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加热炉培训教材

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第一章加热原理

一、钢加热的目的

1.提高钢的塑性,以降低钢在热加工时的变形抗力,从而减少轧制

中轧辊的磨损盒断辊等机械设备事故。

2.使坯料内外温度均匀,以避免由于温度应力过大造成成品的严重

缺陷或废品。

3.改善金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。

总之,钢的加热对于钢材的质量、产量、能耗以及机械寿命等都有直接关系。

二、钢的加热工艺:

1.钢的加热工艺包括:

1)加热温度

2)加热速度

3)加热时间

4)炉温制度

5)炉内气氛

1.1 钢的加热速度:加热时间内,钢在加热时的温度变化叫钢的加热

速度。(单位:℃/h或℃/min、mm/min)

1.2钢的加热制度:钢在加热炉内加热升温的温度变化过程叫钢的加

热制度。

1)加热制度考虑的因素:

●钢种

●坯料尺寸

●装炉方式(冷装/热装)

●炉膛结构

●坯料在炉内的布置方式(单、双排,推钢、步进梁式、辊

底式等)

2)加热制度从炉型分为:

●一段式

●二段式

●三段式

●多段式

三、钢的加热缺陷

1.钢的加热缺陷包括:

●钢的氧化

●脱碳

●过热、过烧

●加热温度不均匀

2.预防加热缺陷的措施

2.1 钢的氧化

1)定义:钢在加热炉内加热时,钢的表面同炉气中的CO2、H2O、

O2、SO2发生反应,生成氧化铁皮的过程叫钢的氧化。

2)生成的氧化铁皮即所说烧损,通常为0.5~3%。氧化铁皮结构示

3)影响氧化的因素:加热温度、加热时间、炉气成分、钢的成分

等。

●加热温度的影响:在850~900℃以下时,钢的氧化速度很小;

当达1000℃以上时,钢的氧化速度急剧增加。

●加热时间的影响:在相同条件下,加热时间愈长则钢的氧

化层愈厚。

●炉气成分的影响:火焰中的炉气成分决定与燃料成分、空

气消耗系数、完全燃烧成都等。炉气成分对氧化的影响很

大。按照对钢氧化的效应把炉气分为:氧化性气氛、中性

气氛和还原性气氛。

●钢的成分的影响:对于碳钢随其含炭量的增加钢的烧损量

有所下降。合金元素如Cr、Si、Mn、Al等本身即已被氧化

成相应的氧化物,但由于这些氧化物组织结构十分致密稳

定,可进一步阻止钢的氧化。

4)减少氧化的措施:

●快速加热:减少钢在高温取得停留时间,加热能力与轧钢

能力相匹配。

●控制炉内气氛:保证煤气完全燃烧的前提下,减少过剩空

气量。

●保持微正压操作。

●减少燃料中的水分、含S量。

2.2 钢的脱碳

1)定义:钢在加热时除表面被部分氧化烧损外,炉气中的氧化

性气体还要和钢中的碳(即Fe3C)发生反应而使钢中的

碳含量降低,这种现象称为钢的脱碳。

2)脱碳的危害:脱碳后钢的机械强度(尤其是硬度)大为降低,

严重时其疲劳强度也降低(如弹簧钢)。

3)影响脱碳的因素:加热温度(1100℃左右是峰值)、加热时间、

炉气成分、钢的成分等。

4)预防措施:

●快速加热,减少钢在高温段的停留时间。

●正确选择加热温度,避开易脱碳的峰值范围。

●适当调节和控制炉内气氛。

2.3 钢的过热、过烧

1)钢的过热:当钢的加热温度超过临界点后,钢的晶粒开始长大,

温度愈高,加热时间愈长,晶粒长大愈显。晶粒长大后使其机械性能变坏,这种现象叫钢的过热。

●防止钢过热的措施:

?掌握好加热温度

?减少钢在高温段的停留时间

?适当缩短加热时间

2)钢的过烧:当钢的加热温度比过热更高,时间更长,不仅钢的

晶粒长大,而且晶粒之间的边界开始融化,氧进入晶粒间隙,使金属发生氧化并促使融化,导致晶粒间的结合力被破坏,是钢失去本身的强度和塑性,这种现象叫钢的过烧。

●防止钢过烧的措施:

?避免加热温度过高

?减少钢在高温段的停留时间

?减少过剩空气量

2.4 钢的加热温度不均

1)原因:加热时间不足、均热时间不足、燃料分配不当。

2)内容:心表温度不均、上下表面温度不均、长度和宽度方向

上温度不均。

3)预防措施;

?钢的加热温度应严格按照钢种的温度制度、供热制度和炉

压制度进行操作。

?适当延长钢的加热时间和均热时间。

?提高下加热炉堂温度,适当延长钢在均热段的停留时间。

?适当调整烧嘴的开启度、及时开启的个数,来调整燃料在

长度和宽度上的分配。

3.

第二章加热炉工艺描述

一、了解和掌握有关的术语:

●缓冲时间=轧机停止期间,在运行情况下,没有影响铸机。

●在轧机入口两块板坯的间隔时间(间隙时间)=在F1机架上一块

板坯轧制终了到下一块板坯轧制开始的时间。

●纯轧时间=在正常的铸坯温度和拉坯轧制速度情况下,无换辊和其

它耽搁的运行。在稳定状态,下面板坯数量在加热炉是允许的:

●恢复时间=在一次停轧之后,炉子需要一段时间恢复到再次正常轧

制情况下的状态,因为炉内空余的区域储存在轧机停轧时由铸机送来的板坯。这个恢复时间的长短将依据铸造速度、板坯的输入温度、板坯厚度、轧制速度、轧机停机时间的长短来确定。

●加速辊=当被加热到目标温度的板坯尾部到达这组辊道后,板坯将

被加速运行。

●板坯的平均温度=关于板坯在炉子输入/输出端的平均温度描述如

下:

利用加热炉入口处的理论温度曲线,SMS送来的每块板坯的厚度,模型通过在加热炉热入口处由高温计测得板坯的表

面温度,提起一个修正因数,然后预算板坯的平均温度。

通过加热炉数学模型计算的板坯的表面温度被用来核对在出

口处用高温计测得的温度。在这种情况下(相符?),通过高

温计测得的板坯的表面温度被认为是板坯在那个段的平均温

度。

二、CSP加热炉概述

1.CSP加热炉布置形式:CSP加热炉将被设计为双线运行的模

式,炉子的A 线与轧制线保持一致。

2.CSP加热炉的形式:CSP加热炉的形式是蓄热式隧道炉。

3.炉子的主要功能:

均匀加热薄板坯到轧制所需的轧制温度;

将各线铸造的板坯运送到轧机的输入侧。

4.加热炉的燃料:混合煤气。

5.燃烧控制方式:自动的控制模式。手动操作只是在有故障或检

修维护的情况下被选用。

三、加热炉的组成:

1.钢结构

2.耐火隔热层

3.加热系统(助燃气和混合煤气)

4.炉辊(包括.水冷设备)

5.机械设备

6.管路(燃气、水冷、助燃空气、氮气管路等)

7.电气设备(包括.1/2级控制)

8.辅助设备

四、加热炉的有关技术特点:

1.加热炉配备了一可旋转的摆渡段。摆渡段的作用是将B线的板坯

运送到布置在轧机前方的A线。

2.辊底式隧道炉接收来自铸机(速度与拉速一致)的定尺薄板坯。

两座炉子在接收板坯的速度方面将与各线的铸机保持一致,加热过程将依据薄板坯的输入温度来确定,对输入的板坯将进行炉内跟踪并且在炉子的输出端将与轧机的速度保持一致。

3.由于加热、均热保温、缓冲的原因,炉子有一个足够长的总长度。

所以在轧机换辊时不会影响到铸机的正常生产。

4.炉子的最小缓冲时间是10分钟。

5.铸机在正常稳定的生产条件下,炉子能够保证板坯加热的输出温

度、板坯在断面上温度的均匀性和一定的缓冲时间。为满足轧制要求板坯的输出温度是1050℃~1150℃之间(具体数值依据钢种和轧制工艺制度)

6.由加热炉送来进入轧机的铸坯在铸坯长度方向、厚度方向、宽度

方向上的温度偏差是±10℃。板坯温度良好均匀性对确保轧制过程的稳定、热轧产品良好的板型和平直度起到至关重要的作用。

五、加热炉工艺流程描述

从铸机拉出的已经铸好的热坯会由布置于加热炉输入端头的剪子剪切到所需的定尺。当完成一次剪切后,这块被切下的板坯会加速运行一小段时间在剪切端面处与“母坯”形成1.5~2.0m的间距。这一操作所需的控制信号由铸机发出。

这些由铸机生产出来的板坯保持与连铸相同的速度进入加热炉,并且会一直保持这个速度直到板坯尾部通过加速辊道为止。在这个区域板坯会被加热到所需的温度。然后板坯加速向前朝着轧机的方向运行,在这个过程中板坯将保持一个适宜的速度穿过二加、均热区域。并且板坯在长度、宽度、厚度方向上温度的均匀性也是在这段运行中完成的。最后板坯离开均热区保持与F1同步的速度进入轧机。这一操作所需的控制信号由轧机发出。

板坯是在单独传动水冷的辊子上运行穿过加热炉的。水冷辊由支撑空心辊、耐火材料和耐热合金辊环组成,辊环支撑板坯。耐火隔热层的作用是为了减少热损失。合金辊环和绝热层的设计参考了各种隧道炉的使用情况。

为了保证炉子的操作功能,每个辊子各自有一台齿轮电机与之相连并且由各自的VVVF变频器进行调速。

在缓冲期间辊可以正反转(板坯震荡),在等待轧机要钢或有故障发生时这一功能是必须的(详细介绍请看附件2中的自动动能描述)。震荡的行程与辊子旋转一周相等(大约1m)震荡速度大约是4.5m/min。

为整座炉子提供了一套闭循环冷却水动力系统。

在正常的运行情况下炉子内的板坯会被掌控在笔直的传送方向上。并且会始终保持着这种状态穿过炉子下游到达均热段然后离开炉区进入轧机(F1)。

受控于加热炉自动功能下的跟踪系统计算每块板坯的位置、炉中

的空位和板坯的运行时间。

六、加热钢种:

碳钢

优质碳素结构钢

高强度低合金钢

汽车刚

管线钢

耐候钢

低碳钢、超低碳钢

六、加热系统简介

1.影响板坯输入温度的因素是:

连铸速度

板坯厚度

质量

2.加热系统将完成由输入温度到输出温度的升温过程,这个过程是

由计算机控制的。

为实现这个目的,(这里)布置了8个单独的温度区域。设计的适合于在烧嘴内使用500℃助燃空气的烧嘴布置在所有的区域内。烧嘴安装在加热炉两侧的炉墙上位于板坯输送线的上方。嵌入两侧炉墙内的烧嘴是错列布置的。在板坯横穿加热炉期间这些烧嘴是连续工作的。

在各条烟道中的废气流向换热器然后由烟囱排出。废气不会倒流

入炉腔内。换热器安装在与助燃空气流向相反的位置,通过热交换达到储存能量预热助燃空气的目的。

助燃空气将会经过热风管路送入烧嘴。

在炉内生成的氧化铁皮会落到炉子底部并且被定期运走。炉底下面设计有漏斗形料坑和卸料门(氧化铁皮),通过由压缩空气控制的汽缸机构可以将这个门打开。炉底下面的氧化铁皮用一台叉车或前斗车清除。

七、修理区及特殊工具

●这里提供了一个C形钩,用来更换那些需要处理或修补的炉

辊。C形钩的使用是通过天车来完成的。

●在炉膛以外的区域有一个修理区域(用来修复炉辊)

八、自动控制系统

用于加热炉控制的自控系统由基础自动化级(1级)和计算机级(2级)组成。

在1级上有两个独立的系统用于过程控制。一个系统将用来控制所有机械设备的功能(操作系统),第二个系统用于燃烧控制。在HMI 中将会提供这两个系统的操作画面。

为了保证所需的加热温度和沿板坯长度方向上温度的均匀性,同时考虑到了炉内板坯每一时刻速度的变量,基于以上因素加热设备运行在一过程控制机的操控之下。炉内的热传导是以一个物理数学模型为基础,检测板坯在输入和输出侧的温度,并将测量结果完整地输入加热控制系统以便于进行前馈(预计算)和反馈(校正动作)控制。

这样就可使板坯加热到所需的温度范围。

板坯输送的速度范围设计为2.5m~60.0m/min。

在炉子入料侧用于板坯运输的传动机构的输送速度将与铸机的拉坯速度保持同步,而且在炉子的出料侧这个速度与轧机保持同步。由铸机和轧机的一级系统向加热炉的物料运输操控系统发的这个速度信号用于改变炉辊转速的控制。

1. 操作控制系统

配备在此的可编程逻辑控制器(PLC)将控制(本区域)所有的机械设备的功能。可编程逻辑控制器(PLC)安装在电气室中。

PLC利用DP总线上的信息通过变压变频器(VVVF)控制炉辊的转速。这个变频器将会安装在电器室中或炉子附近,(安装位置)取决于变频器到单传电机的最小距离。

通过直接的数据传输炉子系统将得到有关铸速和剪切的信息。通过安装在炉子入料侧的第一个光电管进行板坯输入的确认和识别。已经输入炉中的板坯会在拉坯的速度下运行,直到板坯尾部通过加速点。然后,板坯以一个合理的速度加速运行直到到达炉子的末端。板坯一离开炉子的均热段就将进行下面的轧制工序。板坯的出炉速度等于第一架轧机的转速。炉区的PLC将通过硬线I/O接口接收由轧机PLC来的这个(要钢的)信息。然后在出炉开始的时候,炉区的PLC会将板坯的有关信息发给轧机的PLC。

炉区的PLC跟踪板坯横穿加热炉的全过程。输入到板坯跟踪系统里的数据包括:辊子的转动速度值、由光电管来的信号和计算的板

坯下面的辊子的数量。

只要板坯的运送被终止,辊道正反转的震荡功能会被自动触发,板坯将在一定的区域内保持摆动的状态。

炉子的旋转摆渡段由PLC进行控制(一台PLC控制炉子的A线和A线上的摆渡段,另一台PLC控制炉子的B线和B线上的摆渡段),摆渡段的动作将由板坯的交付需求和缓冲时间来确定。摆渡段的旋转定位通过绝对值编码器和接近开关进行控制;通过对AC电机进行闭环矢量控制实现摆渡段的旋转动作。

并列布置的这两个旋转段通过局域网进行数据交换(例如:DP总线),这些数据用于实现两座炉子的控制。(两个炉子的控制参数究竟采用哪一个)可以二选一(详细说明在初步设计是给出)操作系统PLC中两个通过MPI连接起来的CPU之间可进行数据交换。

安装在炉子的输入端和输出端的工业电器监督入料和出料的过程。在旋转区域还添加了一台监视器用于旋转动作的控制。

PLC控制这个区域所有的门。

●炉况和板坯跟踪的重要显示画面

板坯跟踪

辊子的状况(速度和冷却水温)

炉门管理(开/关)

板坯温度管理(2级)

报警显示

●报告的内容:

入炉板坯的数据(板坯身份、钢种、宽度、长度、铸速)

出炉板坯的数据(板坯身份、炉内停留时间、温度)

报警报告

故障报告

报告(班报、日报、月报)

趋势简图

2. 燃烧控制系统

安装在电气室中的第二个PLC用于燃烧控制。炉子的加热系统将会被分配到各个单独的温度控制区域。在每个控制区内安装有三个热电偶。每个区域经热电偶测得的数据输入到用于燃烧控制的PLC 中,PID(proportion integral differential比例积分微分调节规律)闭环控制和双交叉限幅控制根据这个温度值进行燃烧控制(流量和热值)。空燃比是自动控制的。

对于每个区域,PLC通过计算燃气的输出量完成设定点的温度控制。依据这个计算值,PLC系统会控制安装在每个区域燃气和助燃气供应线上的控制阀的打开和闭合。以此来控制输送到各个区域的气量。这里安装有一个Wobbe仪,其作用是监控混合煤气的热值;PLC 根据由Wobbe仪传来信号调整输出值到一个合理的数值。

●这台用于温度控制的PLC具备下列功能:

输入数据的处理

温度监控

控制模型运算

与操作PLC的连接接口

●显示的内容:

炉子概况

温度的设定点和当前值

报警状况

历史趋势显示画面

流量

风机状况

通过控制安装在烟道系统中的废气流量闸板阀进行炉压控制。

●下列是附加的控制回路:

炉压

将冷风(稀释风)吹入到烟道中(只是在烟气温度过高的情况下使用)

出于对换热器安全保护的原因对已预热的助燃气进行放散(高温助燃气)

助燃空气的压力控制回路

第三章、加热炉设备结构和技术说明

一、车间概述

车间布局:

●一流连接连续铸机line A和轧线

●一流连接连续铸机line B

两流炉子流间距26米(中心线之间的距离)。厂房跨度39米。

炉子上方有两台天车用于检修维护。

二、加热炉概述

加热炉是辊底式遂道炉。烧嘴布置在加热和均热区域的侧墙上,位于板坯的上方。

A线被分成3个区域:

●I区:是加热炉的固定部分,用于板坯的再加热,在轧机停

止期间用于均衡和储存板坯。在正常生产情况下,板坯以铸

机速度运行,直到其尾部到达加速辊位置,加速辊位置时板

坯加热完成的位置。加速辊位置由2级决定,或由操作者根

据说明书进行输入。然后加速辊以最大速度运载板坯向轧机

方向运动。

●II区(旋转区域):这个部分用来运送板坯从line B到line A,

然后运到轧机,或者把板坯输送到两座炉子之间的剔废滚

道。

●III区(公共区域):这个区域实际上属于line A,它接收来自

line A和line B的板坯。在向轧机输出坯子的期间用来维持

板坯温度。

B线被分成2个区域:

●I区:是加热炉的固定部分,功能同A 线I区。

●II区(旋转区域):这个部分用来运送板坯到line A,然后运

到轧机。

在特殊情况下,板坯可以在手动模式下从line A到line B。

在炉子入口最初的2-2.5 m处没有烧嘴,避免火焰窜出损坏摆剪。

加热炉的耐火层组成:炉底和轧制线以下的炉墙是高温浇注料,轧制线以上的炉墙和炉顶是陶瓷纤维块。在加热炉的底部是设计成一体化的纵深漏斗,用来堆积氧化铁皮。纵深漏斗拥有一个大的开口,用气动操纵的耐火衬闸门封闭,方便氧化铁皮的处理。

炉顶制成可移动(通过天车)的板块,这样,在检修是可以进热加热炉内部。

1、运行参数

1.1板坯外形尺寸和重量:

?宽度(850) 950-1680 m m

?厚度52, 60, 68 (50, 70) mm

?最大长度47.4

47.4m (52 mm 厚)

41.1m (60 mm厚)

36.3m (68 mm厚)

(47.4m 50 mm厚)

(35.2m 70 mm厚

?单位质量重量7500 kg/m3

1.2来自铸机的板坯速度:

?最小铸机速度(稳定状态) 2.5m/min

?最大铸机速度(稳定状态) 6 m/min.

?最大铸机速度(将来趋势) 7m/min

?最大速度变化1m/min2

1.3板坯在加热炉内的速度

?速度范围(稳定状态) 2.5-60m/min.

1.4轧制条件

?板坯进入轧机(F1)的最小速度

52 mm 11.4m/min.

60 mm 10.8m/min.

68 mm 10.2m/min.

(50 mm 17.4 m/min)

(70 mm 12.0 m/min)

?最大速度17.4 m/min.

?在F1两块板坯之间的间隙(用2台卷取机) 15 s

1.5装料温度

加热炉的工作条件在下表中给定:

2、加热炉的特性

2.1加热炉的外形尺寸

?Line A从第一个到最后一个外部辊之间的长度237.5 m

?Line A钢结构长度236.25 m

?Line B从第一个外部辊到加热炉尾部的长度233.12 m

?Line B 钢结构长度232.5 m

?内部耐火材料之间的宽度2200mm

?外部宽度(包括齿轮马达) 4700mm approx.

?炉辊轴线到耐火炉顶930mm approx.

?炉辊间距1250mm

?轧制线水平面+ 915mm

?轧制线到外部上燃烧管道2500mm approx.

?轧制线到耐火炉底1500mm approx.

?轧制线到炉子基础面450mm approx.

2.2加热炉细分

加热炉A线分成3个区域,第一个区域如下:

?第一个区域用来加热和均热。它以铸机速度接受坯子,并在坯子之间产生一个间隙。

-区域长度131.25 m.

-炉辊数量105 水冷

1外部自由辊-加热段烧嘴数量33

-保温段烧嘴数量30

-I区烧嘴总数63

加热炉操作基础

加热炉操作基础 1、阻火器的作用和工作原理是什么? 答:阻火器的作用:是防止明火或常明灯的明火进入燃料气系统,造成燃烧爆炸事故。 其工作原理是:当火焰通过狭小孔隙时,由于热损失突然增大,使燃烧不能继续而熄火。 2、加热炉为什么要设置防爆门? 答:在加热炉未点火之前,如果炉膛内充满易燃气体,一遇明火或静电即会爆炸,这时防爆门被顶开,使炉膛内的压力能迅速泄出,防止炉体被损坏。可见,加热炉设置防爆门的目的是为了防止加热炉爆炸时造成过大的损害。 3、风门的作用?烟道挡板的作用是什么? 答:风门的作用是通过风门调节入炉空气量来调节火焰燃烧情况。 烟道挡板的作用是调整进出加热炉空气量,以此调整炉内负压,达到调节火焰燃烧情况的目的。 4、加热炉的负压是怎样产生的?为什么在负压下操作? 答:由于烟囱内的烟气温度比外界空气高,气体密度相对较小,容易向上流动,这样就使烟囱入口存在抽力。在此抽力的作用下,使炉内产生负压。 负压大小对操作影响很大,负压过大,入炉空气量多,使烟气氧含量增加,降低了炉子的热效率,且炉管氧化加剧,负压过小,空气入炉量过小,导致燃烧不完全,也降低了炉子的热效率,因此要在适当的负压下操作。 5、加热炉为什么要保持一定的负压? 答:燃料需要有一定量的空气存在才能燃烧,只有保持一定的负压,炉内压力比炉外压力低一些,才能使炉外空气进入炉内,若炉内负压很小时,炉内吸入的空气量就很小,燃料燃烧不完全,炉热效率下降,烟囱冒黑烟,炉膛不明亮,甚至往外喷火,会打乱系统的操作。 6、负压值应该保持多少为合适? 答:一般炉膛负压应保持在-50~-100pa,烟道挡板开度增大还不能增加抽力,则应该减少燃料量和降低加热炉的负荷。

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,

加热炉安全管理规定(优选版)

加热炉安全管理规定(优选版) Standard text of safety management ( 安全管理规范 ) 单位名:_________________________ 负责人:_________________________ 日期:_________________________ 适用于工作计划/工作汇报/新年计划/全文可改

加热炉安全管理规定(优选版) 1本标准适用于加热炉安全管理 2引用标准:SY5737-1995原油管道输送安全规定 3一般安全要求 3.1加热炉的使用、管理、检验和报废应按SY0031。 3.2开炉前检查 3.2.1炉体各部件,如人孔、看火孔、防爆门、调风器和紧急放空阀,应齐全完好。 3.2.2加热炉宜具备燃烧器灭火,超温报警、燃料油高、低压报警等安全保护装置。 3.2.3原油、燃油、热媒系统应畅通无阻。 3.2.4新炉投用按3.2 3.2.5热媒炉添加热媒时应对所加的热媒进行脱水,确保质量合

格。 3.2.6各种仪表、自动调节及保护装置应齐全完好。 3.3启、停炉安全要求 3.3.1操作人员应执行输油调度命令,并按操作规程的启停步骤操作。 3.3.2点炉时应加强岗位之间的联系,密切注视各系统运行状况,按规定的工艺参数进行调节。 3.3.3当燃料油系统采用其它燃料置换时,为避免因操作波动发生突然灭火,应加强检查监护,合理调整,直到燃烧完全正常。 3.4运行中检查与监护 3.4.1应认真进行日常巡检,注意各工艺参数及运行变化情况,及时调整操作,并做好记录。 3.4.2出炉温度及进出口压差不应高于设计规定值。 3.4.3并联炉管的原油出炉温差不应大于规定值,避免偏流。 3.4.4火焰不应舔炉管。 3.4.5发现突然大火,应立即关闭火嘴的燃料油阀门,并查找灭

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:

加热炉学习

一、管式加热炉的结构及工作原理 1.1 管式加热炉在炼油和石油化工中的重要性 管式加热炉是一种火力加热设备,它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源,加热在炉管中高速流动的介质,使其达到工艺规定的温度,以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量,保证生产正常进行。与其他加热方式相比,管式加热炉的主要优点是加热温度高(可达1273K),传热能力高和便于操作管理。近60多年所来,管式炉的发展很快,已成为近代石化工业中必不可少的工艺设备之一,在生产和建设中具有十分重要的地位。例如:一个年处理量为2.5Mt原油的常减压蒸馏装置,虽所用的加热炉的座数不多,但其提供的总热量却达70MW,如果炉子加热能力不够,就会限制整个装置处理能力的提高,甚至无法完成预定的任务。 管式加热炉消耗的燃料量相当可观,一般加工深度较浅的炼厂,约占其原油能力的3%~6%,中等深度的占4%~8%,较深的为8%~15%,其费用约占操作费用的60%~70%,因此,炉子热效率的高低与节约燃料降低成本有密切的关系。 此外,管式炉炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌等事故也常常是迫使装置停工检修的重要原因。 在生产中,希望生产装置能达到高处理量、高质量和低消耗以及长周期、安全运转,大量实践表明,管式炉的操作往往是关键之一。 管式炉的基建投资费用,一般约占炼油装置总投资的10%~20%,总设备费用的30%左右,在重整制氢和裂解等石油化工装置中,则占建设费用的25%左右,因此,加热炉设计选型的好坏,还直接影响装置经济的合理性。 1.2 管式加热炉的分类和主要工艺指标 1.2.1管式加热炉的分类 管式炉的类型很多,如按用途分有纯加热和加热-反应炉,前者如:常压炉、减压炉,原料在炉内只起到加热(包括汽化的作用);后者如:裂解炉、焦化炉,原料在炉内不仅被加热,同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。按炉内进行传热的主要方式分类,管式炉有:纯对流式、辐射-对流式和辐射式。按燃烧方式分类,有火炬式和无焰式。根据炉型结构的不同,管式又可分为箱式炉和立式炉、圆筒炉等。 1.2.2主要工艺指标 各种不同类型的管式炉都有其本身特性,但就其炉内的传热过程而言,又有其共性,所以,反映各种管式炉传热性能的主要工艺指标也基本相同。一般只要有以下几项: 1.热负荷指炉子单位时间内传给被加热物料的总热量,单位为KJ/h或W,此值越大,炉子的生 产能力也越大。 2.炉膛体积热强度指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量,单位为KJ/(m 3.h)或W/m3。此 值越大,完成相同热任务所需要的炉子越紧凑。 3.炉管表面热强度指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量,单位为KJ/(m2.h)或W/m2。 此值越高,完成相同热任务所需要的传热面越小。 4.全炉热效率指炉子供给被加热物料的有效热量与燃烧放出的总热量之比。此值越高,完成相 同热任务所消耗的燃料越少。 5.管内介质流速(293K 冷介质流速)和全炉压降。 1.3加热炉热负荷分布及计算 1.3.1加热炉燃料 加热炉的基本过程是利用燃料燃烧所放出的热量,加热在炉管内高速流动的介质。热源即是燃料燃烧时产生的炽热火焰与高温烟气。 燃料分为气体燃料(瓦斯)和液体燃料(燃料油)两种。气体燃料的来源比较繁杂,有催化裂化

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

钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范

ICS 77.140.99 YB H04 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB /T- 钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范 (征求意见稿) ××××-××-××发布××××-××-××实施中华人民共和国工业和信息化部发布

前言 本规范由中国钢铁工业协会提出。 本规范由全国钢标准化技术委员会归口。本规范编制单位: 本规范主要起草人:

钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范 1总则 1.1本规范仅对连续式轧钢加热炉适用,间断式加热炉(如车底式、室式、坑式加热炉)不在此规范内。 1.2本规范仅涉及到轧钢加热炉设计时应采用的综合节能技术和应达到的单耗指标,全面的设计规范按GB50486执行。 1.3炉子设计者须贯彻国家和行业的有关节能的方针、政策和法规,根据车间工艺、燃料条件,确定采用的技术措施,必须满足技术先进,确保产品质量、节能低耗,排放达标,运行安全可靠,生产操作自动化程度高的要求。 1.4加热炉节能不仅需要有一个好的设计,还需要炉子操作者的精心操作。炉子操作工应经过培训,具有流体力学、传热学、耐火材料、热工测量和控制、液压和机械等有关知识。1.5炉子设计应以节能环保为中心,积极采用国内外行之有效的各种技术,包括蓄热燃烧技术、脉冲燃烧技术、汽化冷却技术、低热惰性炉衬、低NOx烧嘴、空煤气预热器等。大力研发具有自主知识产权的低NOx烧嘴、无焰燃烧器、富氧和全氧燃烧器、蓄热式辐射管烧嘴、全纤维炉衬板坯加热炉、全脉冲燃烧控制的步进炉等。 1.6生产厂根据具体情况,制定符合实际的供热和温度制度,既保证良好的加热质量,又得到最低的燃料消耗。 2.规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T3486-93 评价企业合理用热技术导则 GB16297 大气污染物排放物标准 GB/T17195 工业炉名词术语 GB50486 钢铁厂工业炉设计规范 3.术语和定义 GB/T17195中确立的以及下列术语和定义适用于本规范。 3.1 炉子热效率 thermal efficiency

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。

操作空间设计导则

操作空间设计导则 OPERATION CLEARANCE NOTES: 1.阀之操作(V ALVE OPERATION) 1.1链条操作装置(CHAIN OPERATION)是在当手轮(HENDWHEEL)超过操作员能够达到的高度时才采用。若采用链条装置,则阀杆(V ALVE STEM)必须与链轮(CHAIN WHEEL)相配合,且链条必须到达离操作台900MM高的位置; 1.2加装齿轮操作装置(GEAR OPERATOR)乃用来降低操作时所需的扭矩(TORQUE),配管时序注意手轮之方向、高度与所占空间; 1.3经常需要操作的阀,最好配置在由地面或操作平台容易操作得到的地方。如设计条既不许可时,超过这个高度时,则采用链条操作装置、延伸杆(EXTENSION STEM)、或是REMOTE OPERATION; 1.4假如HORIZONAL V ALVE采用链条操作装置,注意不可妨碍通道的畅通; 1.5在SCREWED、SOCKET V ALVE或任何小于1-1/2”(包括1-1/2”)之小阀,不可采用链条装置; 1.6在管线为输送危险物质时,应将发配置在较低位置(LOW LEVEL),以使操作员不必在高于头部高度的位置操作; 1.7配置隔离阀(ISOLATIONG V ALVE)时,必须是操作员在工厂失火或其他灾变等紧急状况下,能够顺利且容易的到达操作地点。最好将阀配置在通道(W ALK WAY)边或者马路旁(可有车子到达); 1.8若阀杆(V ALVE STEM)指向通道(W ALK WAYS),马路(TRUCKWAYS)或楼梯(LADDER SPACE)时,应避免方碍交通; 1.9若经常操作的阀在TRENCH内,且其手轮之高度低于OVER PLANE300MM时,则必须提供延伸杆(EXTENSION STEM)使其操作杆之高度能到达低于COVER PLATE 100MM 之位置; 1.10若操作员与阀之间有栏杆(HANDPIAL),则阀杆之中心线高度或手柄轮之高度,最好高出栏杆为佳。 2.操作平台与楼梯(PLATFORM,LADDER,STAIR) 2.1当爬梯(LADDER)从地面起全长超过6M时,则必须加装GAGE; 2.2每一段爬梯之高度限制为8M,若STRAIGHT RUN超过9M则需在其间加装“中间休息平台”; 2.3TOWER之操作平台,其宽度最好为1M以上,且与TOWER之外径,至少有165MM直静空间; 2.4操作平台最小的宽度不应小于800MM; 2.5有些VERTICAL VESSEL经常并列在一起,在此处我们可加上INTER-CONNECTING PLATFORM,VESSEL之操作平台相沟通; 2.6在TOWER之顶部,经常需加装平台,以便于操作DA VIT,停车(SHUT DOWN)用之V ALVE和安装释放阀(SAFETY-RELIFE VALVE)。通常此操作平台为长方形; 2.7所有在操作平台上至开口(OPENING)。必须使其不与钢结构(STRUCTURE)相撞;

筑炉工程培训资料

筑炉工程培训资料 一、窑炉工程简介 1窑炉工程分类 窑炉工程一般分为锅炉砌筑工程、连续式直立炉砌筑工程焦炉砌筑工程、转化炉和裂解炉砌筑工程、玻璃熔窑砌筑工程、铝电解槽砌筑工程、煅烧炉、高炉砌筑工程、热风炉砌筑工程、均热炉、加热炉和热处理炉砌筑工程、以及回转窑和隧道窑砌筑工程等。每种炉的用途、作用、构造虽然不尽相同,但筑炉砌筑工艺原理基本相似。

1、筑炉工具 切砖机 磨砖机 灰浆机 泥刀 开凿 铁锤 木槌 钢凿 勾缝刀 灰槽 2、筑炉量具 水准仪 经纬仪 水平尺 线锤 托线板 卷尺 塞尺 测角器 三、筑炉施工工艺 1筑炉程序 筑炉大棚---土建、工艺设备安装中间交接验收---搭材料棚---选砖—预砌—确定灰缝厚度—立批数杆——砌筑 2炉体结构构造 焦炉结构:

蓄热室、炭化室、斜道、炉顶、烟道 锅炉结构: 落灰斗、燃烧室、前后拱及各类拱门、折焰墙、炉顶、省煤 气墙 转化炉结构: 烟道、对流段、过渡段、辐射段 (1) 一段转化炉是大型合成氨生产装置的关键设备之一。 传统的筑炉施工中,一般都统一用耐火砖和耐火浇注料作为内衬材料,近几年炉体衬里结构型式发生了较大的变化,尤其是辐射段,不再使用传统的保温板和高铝隔热耐火砖的复合结构,而统一使用陶瓷纤维模块作为衬里层。 (2) 与一段转化炉一样,二段转化炉也是大型合成氨生产 装置中的重要设备。其型式为立式圆筒形容器,由筒体、颈部、连接接头,底部支承拱等三部分组成。通常选用耐火度高、组织致密均匀、线变化小、化学稳定性好的低硅纯铝酸钙水泥耐火浇注料作为衬里材料。 一段转化炉平面 烟道 对流段 过渡段 辐射段 二段炉 输气总管

闪蒸罐 加热炉工作原理 总结

闪蒸罐 闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。 现象: 物质的沸点是随压力增大而升高,那么是不是压力越低,沸点就越低呢。那好,这样就可以让高压高温流体经过减压,使其沸点降低,进入闪蒸罐。这时,流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化,并进行两相分离。使流体达到气化的设备不是闪蒸罐,而是减压阀。闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和汽液分离的空间。 形成原因: 当水在大气压力下被加热时,100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度,而只能将水转化成蒸汽。水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”,或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。然而,如果在一定压力下加热水,那么水的沸点就要比100℃高,所以就要求有更多的显热。压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高。压力降低,部分显热释放出来,这部分超量热就会以潜热的形式被吸收,引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。 实际情况: 闪蒸在管道系统中出现,容易对阀门产生汽蚀损坏,可以选择反汽蚀高压阀,其特点是多次节流分摊压差,也可以选用耐汽蚀冲刷材料。闪蒸也可以作为能源,被利用在热力发电厂中锅炉排水的回收和地热发电中。 应用: 闪蒸主要应用在热力发电厂中锅炉排水的回收和地热发电中。

加热炉工作原理 液体(气体)燃料在加热炉辐射室(炉膛)中燃烧,产生高温烟气并以它作为热载体,流向对流室,从烟囱排出。待加热的原油首先进入加热炉对流室炉管,原油温度一般为29。炉管主要以对流方式从流过对流室的烟气(9)中获得热量,这些热量又以传热方式由炉管外表面传导到炉管内表面,同时又以对流方式传递给管内流动的原油。原油由对流室炉管进入辐射室炉管,在辐射室内,燃烧器喷出的火焰主要以辐射方式将热量的一部分辐射到炉管外表面,另一部分辐射到敷设炉管的炉墙上,炉墙再次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉管外表面上。这两部分辐射热共同作用,使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了温差,热以传导方式流向管内壁,管内流动的原油又以对流方式不断从管内壁获得热量,实现了加热原油的工艺要求。 加热炉加热能力的大小取决于火焰的强弱程度(炉膛温度)、炉管表面积和总传热系数的大小。火焰愈强,则炉膛温度愈高,炉膛与油流之间的温差越大,传热量越大;火焰与烟气接触的炉管面积越大,则传热量越多;炉管的导热性能越好,炉膛结构越合理,传热量也愈多。火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。但对一定结构的炉子来说,在正常操作条件下炉膛温度达到某一值后就不再上升。炉管表面的总传热系数对一台炉子来说是一定的,所以每台炉子的加热能力有一定的范围。在实际使用中,火焰燃烧不好和炉管结焦等都会影响加热炉的加热能力,所以要注意控制燃烧器使之完全燃烧,并要防止局部炉管温度过高而结焦。 二、加热炉的运行参数 炉膛温度(挡墙温度) 炉膛温度一般指烟气离开辐射室的温度,也就是烟气未进入对流室的温度或辐射室挡火 墙前的温度,是加热炉运行的重要参数。在炉膛内(辐射室)燃料燃烧产生的热量,是通过辐射和对流传给炉管的。传热量的大小与炉膛温度和管壁温度有关。原油从加热炉中获得的热量其中有以辐射传热为主。辐射换热与火焰的绝对温度的四次方成正比,因此,在高温区中,辐射受热面的吸热效果要比对流受热面的效果好,吸收同样数量的热量,辐射换热所需的受热面积即金属消耗量要比对流换热的少。设计时选取的炉膛温度值决定着加热炉辐射受热面及对流受热面之间的吸热量比例。炉膛温度高,辐射室传热量就大,所以炉膛温度能比较灵敏地反映炉出口温度。但是从运行角度考虑,炉膛温度过高,辐射室炉管热强度过大,有可能导致辐射管局部过热结焦同时进入对流室的烟气温度也过高,对流室炉管也易被烧坏,使排烟温度过高,加热炉热效率下降。所以炉膛温度是保证加热炉长期安全运行的指标。在输油加热炉中炉膛温度最高不超过&。 排烟温度 排烟温度是烟气离开加热炉最后一组对流受热面进入烟囱的温度。排烟温度不应过高,否则热损失大。在操作时应控制排烟温度,在保证加热炉处于负压完全燃烧的情况下,应降低排烟温度。排烟温度的调节一般用控制进风量,即调整过剩空气系数的办法。降低排烟温度,可减少加热炉排烟热损失,提高热效率,从而节约燃料消耗量,降低加热炉运行成本。但排烟温度过低,使对流受热面末段烟气与载热质的传热温差降低,增加了受热面的金属消耗量,提高加热炉的投资费用。因此,排烟温度的选择要经过经济比较。 在选择最合理的排烟温度时,还应考虑低温腐蚀的影响。由于燃料中的硫在

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

培训材料(炉子)0520

冷轧硅钢卧式连续退火涂层机组 连续退火炉及涂层干燥炉 培训材料 (2010-1版) 2010-5-20

目录 连续退火炉及涂层干燥炉培训材料 (1) 目录 (2) 第一章连续退火炉及涂层干燥炉设备 (5) 第一节炉子设备概述 (5) 一、连续退火机组炉子的组成: (5) 二、各部分的功用: (6) 第二节耐火材料 (9) 一、耐火材料的分类: (9) 二、耐火材料的性能: (10) 三、退火炉用耐火材料的要求及几种典型耐火材料的性能 (14) 四、熔剂、金属、气氛气体与耐火制品间的相互关系及相互影响 (20) 第三节炉体结构 (22) 一、进口密封室 (23) 二、预热、无氧化炉 (24) 三、加热炉 (25) 四、均热炉 (27) 五、一号、二号、三号、四号炉喉 (27) 六、循环气体喷吹冷却段 (28) 七、出口密封室 (28) 八、干燥炉干燥段(DF-DS) (29) 九、干燥炉烧结段(DF-BS) (30) 第四节炉底辊 (31) 一、水冷式炉底辊 (31) 二、碳套辊 (31) 三、耐热钢制的无水冷却辊 (33) 四、碳套辊的结瘤原因及预防措施 (33) 第五节连续退火炉上的安全防护装置 (35) 一、空气、煤气配气平台上的切断阀:SOV (35) 二、氮气用气动切断阀 (35) 三、H2用气动切断阀(SOV阀) (37) 四、作业线停电时的炉子自动保护 (37) 五、炉子防爆装置 (38) 六、停氮、停水时的安全设施 (38) 第二章连续退火炉的加热方式及温度控制 (39) 第一节加热方式的分类 (39) 一、高炉煤气 (39) 二、焦炉煤气 (39)

加热炉的工作原理及分类

这个设备的工作原理其实也不是特别的复杂,主要是钢坯不断由炉温较低的一端(连续式加热炉炉尾)装入,以一定的速度向炉温较高的一端(加热炉炉头)移动,在炉内与炉气反向而行,当被加热钢坯达到所需温度时,便不断从炉内排出。在炉子稳定工作的条件下,一般炉气沿着炉膛长度方向由炉头向炉尾流动,沿流动方向炉膛温度和炉气温度逐渐降低,但炉内各点的温度基本上不随时间而变化。 加热炉中的热工过程将直接影响到整个热加工生产过程,直至影响到产品的质量,所以对加热炉的产量、加热质量和燃耗等技术经济指标都有一定的要求,为实现炉子的技术经济指标,要求炉窑有合理的结构、合理的加热工艺和合理的操作制度。炉子结构,炉子高产量、优质量、低燃耗。由于炉体结构缺陷,造成炉窑先天不足,但会直接影响炉窑热工过程、制约炉窑的生产技术指标。 当然,这个设备的种类也不少,具体有这些可供消费者选择:1、从结构、热工制度等方面看,加热炉可按下列特征进行分类。如推钢式炉加热炉、步进式炉加热炉、链带式、环形加热炉等

2、按温度制度可分为:两段式、三段式和强化加热式加热炉。 3、按所用燃料种类加热炉可分为:使用固体燃料的、使用重油的、使用气体燃料的、使用混合燃料的。 4、按空气和煤气的预热方式可分为:换热式的、蓄热式的、不预热加热炉。 5、按出料方式可分为:端出料的和侧出料的。 6、按钢料在炉内运动的方式可分为:推钢式加热炉、步进式加热炉等。 7、此外连续式加热炉还可以按其他特征进行分类,加热制度是确定炉子结构、供热方式及布置的主要依据。 以上就是河南恒睿热能科技有限公司分享的全部内容,希望对大家的生活和工作有所帮助。

火筒式加热炉规范_SY5262-2000

火筒式加热炉规范 Specification for fire tube heater 目次 前言2222222222222222222222222222222222222222222222Ⅳ1范围222222222222222222222222222222222222222222222222221 2引用标准2222222222222222222222222222222222222222222222221 3定义222222222222222222222222222222222222222 4基础数据和炉型选择22222222222222222222222222222222222223 5工艺设计22222222222222222222222222222222222222222223 6材料2222222222222222222222222222222222222222222222224 7强度设计222222222222222222222222222222222222222222222227 8结构设计222222222222222222222222222222222222222222211 9附件和仪表22222222222222222222222222222222222222222222212 10加工成形与组装2222222222222222222222222222222222213 11焊接2222222222222222222222222222222222222222222222222220 12压力试验222222222222222222222222222222222222222222224 13出厂文件、标志、油漆、包装和运输222222222222222222222222222222225 1范围 本规范规定了火筒式加热炉设计、制造、检验与验收的基本要求。 本规范适用于陆上油、气田生产中使用的火筒式加热炉的设计、制造、检验与验收。2引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 150-1998钢制压力容器 GB/T 699-1999优质碳素结构钢 GB/T 700-1988碳素结构钢

设备培训教材

第一章化工基础知识 1、传热基础知识 传热是自然界和工程领域中较为普遍的一种传递过程,通常来讲有温度差的存在就有热的传递,也确实是讲温差的存在是实现传热的前提条件或者讲是推动力,当没有外功加入时,热量就总是会自动地从高温物体传递到低温物体,可见,传热过程是普遍存在的。 在化工中专门多过程都直接或间接的与传热有关。然而进行传热的目的不外乎是以下三种:1、加热或冷却;2、换热;3、保温。 1.1、传热的差不多方式 依照传热的机理不同,热传递有三种差不多方式:热传导,热对流和热辐射。化工生产中碰到的各种传热现象都属于这三种差不多方式。 热传导(导热) 一个物体的两部分连续存在温差,热就要从高温部分向低温部分传递,直到个部分的温度相等为止,这种传热方式就称为热传导。物质的三态均能够充当热传导介质,但导热的机理因物质种类不同而异,具体为:

固体金属:自由电子运动在晶格之间; 液体和非金属固体:个不分子的动量传递; 气体:分子的不规则运动。 对流传热 热对流是指物体中质点发生相对的位移而引起的热量交换,热对流是流体所特有的一种传热的方式,即存在气体或液体中,在固体中不存在这种传热方式。其中只有流体的质点能发生的相对位移。据引起对流的缘故不同可分为:自然对流和强制对流。 热辐射 热辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。一切物体都能以这种方式传递能量,而不借助任何传递介质。通常在高温下热辐射才是要紧方式。1.2、传热的差不多方程 当两种流体间需要进行换热而又不同意直接混合时,需在间壁式换热器中进行换热。如在间壁式换热器中,热流体通过管壁将热量传给冷流体.热传递的快慢用传热速率Q来表示。传热速率Q是指单位时刻内通过传热面传递的能量.单位是J/S.W。换热器的传热速率Q与传热面积A和冷

加热炉设计导则

目次 1总则 适用范围 2 引用标准 3 蒸馏炉设计要点 炉型选择 3.2主要工艺参数的选择 3.3炉管材质的选择及壁厚计算 4 热载体炉设计要点 4.1简介 4.2炉型选择 4.3主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 5延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉设计要点简介 炉型选择 主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 6加氢炉设计要点 6.1加氢炉分类 6.2炉型选择 6.3主要工艺参数的选择 6.4炉管材质的选择及壁厚计算 辐射管架的热膨胀问题 6.5炉管表面热电偶的设置 7重整炉设计要点 7.1炉型选择 7.2主要工艺参数的选择 7.3炉管材质的选择及壁厚计算 结构设计注意事项 8润滑油精制炉设计要点 8.1炉型选择 8.2主要工艺参数的选择

炉管材质的选择及壁厚计算 9气体加热炉设计要点 9.1炉型选择 9.2主要工艺参数的选择 炉管材质的选择及壁厚计算 10制氢炉设计要点 转化管内的化学反应简介 工艺计算主要工艺参数及技术性能指标 炉型选择 转化管管系设计 1 总则 适用范围 石油化工管式炉的设计应按照相关标准进行。这些标准对管式炉设计的各个方面均有详细规定,为避免重复,本导则仅对各类管式炉的设计要点进行阐述,以指导设计者正确进行设计。 本导则适用于新建石油化工管式炉的设计,改扩建的石油化工管式炉设计也可参照执行。 2 引用标准 使用本导则时,尚应符合以下有关标准的规定: a)SHJ36 《石油化工管式炉设计规范》 b)SHJ37 《石油化工管式炉炉管壁厚计算方法》 c)SH3070 《石油化工管式炉钢结构设计规范》 d)BA9-2-1 《管式炉炉型选择及工艺参数的确定》 e)BA9-1-2 《石油化工管式炉工艺计算》 f)BA9-4-3 《管式炉炉管系统的设计》 g)BA9-4-1 《管式炉燃烧器选用原则》 h)BA9-4-2 《管式炉零部件的选用和设置》 i)BA9-1-3 《管式炉炉衬设计》 j)BA9-1-5 《管式炉钢结构设计荷载确定》 k)BA9-1-6 《立式(箱式)管式炉钢结构设计》 l)BA9-1-7 《圆筒形管式炉钢结构设计》 m)BA9-1-4 《管式炉钢制平台、梯子和栏杆》

加热炉先进控制系统设计

目录 摘要 ABSTRACT 第1章引言 1.1题目的背景 1.2 研究现状概述 1.3 题目的意义 第2章 2.1. 加热炉的概况 2.2 先进控制概况 第3章加热炉先进控制设计方案 3.1 延迟焦化加热炉工艺简介 3.2 常规控制方案以及存在的问题3.3 研究内容及预期目标 3.4 先进控制方案设计 3.5 预测函数控制原理 3.6 运用MATLAB进行仿真分析3.7 加热炉先进控制在DCS上实现第4章总结

加热炉先进控制系统设计 摘要 加热炉是炼油化工生产过程中常用的换热设备。作为炼油化工生产的关键设备,加热炉的控制是实现“安、稳、长、满、优”生产操作的关键。但由于加热炉的控制与其上下游的生产过程密切相关,受各种不确定因素和过程干扰的影响较大,难以获得满意的控制效果。 针对采用常规控制出口温度波动大,燃烧状况差等现状,将预测函数控制(PFC)应用于加热炉控制中,设计开发了以计算量小,鲁棒性强的预测函数控制为核心算法,辅以前馈,反馈控制的延迟焦化加热炉先进控制系统。其中分别对加热炉出口温度,烟道内的氧含量和炉膛负压先行先进控制。在MATLAB中的Simulink中进行系统仿真实验。并以CS3000集散控制系统(DCS)为开发平台,充分利用DCS自带的各种常规控制模块,运算和逻辑模块进行控制算法的组态,实现先进控制的各种功能。 它可以克服各种扰动的影响,使被控变量保持在工艺所允许的范围内平稳运行。先进控制系统投运以来,提高了该加热炉的平稳性,增强了鲁棒性,改善了燃烧状况,提高了热效率,稳定了产品质量。 关键词:加热炉;延迟焦化;先进控制;预测函数控制

第1章绪论1.1 背景

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