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热连轧板坯加热炉出炉温度自学习的研究与开发

热连轧板坯加热炉出炉温度自学习的研究与开发
热连轧板坯加热炉出炉温度自学习的研究与开发

热轧板坯加热炉设计方案探讨

工业炉窑热工 热轧板坯加热炉设计方案探讨 伦宝军 (唐山不锈钢有限责任公司 063100) 摘要:本文重点介绍1580热轧板坯加热炉在炉型设计、耐材选择、炉窑机械设计、炉窑使用等方面的一些经验和体会。关键词:炉体设计;耐材选择;炉窑机械设计;炉窑使用 The Discussion of Design Proposal About Hot Rolling Brammef Heating Furnace LUN Bao-Jun (Tang Shan Stainless Steel 063100) Abstract: The emphases of this article introduce experiences and tastes about 1580 hot rolling brammef the furnace lines,refractories choice, Stove mechanical designing, Stove uses and so on respects. Key words: Brammef the furnace lines; Refractories choice; Stove mechanical designing; Stove uses 1 工艺概述 唐山不锈钢公司1580热轧板材工程2006年8月开始正式启动,设计年产普碳钢120万吨,不锈钢60万吨,工程总投资15亿元,08年4月29日热负荷试车成功。该生产线共设计三座步进梁式加热炉,先上两座预留一座,一架可逆式粗轧机(带大立辊)— 一台热卷箱— 一套飞剪—七架精轧机— 层流冷却—两台卷曲机。为满足集中批量轧制和混合轧制生产地需要,加热炉需经常转换生产模式,即有冷装、热装之分,又有普碳和不锈钢等不同钢种之分,因此对加热炉的加热工艺提出了更高要求。 2 加热炉基本参数 炉型:端进端出步进梁式 炉子有效尺寸(米):41.65×12.8 设计产量:250吨/小时(冷装)350吨/小时(热装)水梁冷却方式:汽化冷却 3 燃料选择 不锈钢公司现有高炉煤气和转炉煤气资源有限,工序剩余高炉煤气保一座加热炉尚显不足,依据古冶区焦炉煤气资源情况我们决定1#加热炉采用焦炉煤气常规式燃烧方式,2#加热炉采用高焦混合煤气蓄热式,两座炉子全部采用步进梁式。在工程施工阶段由于高炉煤气足够保2#炉生产,于是我们及时取消了掺混焦炉煤气管道,2#炉改烧纯高炉煤气。经过4个月调试生产我们发现煤气公司提供的焦炉煤气资源极不稳定,为此我们现在准备3#炉设计方案时计划从2#炉匀出一部分高炉煤气,两炉再混进一部分转炉煤气,从而摆脱焦炉煤气资源的困扰。 4 耐材选择 大型板坯加热炉对耐火材料提出了更高要求,特别是蓄热式板坯加热炉作为一种新炉型近年不断发生塌炉顶、炉墙事故,为此我们考察了宝钢、马钢等现代化国有大型钢铁联合企业,最后决定采用大连派力固公司生产的可塑捣打料作为炉顶、炉墙的主体耐火材料。与常规浇注料相比,可塑捣打料特别适合于1300℃甚至更高使用温度的炉墙、炉顶上,它耐火焰直接冲刷性和炉膛温度的剧变性能远远高于常规浇注料。 5 炉体设计 5.1 炉型选择

钢坯加热炉温度控制系统

内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题目:钢坯加热炉温度控制系统 学生姓名: 学号: 专业: 班级: 指导教师:

目录 钢坯加热炉温度控制系统设计摘要 (1) 第一章引言 (2) 1.1加热炉温度控制技术的发展 (2) 1.2 加热炉一般结构与控制原理 (3) 1.3加热炉生产工艺 (4) 第二章加热炉温度控制系统 (5) 2.1串级系统控制概述 (5) 2.2 温度控制系统概述 (6) 2.3 加热炉炉温基本控制方案 (6) 2.3.1 炉温基本控制方案一 (6) 2.3.2 炉温基本控制方案二 (7) 2.3.1 炉温控制改进方案 (8) 2.4调节器正反作用的确定 (9) 2.4.1副调节器作用方式的确定 (9) 2.4.2主调节器作用方式的确定 (9) 第三章仪器选型 (10) 3.1温度传感器的选择 (10) 3.2流量变送器的选择 (10) 3.3执行器选择 (11) 3.4调节器的选择 (11) 第四章总结 (13) 参考文献 (14)

钢坯加热炉温度控制系统设计 摘要 加热炉是冶金行业生产环节中重要的热工设备。加热的目的之一是提高钢的塑性。钢在冷态下可塑性很低,为了改善钢的热加工条件,必须提高钢的塑性。一般来说,钢的热加工温度越高,钢的可塑性越好。钢的加热温度越低,加工所消耗的能量越大,轧机的磨损也越快,而且温度过低时还容易发生断辊事故。加热的另外一个目的是使钢的内外温度均匀。由于板坯内外的温差,使得金属内部产生应力,这样经过轧制过程后容易造成质量缺陷和废品。通过加热炉的均热使断面上温差缩小,避免出现危险的温度应力。板坯的加热质量直接影响到钢材的质量、产量、能源消耗以及轧机寿命。正确的加热工艺可以提高钢的塑性,降低热加工时的变形抗力,及时为轧机提供加热质量优良的板坯,保证轧机生产顺利进行。反之,如加热工艺不当,例如加热温度过高,会发生板坯过热、过烧,轧制时就要造成废品。 加热炉的燃烧过程是受随机因素干扰的,具有大惯性、纯滞后的非线性分布参量的随机过程。对于这种复杂的控制对象,即使是经验丰富的操作人员,也很难全面考虑各种因素的影响,准确地控制燃烧过程,造成炉温经常偏高或偏低,这些都严重影响了加热炉加热质量和燃耗,甚至影响正常生产。 加热炉的生产任务是按轧机的轧制节奏将钢材加热到工艺要求的温度水平和加热质量,并在优质高产的前提下,尽可能地降低燃料消耗,减少氧化烧损。连续加热炉的操作水平直接影响产品的质量、产量和生产消耗指标,钢坯的出炉温度要求在 1 150~1 250℃,靠操作工人调节阀门来控制炉温的效果很差,粘钢和硬断轧辊的事故时有发生,而且能源消耗特别大,所以国内外关于加热炉自动控制的研究一直受到重视,发展得比较快,也取得了较为丰硕的成果。 关键字:加热炉、温度控制、过程控制

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

加热炉出口温度控制系统设计

吉林建筑大学城建学院课程设计报告 题目名称加热炉出口温度控制系统设计院(系)电气工程及其自动化 课程名称过程控制工程课程设计 班级电气13-1 学号 学生姓名 指导教师 起止日期2016.6.20-2016.7.1 成绩

目录 摘要 (Ⅰ) ABSTRACT (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计任务 (1) 1.3加热炉温度控制系统简介 (1) 1.4加热炉温度控制系统的发展 (2) 第2章对象模型建立 (4) 2.1 建立数学模型 (4) 2.2控制系统分析 (5) 第3章系统设备选型 (6) 3.1 测量变送器和传感器的选择 (6) 3.2执行器的选择 (6) 3.3控制器的选择 (6) 第4章控制器参数整定及Simulink仿真 (9) 4.1控制器参数整定 (9) 4.2Simulink仿真 (11) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

摘要 随着我国国民经济的快速发展,加热炉的使用范围越来越广泛。随着网络技术的发展和整个工厂完全实现两级自动化管理,在过程级上通过相应的终端了解任何一个设备或任何一个装置的控制情况以及生产情况。过程控制系统在加热炉系统中得到广泛的应用,它是加热炉控制系统的重要部分,是对以及控制系统的一个总领和扩充。现代加热炉的生产过程可以实现高度的过程控制,以保证在加热过程中温度的准确控制,这就为工业生产提供了有利条件。加热炉是工业生产中的一个重要装置,它的任务是把原料加热到一定温度,以保证下道工序的顺利进行。因此加热炉的温度控制起着举足轻重的作用。 关键词:加热炉;过程控制系统;温度控制

轧钢加热炉烟气的余热利用

轧钢加热炉烟气的余热利用1前言 轧钢加热炉是钢铁企业重要的生产设备之一, 也是主要的用能设备。在独立轧钢企业中, 轧钢加热炉的能耗往往占到全厂总能耗的65 %一75 %,尽管轧钢加热炉的热效率随着炉子装备水平,管理水平、操作水平的提高, 已由过去的30 % 左右提高到40 % 左右,但是和先进工业国家比, 起码还低十个百分点, 要提高炉子的热效率不外乎两个途径, 一是让炉用燃料产生的热量最大限度地留在炉内; 二是将排出炉外的烟气余热再次回收加以充分利用。笔者认为, 对第一个途径一方面已经作了大量研究, 资金的投人也比较多。但是对第二个途径,相对来说研究工作和资金的投入力度还较小。 目前, 重油的价格巳达到1 10 0 ~ 1 3 0 0 元/ 吨, 一级烟煤的价格为32 0 ~ 3 50 元/ 吨, 且呈上升趋势。上游产品价格的不断攀升, 是钢铁企业成本增加的主要原因。在产品成本中,能源费用豹占景在重点企业中约25 % , 联合~ 企业中约里全卫旦丝址所丝竺芡胆星哮杏的重要方面·也是增强企业在市场经济中竞争能力的有效手段。 轧钢加热炉烟气的余热利用既是一个老课题, 也是一个新课题。说它是老课题, 是因为最近十几年来一直在谈这个问题。说它是新课题, 是因为在钢铁企业的生产实践中烟气余热利用的水平并不高, 而且一直没有质的突破。主要表现在余热利用的程度不够充分, 面不够广, 有效性也不尽如人意。所以在这方面加强研究是十分必要的。 2加热炉烟气余热利用现状和问题 2.1国内轧钢加热炉烟气余热利用的 现状 我国轧钢工作会议提出, 要力争在“八五”内将助燃空气温度提高1 0 ℃。我认为这一目标是可以实现的。不少企业都在着手改造旧换热器, 推广新型高效热回收系统, 。目前, 全国轧钢加热炉烟气余热回收率的平均水平约在20 % ~ 25 % 左右。重点钢铁企业略高一些, 地方中小企业要低一些。宝钢轧钢加热炉烟气的余热回收率已达到了4 5 %以上。需要说明的是上述公式中未包括回收后未进人炉内的热量, 如果加人这部分热量,则余热回收率还要高一些。预计“八五”期间加热炉的平均热风温度能达到3 20 一3 5 0 ℃ ,本世纪末达到40 0 ℃ , 温度效率超过0.5。 部分有代表性的钢铁企业使用换热器的情况可见表1: 。

加热炉开题报告

河北联合大学轻工学院河北联合大学轻工学院联合大学本科生毕业设计开题报告本科生毕业设计开题报告设计题目:题目:连续加热炉计算机集散控制系统——监控界面控制——监控界面控制学专班姓学部:信息科学与技术学部业:自动化级: 07 自动化一班名:王江波号: 200715180103 指导教指导教师:马翠红 2011 年 3 月 28 日选题背景含题目来源、应用性和先进性及发展前景等)背景 (一、选题背景(含题目来源、应用性和先进性及发展前景等)选择这个课题是受到我国钢铁工业的不断发展的影响,技术的更新能为其添加新的动力。首先连续加热炉为轧钢或锻造车间中小型钢坯或钢锭的加热设备。加热炉是将物料或工件加热的设备。按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯,少数用于锻造和热处理。主要特点是:料坯在炉内依轧制的节奏连续运动,炉气在炉内也连续流动;一般情况,在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下,炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。钢在常温状态下的可塑性很小,因此在冷状态下轧制十分困难。通过加热提高钢的温度,可以明显提高钢的塑性,使钢变软,改善钢的轧制条件。一般说来,钢的温度愈高,其可塑性就愈大,所需轧制力就愈小。钢在加热过程中,往往由于加热操作不好,加热温度控制不当以及加热炉内气氛控制不良等原因,使钢产生各种加热缺陷,严重地影响钢的加热质量,甚至造成大量废品和降低炉子的生产率。因此,必须对加热缺陷及其产生的原因、影响因素以及预防或减少缺陷产生的办法等进行分析和研究,以期改进加热操作,提高加热质量,从而获得加热质量优良的产品。可见对加热过程进行监控,使其操作自动化的重要性, 随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时,当工业被控对象一旦有变动,就必须修改其控制系统的源程序,导致其开发周期长;已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低,导致它的价格非常昂贵;在修改工控软件的源程序时,倘若原来的编程人员因工作变动而离去时,则必须同其他人员或新手进行源程序的修改,因而更是相当困难。工业自动化组态软件 wincc 集生产自动化和过程自动化于一体,实现了相互之间的整合的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。与此同时一个典型的 dcs 控制系统(distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称 dcs 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。dcs 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 dcs 控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比,具有很显著的特点。 1、系统构成灵活。从总体上看,dcs 就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求,你可以随时加入或者撤去工作站。系统组态很灵活。 2、操作管理便捷。dcs 的人机反馈都是通过 crt 跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样,你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。 3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算,通过高精度的微处理器来实现。难道还有什么算法 cpu 实现不了的吗?! 4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站,只要你在 dcs 系统中,并且权限够大,你

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

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

邯钢2250mm热连轧工程简介。

2250mm热连轧工程简介 邯钢2250mm热连轧工程包括一条年产450万吨热轧带钢机组,一条年产80万吨的平整分卷机组,一条年产45万吨的横切机组以及与之相配套的磨辊间设备、辅助设备等,计划总投资39.067亿元,2008年6月底生产出第一卷。 邯钢2250mm热连轧机组是由德国西马克设计的具有当代国际先进水平的热连轧带钢生产线,采用日本TMEIC公司自动控制系统,轧机轧制能力大、生产工艺先进、设备配置和控制措施齐全,年设计生产能力达到450万吨。产品厚度范围由1.2mm-25.4mm,宽度范围由800mm-2130mm,以生产汽车用钢、船体用结构钢、高耐候性结构钢等为主导产品,还可生产高附加值的热轧双相钢(DP)、多相钢(MP)、相变诱导塑性钢(TRIP)以及高强度级管线钢等,产品的主要特点集中在高强度、高精度、高表面质量和薄规格等方面。是国内继武钢、太钢、马钢后建设的第四条具有国际先进水平的2250mm热连轧宽带钢生产线。 一、产品大纲 (1)钢种分布及生产能力

(2)原料及产品规格 原料规格: 厚度:230mm,250mm 宽度:900-2150mm 长度:9000-11000mm, 短尺坯4500-5300mm 最大重量:40t 热轧商品钢卷: 带钢厚度: 1.2~25.4mm 带钢宽度:800~2130mm 钢卷内径:762mm 钢卷外径:max.2150mm 钢卷质量:max.40.0t 单位宽度卷重:max.24kg/mm 平整分卷钢卷: 平整钢卷 厚度: 1.2~6.35mm 宽度:800~2130mm 分卷钢卷 厚度: 1.2~12.7mm 宽度:800~2130mm 钢卷内径:762mm 钢卷外径:max.2150mm 卷质量:5~40 t 单位宽度卷质量:max.24kg/mm 横切钢板

步进梁式加热炉内板坯跟踪功能的实现

步进梁式加热炉内板坯跟踪功能的实现 摘要本文以某热轧厂步进梁式加热炉为背景,着重介绍了一种炉内板坯跟踪功能的实现方法,该方法逻辑清楚,编程容易,易于实现,在实际使用时未发生板坯数据跟踪错误,保证了生产的顺稳进行。 关键词加热炉;板坯;跟踪;实现方法 引言 炉内板坯跟踪功能是加热炉控制功能中不可缺少的部分,能够提供炉内板坯的真实位置,为板坯出炉温度的准确计算提供前提条件,并确保板坯按计划轧制,对于加热炉的连续性和稳定性生产有十分重要的作用[1]。由于操作工无法看到炉内板坯的运行状况,一旦出现数据混乱,必须停产呼叫维修人员进行维修,造成一定的停产时间。 本文以某热轧厂步进梁式加热炉为背景,先简述了工艺流程和控制系统硬件配置,然后分四个步骤着重介绍了一种炉内板坯跟踪功能的实现方法。 1 工艺简述 某热轧厂加热炉年计划完成400万t板坯的加热任务,拥有三座额定加热能力为300t/h步进梁式加热炉。加热炉有效长度是44870mm,板坯规格为厚度230mm、宽度850-1650mm、长度9000-11000mm,设计标准坯规格为230×1250×10500mm。 待加热板坯按轧制顺序进行校验,校验合格板坯由入炉辊道输送、定位到加热炉炉前;装料炉门开启,装钢机将板坯托起来,放到炉内步进梁上;步进梁执行正循环动作将板坯一步步运往出料端;待出钢条件满足后,出料炉门开启,出钢机将板坯从炉内托出来,放到出炉辊道上,最后由出炉辊道将板坯送往轧机轧制。 2 控制系统硬件配置 每座炉子独自使用一套板坯输送控制系统。每个系统均选用西门子416-3系列CPU作为主控制器,通讯网络采用Profibus-DP,包含3个DP主站系统。 其中,主控制器用来完成设备顺序控制、物料跟踪、与其它PLC通讯等功能;DP主站系统1包括4个ET200M子站和按钮盘,用来采集装出钢机、炉门的位置信号和发出控制命令;DP主站系统2包括2个300系列CPU,分别用来实现对步进梁和液压站的逻辑控制;DP主站系统3用来与变频器通讯,实现对装出钢机电机、炉门电机的控制。

步进式加热炉分析

论文(设计)题目:热轧带钢步进式加热炉特点及分析 系别:建筑工程与环保系 班级:材料071 姓名: 指导教师: 2012年6 月2日

热轧带钢步进式加热炉特点及分析 (建筑工程与环保系材料071) 摘要 本论文一迁钢2160加热炉为例介绍了步进式加热炉的特点及分析。加热炉是轧钢生产线上的重要设备之一,也是钢铁工业中的耗能大户,因此提高加热炉的加热效率,降低能耗,对整个钢铁工业的节能具有重要的意义。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。 关键词:步进梁式加热炉特点工艺流程发展 绪论 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。

2010-6-2 目录 摘要---------------------------------------------------------------------------2 绪论---------------------------------------------------------------------------2 1.加热炉概述----------------------------------------------------------------5 2.炉区设备-------------------------------------------------------------------7 2.1装料辊道-------------------------------------------------------------7 2.2加热炉的炉底步进机构-------------------------------------------8 2.3步进梁的升降、平移装置----------------------------------------9 2.4附属装置-------------------------------------------------------------9 3.加热炉主要工艺条件-----------------------------------------------------10 3.1用途-------------------------------------------------------------------10 3.2炉型-------------------------------------------------------------------10 3.3主要生产钢种-------------------------------------------------------10 3.4影响因素-------------------------------------------------------------10 3.5加热炉的缓冲时间-------------------------------------------------11 3.6 炉区的加热能力---------------------------------------------------11 4.炉型及结构----------------------------------------------------------------12 4.1轴向反向烧嘴供热的优缺点--------------------------------------12 4.2侧部调焰烧嘴供热优缺点-----------------------------------------12 5.加热炉的工艺特点-------------------------------------------------------14

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。

浅析步进式加热炉

辽宁科技大学 实习论文 题目:浅析步进式加热炉 课程名称:实习 院系:材料与冶金学院 专业:热能与动力工程 班级:热能09·3 姓名:宫琛琛 学号: 120093206086 2012年 09月 19日

一、步进式加热炉的起源与发展 步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种,是取代推钢式加热炉的主要炉型。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期,这种炉子已存在多年,因受耐热钢使用温度的限制,开始只用在温度较低的地方,适用范围有一定的局限性。随着轧钢工业的发展,对加热产品质量、产量、自动化和机械化操作计算机控制等方面的日益提高,在生产中要求在产量和加热时间上有更大的灵活性,这就要求与之相适应的炉子机构也应具有很大的灵活性,以适应生产的需要,基于上述原因,传统的推钢式加热炉已难于满足要求。而与传统的推钢式加热炉相比,步进式加热炉具有加热质量好、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。经过改造后的步进炉结构,采用了步进床耐火材料炉底或水冷步进梁的措施,已能应用于高温加热。目前,合金钢的板坯、方坯、管坯甚至钢锭等轧制前的加热已有不少采用步进炉加热,使用效果较好。它的炉长不受推钢比的限制,大型步进炉生产率高达420万吨/年。 70年代以来,国内外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉,不少中小型加热炉也常采用这种炉型。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。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。 步进式加热炉的炉底基本由活动部分和固定部分构成。按其构造不同又有步进梁式、步进底式和步进梁、底组合式加热炉之分。一般坯料断面大于(120×120)mm2多采用步进梁式加热炉,钢坯断面小于(100×100)mm2多采用步进底式加热炉。 二、步进式加热炉的工作原理 步进式加热炉是靠炉底或步进梁的升降进退来带动料坯前进的,其工作原理如下:起始位置,活动炉底在坯料下面最低位置,坯料两端架在炉内的固定炉底上,以后在活动炉底升起将坯料托起,接着活动炉底下降将坯料放在固定炉底上,最后活动炉底又回复到原来位置,由上可知,活动炉底运动的轨迹为一个矩形,它运动一个循环的时间叫“周期”,它运动一次使坯料前行的距离叫“行程”。 步进炉加热的特点是:步进炉可以采取坯料之间分开的加热方式,这样加热速度快而且内外温度均匀。除此之外,步进式加热炉的装出料装置也是加热炉的重要部分。鞍钢厚板厂的步进梁式加热炉板坯装出炉程序及PLC联锁条件在设计原则上有利于提高生产率,合理节能且安全可靠。

加热炉操作规程

加热炉操作规程 一、板坯装炉(CS1) 1、加热炉推钢操作 加热炉入口操作台(CS1)主要控制:上料辊道A3、称量辊道A2、炉前运输辊道A1、入炉辊道B1、入口推钢机、冷装推钢机。(附:操作台面图) A3~A1辊道、B1辊道、冷装推钢机及入口推钢机安全开关:控制相关设备的电控回路,以切断该设备的电源,当推到ON时,电路接通,推到OFF时,电路断电,操作时,应把被操作设备的开关置于开(ON)。 2、自动控制 1)冷装推钢定位启动:操作工按下此钮,冷装定位辊道起动,定位完成后,定位辊道停止运动,红灯亮,冷装推钢机开始向前推钢,推钢完成且推钢机退回原位后,红灯灭。 2)称量定位启动:操作工按下此按钮,辊道A3、A2联转,当辊道定位完成,辊道A2停止运转,红灯亮,此时进行钢坯称重照合,称重照合完成后,如果钢坯满足运输条件,钢坯从辊道A2运输到辊道A1,钢坯离开辊道A2,红灯灭。 3)B1辊道定位起动:操作工按下此按钮,辊道A1、B1联转,当辊道定位完成,辊道B1停止运转,红灯亮,当推钢条件得到满足并且推钢机把钢坯推离辊道B1后,红灯灭。 4)自动推钢起动:操作工按下此按钮,炉门打开,入口推钢机进行推钢操作,当达到设定行程后,推钢机自动退回零位,此时,炉门关闭,红灯灭。 3、手动控制 1)冷装推钢机控制:控制冷装推钢机前进、后退,手柄往右扳时,推钢机前进,手柄往左扳时,推钢机后退。 2)称重台架控制:控制称重台架的上升与下降,手柄往右扳时,称重台架上升,手柄往左扳时,称重台架下降。 3)入口推钢机控制:控制入口推钢机前进、后退同1)。 4)炉门控制:控制入口炉门的上升与下降,手柄往右扳时,炉门上升、打开,手柄往左扳,炉门下降、关闭。 5)A3~A1辊道、B1辊道速度选择开关:这四个开关为五位自锁式开关,分别控制各辊的单动或联调,“-1”、“-2”、“0”、“+1”、“+2”均为一加速度信号,1档为较小的加速度,2档为较大的加速度。 6)辊道方式选择开关:选择A3~A1辊道的运动方式,手柄往右扳时,A3~A1联动,手柄往左扳时,A3~A1单动。 4、事故操作: 1)当发生故障时,应按急停按钮,控制加热炉入炉区辊道及推钢机的快速停车。 2)当入炉区执行紧急停车后,待故障消失,急停复位条件具备后,白灯亮,待操作工旋起急停按钮,然后按下急停复位按钮,将急停复位,白灯灭。 3)当入炉区发生故障,蜂鸣器发出报警信号,橙色灯亮;按下故障报警按钮,蜂鸣器停上报警,指示灯保持;待故障消除后,橙色灯灭。 5、操作要点 1)板坯装炉前,必须严格执行按炉送钢制度。 2)严格按板坯的装炉顺序、装入条件装炉。 3)必须按轧制节奏装钢,以减小待轧时间。 4)当发现板坯跑偏时,应密切注意观察并采取措施进行必要的调整。

某加热炉温度控制 过程控制

学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期:2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日

天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称:过程控制 设计题目:某加热炉温度控制 完成期限:自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容: 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下,其温度变化的数据如下: q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下: p (1)根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型; (2)根据辨识结果设计符合要求的控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等);(3)根据设计方案选择相应的控制仪表; (4)对设计的控制系统进行仿真,整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真;需要做出以下结果: (1)超调量 (2)峰值时间 (3)过渡过程时间 (4)余差 (5)第一个波峰值 (6)第二个波峰值 (7)衰减比 (8)衰减率 (9)振荡频率 (10)全部P、I、D的参数 (11)PID的模型 (12)设计思路

三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰,论述清楚,图表正确,书写工整;详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆.工业生产过程控制(1版).北京:化学工业出版社,2004 [2] 邵裕森.过程控制工程.北京:机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师(签字): 教研室主任(签字): 批准日期:年月日

热连轧机加热炉用燃气成本分析

1. 3352mm热连轧机加热炉用燃气成本分析 番禺珠江钢管(连云港)有限公司 2012年7月25日 由于我公司全流程钢铁项目优先建设3352mm热连轧机,在炼铁、炼钢投产前,3352mm热连轧机所需板坯需要全部外购,且只能以冷坯入加热炉的方式组织生产。此阶段加热炉用气的选择对于建设投资和用气成本影响较大。经多方考察和认真讨论,现做出如下对比分析和建议。 1.1. 一.加热炉燃气成本比较 按单座加热炉生产能力280吨/小时,两座加热炉同时运行,年消耗220万吨钢坯,吨钢坯需热量1.34GJ(冷坯100%)考虑,计算出吨钢坯耗燃气成本和年消耗燃气的总金额,如下表: 注: 1.清华炉水煤浆煤气化技术的数据来源:盈德气体公司及考察山西阳煤集团丰喜肥业有限公司(盈德气体投资不含煤场的部分); 2.GE水煤浆和TPRI干煤粉煤气化技术的数据为华陆工程科技有限公司(原化六院)提供; 3.发生炉煤气数据为山东义升环保设备有限公司提供(煤价取1200元/t);

4.天然气热值和价格为连云港新奥燃气公司提供。 1.2. 二.分析及建议 1. 我公司3352mm热连轧项目中,加热炉加热板坯所需的燃气,无论选择上面介绍的哪种煤气,均为暂时的“过渡”,待到钢铁联合项目投产后,必将改用自产的高炉煤气。 2. 国内煤气化技术经过了20多年的发展,技术是成熟的,在化工行业应用广泛,但在钢铁企业作为燃料尚无先例。虽然盈德气体作为一家投资公司,愿意投资煤气化项目,并负责建设和生产运营管理,但一次性投资太大,协议用气年限不少于十年,对于我公司来说是不可能的。如果我公司自建煤气化装置,一次投资同样很大,且过渡期后该系统用于何处尚需论证。 3. 天然气是最清洁最安全的能源,与其他燃料相比,使用天然气的制造成本会偏高,但差异不是很大,且投资是最少的。经与新奥燃气多次交流,对方已口头承诺按2.9元/m3价格为我公司供气。因此在钢铁联合项目投产前,采用天然气作为轧钢加热炉燃料也是可行的。 4. 根据上表比较可知,发生炉煤气作为加热钢坯的燃料,成本是最低的,投资也相对较低,且现今部分钢厂也在使用发生炉煤气加热钢坯。因此,应优先争取自建煤气发生炉。 综上所述,建议如下: 优先争取自建煤气发生炉,其次使用天然气,不选用煤气化煤气。

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