加热炉自动控制简介

三轧钢生产过程自动化控制系统运行情况介绍

一. 仪表自动化

1.1.主要控制功能

●燃烧控制

加热炉采用工艺先进的双蓄热步进粱式加热炉，燃料为高炉煤气，加热工艺设计采用空气、煤气双蓄热燃烧技术，两段温度控制，该技术对仪表检测控制提出了较高的要求，全新的控制策略和方法为传统的控制模式无法胜任，唯有计算机系统才能完成控制要求，仪表自动化的设计应以提高检测精度、保证合理燃烧及安全性为核心。在设备选型上，坚固可靠性及先进性，对于关键性的设备，采用国外引进产品或合资产品，国内设备部分也选用性能价格比高的产品。

两段的炉温控制均由交叉限幅燃烧控制系统来实现。每个炉温段设有热电偶，在线检测炉温。燃烧控制系统还根据最大加温速率对温度控制器输出值进行限制，以免过热。该控制系统中，引入了流量系统系数的修正和热空气流量温度补正，以提高控制精度。

●炉膛压力、排烟温度控制

于蓄热式加热炉每隔30—90秒左右需换一次向，换向期间煤气被顺序切断，这样便会对炉膛的压力产生一定的影响；对排烟温度也会产生影响；由于加热炉各段之间不可能完全隔断，在对某段的某一热工参数进行控制时必然也会对其他段的热工参数产生较大的影响。设计采用根据测得的炉顶压力，调节排烟阀实现炉膛压力和排烟精确控制，控制两段炉顶炉压在+30Pa（允许波动范围10Pa）。

●加热炉温度控制

基于本家热炉的工艺特点，此类型的加热炉炉膛温度控制相当复杂，为了实现炉膛温度精确控制，除采用交叉限幅燃烧系统控制外还才取了以下措施：

a) 在加热炉换向期间，为了避免空气和煤气调节阀作无用的动作以及提高调节阀的使用寿命，采用了间歇控制，即在换向期间，预置相关空气和煤气调节阀保持换向前的开度不变;

b) 同时采用自学习和预测控制技术，即计算机系统根据以前收集的数据和目前炉子的工况确认空气和煤气调节阀开度并进行实时校正。这样在换向完成后，系统能在最段的时间内恢复到正常的燃烧控制状态。

●换向阀控制

换向系统具有灵活的手动、半自动、全自动控制功能。换向时间可在CRT上通过人机对话设定。换向系统以定时换向为主，当废气超温时系统强制换向。换向阀上均有阀位开闭检测装置，整个换向动作过程可在CRT上监视。当某一动作发生异常时，系统自动报警并提示故障点及处理方法。

●煤气总管低压报警并快速切断

当煤气总管压力地狱设定值时，发出声、光报警并使快速切断阀动作切断煤气。当时操作人员马上进行相应的事故处理程序（炉子紧急停炉程序、煤气管道吹扫放散等）

●风机断电和风压低压报警

当助燃鼓风机同时断电或风压低时，煤气快速切断阀动作。

二.汽化冷却热工控制自动化

2.1.主要的控制功能

●气包水位调节

设置气包高低水位，当气包水位高时给水泵停止，当气包水位达到低水位时，给水泵开始工作，当达到高水位时停止工作。

●气包压力控制

测量气包压力，经由单回路调节系统控制压力调节阀，保证气包压力控制在设定值。

●软水箱水位控制测量水箱水位，经由单回路调节系统控制软水箱给水调节阀，保证水箱

水位在设定植。

2.2.要检测显示项目

●9点动定梁冷却水流量测量

●循环水总管压力、流量测量

●给水总管压力测量

●气包水位测量

●软水箱水位测量

●气包压力测量

●气包、泵出口、给水调节阀前后、蒸汽压力调节阀前后就地压力测量

2.3.报警

●9点动定梁循环水流量低

●给水总管压力低1点

●气包水位高，低各1点

三.加热炉顺序控制

3.1.顺序控制内容

加热炉区的全部设备（钢坯测长、定位，炉内进料悬臂辊道，进料推钢机，步进机械，炉内出料悬臂辊道，进、出料炉门，鼓风机、引风机，液压设备等）控制，均由PLC完成。

3.2.控制室及现场操作台

加热炉设备操作分二处完成，另设若干个现场操作点。现场操作点正常生产中禁用。

3.3.热炉设备操作方式

设备的自动、手动操作、显示，通过仪控室操作台及PLC的操作站实现。现场操作箱，正常生产时禁止使用。

当装出料系统、步进吨度年个及轧线均运行正常后，由手动操作方式转为自动操作，当时的装出料动作有轧线的要钢信号及相应的金属检测器控制。

在自动或半自动操作过程中，可随时在某个动作完成后终止运行。

3.4.顺控操作站画面设置

●画面清单

a)钢坯跟踪画面

b)步进机构运行状态画面

c)液压站运行状态画面

d)报警画面

e)打印报表

画面内容

a)钢坯跟踪画面，显示每根钢坯在炉内的准确位置，钢坯档案，利于生产管理；

b)步进机构运行状态画面用于过程监控；

c)液压站运行状态画面用于过程监控；

d)报警画面显示故障内容并可打印；

e)报表打印，打印生产报表。