患并禁止一切无关人员进入。 ⑻ 检查炉区传动部件上有无杂物,装、出料机上有无无关人员。 ⑼ 严禁在加热炉坑道、操作平台、炉体周围休息、睡觉、吸烟、烤火。 ⑽ 在炉顶检查时,要远离防爆板不得直对防爆板,特别注意防爆板突然发生破裂, ⑾ 停炉后要确认煤气总管上的手动蝶阀和盲板阀是否严密、可靠,炉内、管道内煤气检测必须合格、安全。 ⑿不得私自拆卸煤气管阀门,严禁在煤气管道上接电焊机地线或电焊引弧,严禁撞击煤气管道。 ⒀空气管路压力≮2000Pa,煤气管路压力≮2500Pa ;小于相应压力做停炉操作。 3 热工(参数设定 热工参数设定主要包括炉膛温度设定、炉膛压力控制、炉膛气氛控制及热风温度控制等几个部分。 3.1 炉膛温度设定 炉膛温度设定主要是通过HMI 画面上的预热段、加热段及均热段,分别对预热段、加热段及均热段进行调节,炉膛温度调节分为串级、自动、手动三种控制方式: ① 采用串级控制时,应根据下达的各段加热温度设定各段温度,使环形炉各段燃气及空气控制进入自动控制状态,系统将根据设定自动调节各段温度,温度设定后不允许私直改动设定值 编号:C(H) 09 005-E 生效日期:2014年9月3日 编制: 高万绪 审核: 汤智涛 批准: 姚本金

电加热炉温度控制

基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 王丽华1郑树展2 (1、天津职业大学,天津300402;2、天津航空机电有限公司,天津300123) 摘要:温度控制是工业对象中主要的控制参数之一,其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节。以8051单片机为核心,采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路,实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。 关键词:电加热炉控温固态继电器飞升曲线 0引言 传统的以普通双向晶闸管(SCR)控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率,达到自动控制电加热炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波,实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰,并通过电网传输,给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路,通过单片机控制固态继电器,其波形为完整的正弦波,是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度,采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路,使实际测温范围缩小。 1电加热炉温度控制系统的硬件设计 电加热炉温度控制系统的硬件由图1所示各部件组成,它以8051单片机为核心,外扩键盘输入和LED显示温度。电加热炉炉内的实际温度由热电偶测量并转换成毫伏级的电压信号,通过温度变送器桥路实现零点迁移和冷端补偿,经运算放大器7650放大到0~5V,再经过有源低通滤波器滤波后,由A/D转换成数字量。此数字量经数字滤波、标度转换后,一方面通过LED将炉温显示出来;另一方面,将该温度值与被控温度值进行比较,根据其偏差值的大小,采用PID控制,通过PWM脉冲调宽功率放大器控制SSR固态继电器来控制电加热炉炉丝的导通时间,就可以控制电炉丝的加热功率大小,从而控制电炉的温度及升温速度,使其逐渐趋于给定值且达到平衡。 1.1 热电偶的选取 热电偶是温度测量传感器,对它的选择将直接影响检测误差的大小。目前多选K型或S 型(镍铬-镍硅)热电偶。两者相比,K型有较好的温度—热电势的线性度,但它不适宜于长时间在高温区适用;S型有高的精度,但温度—热电势的线性度较差。 A/D转换器 图1中A/D转换芯片采用ADC0809,其转换精度是1/256。若电加热炉工作温度是256℃,这样在(0~256)℃范围A/D的转换精度为256℃/256=1℃/bit,即一个数字量表示1℃,这显然不能满足控制精度为±0.5℃要求。为了提高控制精度,可以选用更高位的A/D转换器,如10位、12位、16位A/D转换器,其控值精度均能满足要求。然而根据实际需要温度控制情况,也可以通过具有零点迁移和冷端补偿功能的温度变送桥路,缩小测温的范围,如

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级: NANCHANG UNIVERSITY 学士学位论文 THESIS OF BACHELOR (2006 —2010 年) 题目锅炉控制系统的设计 学院:环境与化学工程系化工 专业班级:测控技术与仪器 学生姓名:魏彩昊学号:5801206025 指导教师:杨大勇职称:讲师 起讫日期:2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:日期: 导师签名:日期:

锅炉控制系统设计 专业:测控技术与仪器学号:5801206025 学生姓名:魏彩昊指导教师:杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因,使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果,而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程,采用了PLC控制装置设计了控制系统,使加热炉的恒温及点火实现了自动控制,从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型,以实验室中的电加热炉为实际的被控对象,采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法,并以PLC 为核心,组成电加热炉自适应控制系统,其控制精度,可靠性,稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词:温度;电加热炉;PLC;控制系统

步进式加热炉设计计算毕业论文

二 步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据 (1)炉子生产率:p=245t/h (2)被加热金属: 1)种类:优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸:250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度:t 始=20℃ 4)金属加热终了(出炉)表面温度:t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差:t ≤15℃ (3)燃料 1)种类:焦炉煤气 2)焦炉煤气低发热值:Q 低温=17000kJ/标m 3 3)煤气不预热:t 煤气=20℃ 表1-1 焦炉煤气干成分(%) 废膛(5)空气预热温度(烧嘴前):t 空=350℃ 2.2 热工计算 2.2.1 焦炉煤气干湿成分换算 查燃料燃烧附表5,3/9.18m g g = 10000124.0100124.0222?+= 干 干 湿O H O H g g O H 100 100%%2湿 干 湿 O H X X -?= 由上式得 %2899.22=湿O H

00 00 25741.56100 2899.21009.57%H =-? =湿 00 00 48184.24100 2899.21004.25%CH =-? =湿 0000 7939.8100 2899.21009%CO =-=湿 0000428336.2100 2899.21009.2%H C =-?=湿 000022702.1100 2899.21003.1%N =-?=湿 000023909.0100 2899.21004.0%O =-?=湿 000020290.3100 2899.21001.3%CO =-?=湿 代入表2—1中,得 表2-1 焦炉煤气湿成分(%) 2.2.2 计算焦炉煤气低发热值 ) (低Λ+?+?+?+??=424214100%8550%2580%3046187.4H C CH H CO Q = ()0 00 000 8336 .2141008184 .2485505741.5625807939 .83046187.4?+?+?+?? =17094.6830 KJ/m 3 误差%557.0%10017000 17000 6830.17094%=?-= 计算值与设计值相差很小,可忽略不计。

电阻加热炉温度控制

一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中,广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同,所采用的加热方法及燃料也不相同,如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言,均属于一阶纯滞后环节,在控制算法上基本相同,可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温,不能随电源电压波动或炉内物体而变化,或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化,等等。 因此,在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量,而且要进行控制。

二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统,并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合 金钢产品热力特性实验,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW,有220V 交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。 系统模型: 2、工艺要求 按照规定的曲线进行升温和降温,温度控制范围为50—350℃,升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃,保温阶段温度控制精度为+2℃。

3、要求实现的系统基本功能 微机自动调节:正常工况下,系统投入自动。 模拟手动操作:当系统发生异常,投入手动控制。 微机监控功能:显示当前被控量的设定值、实际值,控制量的输出值,参数报警时有灯光报警。 4、对象分析 在本设计中,要求电阻炉炉内的温度,按照上图所示的规律变化,从室温开始到50℃为自由升温阶段,当温度一旦到达50℃,就进入系统调节,当温度到达350℃时进入保温段,要始终在系统控制下,一保证所需的炉内温度的精度。加工结束,要进行降温控制。保温段的时间为600—1800s。过渡过程时间:即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。在保温段当温度高于352℃或低于348℃时要报警,在升温和降温阶段也要进行控制,使炉内温度按照曲线的斜率升或降。 采用MCS—51单片机作为控制器,ADC0809模数转换芯片为模拟量输入,DAC0832数模转换芯片为模拟量输出,铂电阻为温度检测元件,运算放大器和可控硅作为功率放大,电阻炉为被控对象,组成电阻炉炉温控制系统,另外,系统还配有数字显示,以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。 5、系统功能设计 计算机定时对炉温进行测量和控制一次,炉内温度是由一铂电阻温度计来进行测量,其信号经放大送到模数转换芯片,换算成相应的数字量后,再送入计算机中进行判别和运算,得到应有的电功率数,经过数模转换芯片转换成模拟量信号,供给可控硅功率调节器进行调节,使其达到炉温变化曲线的要求。

环形加热炉安装施工方案

Document Title: Erection Method Statement for Mechanical & Steel Structure of Rotate Hearth Furnace (RHF) AMTPJ Saudi Arab

INTRODUCTION 本方案根据RHF的设备图纸和LOI(天津)提供的安装说明(Erection manual)编制的,安装标准采用DIN标准。 AMTPJ Rotate Hearth Furnace(RHF)是钢坯连续加热炉。RHF床绕炉中心旋转,被加热件从进料炉门装入并在炉内分阶段加热后,从出料炉门处取出。进、出料炉门相邻,在炉膛内两门以隔墙相隔。 RHF由转动炉底和固定炉墙、炉顶组成。结构上沿炉子圆周方向上共分9个区段,自出钢机端依次为:装出料区(12°)、热回收段(46.25°)、第一预热段(35°)、第二预热段(35°)、第一加热段(35°)、第二加热段(55°)、第三加热段(55°)、第一均热段(35°)、第二均热段(32.5°)。 RHF基本尺寸: 中径:Φ4500 mm 炉膛宽度:6228 mm 炉底有效宽度:5780 mm 预热段、第一、二、三加热段炉膛高度:2800 mm 第一、二、三加热炉膛高度:2200 mm;第一、二均热段炉膛高度:1500mm RHF设备安装范围包括:环形旋转炉床,炉底支承辊、定心辊、驱动装置,炉体钢结构,加热烧嘴,进、出料炉门,水封装置以及其他辅助设备。

施工方法和具体步骤1.1.

1.2. 平面布置图 见附图 1.3. RHF中心标板、基准点的埋设布置1.3.1.永久中心标板和永久标高点: 制作样式如下: 1.3. 2.环炉区域临时中心标板:不等边角钢75×50×5,长度150mm。永久中心标板永久标高点

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