加熱爐爐溫控制系統(tǒng)


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目錄
中文摘要
前言………………………………………………………………………………………… 1
第一章 加熱爐概述…………………………………………………………………………… 2
第一節(jié) 加熱爐工藝流程………………………………………………………………… 2
第二節(jié) 加熱爐自動控制的發(fā)展與現(xiàn)狀……………………………………………… 3
第二章 控制方案的論證…………………………………………………………………3
第一節(jié) 加熱爐控制的影響因素和基本要求…………………………………4
第二節(jié) 控制方案的選擇……………………………………………………………6
第三節(jié) 檢測參數(shù)的測量…………………………………………………………14
第三章 加熱爐計算機控制的基本原理…………………………………………………15
第一節(jié) 爐溫控制的基本原理………………………………………………………15
第二節(jié) 壓力控制的基本原理………………………………………………16
第三節(jié) 重油和空氣壓力的控制……………………………………………………21
加熱爐計算機控制系統(tǒng)的設計…………………………………………………22
第一節(jié) 計算機控制系統(tǒng)的結構和功能…………………………………………22
第二節(jié) 加熱爐爐溫控制系統(tǒng)……………………………………………………… 26
第三節(jié) 出爐鋼坯表面溫度對各段爐溫設定值的修正………………………………27
第五章 結束語…………………………………………………………………………28
謝辭 ……………………………………………………………………………………29
參考文獻………………………………………………………………………………30



摘要
本設計是計算機在連續(xù)式加熱爐上的應用。在鋼鐵冶金生產中，加熱爐的計算機控制發(fā)展很快。本文首先對加熱爐的工藝進行了綜述，分析了加熱爐結構、熱工參數(shù)及其操作對象。其中重點介紹了連續(xù)式加熱爐的組成、結構、控制原理及其優(yōu)點等等。并根據加熱爐結構特點設計控制系統(tǒng)，并介紹和比較其它相關的控制系統(tǒng)，其中有單回路、并行串級、單交叉以及雙交叉等控制系統(tǒng)。
針對加熱爐計算機控制中存在的對象數(shù)學模型難以精確反映生產實際，造成實際使用難以達到預定效果的問題，經過討論我們采用了帶殘氧量校正的單交叉限幅燃燒控制系統(tǒng)。
根據連續(xù)式軋鋼加熱爐的特點和工藝條件,介紹了加熱爐的計算機控制系統(tǒng)的結構和功能,并利用這一特點對加熱爐的溫度進行優(yōu)化控制。

關鍵詞: 軋鋼加熱爐 爐溫 計算機控制



前言
隨著科學技術的日益進步，計算機在人類社會中扮演著越來越重要的角色。目前在我國鋼鐵冶金行業(yè)中，能源問題日益嚴峻以及企業(yè)面臨越來越激烈的市場競爭，節(jié)能增效就顯得尤為重要。這就需要對鋼鐵冶金行業(yè)中的主要耗能設備——加熱爐的運行狀態(tài)進行及時和準確的分析并進行優(yōu)化，以提高加熱爐的運行效率，達到節(jié)能降耗的目的。近年來，隨著自動化程度的不斷提高，軋鋼加熱爐燃燒控制已實現(xiàn)串級控制，計算機控制技術的運用也越來越成熟。
加熱爐的主要技術經濟指標為加熱溫度和能耗兩項。軋鋼加熱爐控制質量的好壞直接關系到經濟效益,特別是爐溫控制對杜絕粘鋼現(xiàn)象,提高加熱爐壽命,降低鋼坯燒損、提高成材率、節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染等具有重要意義。
因此，本文先根據加熱爐結構特點設計控制系統(tǒng)，并介紹和比較其它相關的控制系統(tǒng)，選定了帶殘氧量校正的單交叉限幅燃燒控制系統(tǒng)，并闡述了計算機控制思想應用于加熱爐燃燒過程控制的情況和特點。
這次設計說明書是在孫老師的精心指導下，參閱大量相關資料完成的。由于我的知識不夠，經驗不足，設計中一定還存在許多缺點，乃至錯誤之處，請各位老師批評指正。


第一章 加熱爐概述
第一節(jié) 加熱爐工藝流程
連續(xù)式加熱爐是將需要加熱的鋼坯從爐尾由推鋼機推入，然后在爐膛中進行加熱，按照工藝指標達到加熱要求后的鋼坯再從爐頭由推鋼機推出。由于鋼坯是不斷的一批接一批的由爐尾推入，加熱后由爐頭推出，生產過程是連續(xù)的，所以稱為連續(xù)式加熱爐。本設計中的連續(xù)式加熱爐的供熱方式為三段式，設有均熱段、加熱段和預熱段。采取四點供熱，即上加熱段、下加熱段、上均熱段、下均熱段。加熱段和均熱段兩側都有噴嘴，分上下兩排，位于鋼料上下，直接對鋼坯進行加熱。加熱爐的燃燒過程是：油罐中的重油被油泵抽出，經由總油管至加熱器中加熱，然后被分配到上、下加熱段和均熱段油路中，最后到達加熱爐各段燒嘴中；與此同時空氣由風機送出，經由總風管至煙道內的熱交換器中被加熱后，分配到各段的風路中，最后也到達各段燒嘴。在各段的燒嘴中油被霧化后同空氣混合起來噴射到加熱爐內燃燒。加熱段負責把鋼坯加熱到軋制溫度，而均熱段則主要負責減少黑印，