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轧钢厂在热轧钢材时，需要对钢坯进行加热。
为了更好的保证钢材表面质量，使钢坯受热均匀，采用了步进加热方式。
钢坯在加热过程中其前移为矩形运动；即活动梁上升，将钢坯从固定梁上托起；活动梁前移，使钢坯前步进一次；活动梁下降，将钢坯放在固定梁上；活动梁后退到原始位置完成一个工作循环。
步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁（固定梁）移动摩擦所产生的表面磨损；同时，克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况，可以使钢坯散开通过炉底，有利于钢坯的加热。
由于步进加热独特的优越性，使其在现代冶金工厂得到了广泛的应用。
步进式钢坯加热炉产品质量好，热效率高，操作灵活，适用于多种型材坯料的连续式加热。
步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。
前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。
加热炉炉床由固定梁和步进梁组成。
步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，外侧走轮由升降缸驱动，从而使步进梁作上升或者下降运动。
上层托轮直接托住步进梁，而步进梁直接由另一液压缸带动，可在托轮上作前进和后退运动，从而使步进梁作前进和后退运动。
轧钢厂在热轧钢材时，需要对钢坯进行加热。
为了更好的保证钢材表面质量，使钢坯受热均匀，采用了步进加热方式。
钢坯在加热过程中其前移为矩形运动；即活动梁上升，将钢坯从固定梁上托起；活动梁前移，使钢坯前步进一次；活动梁下降，将钢坯放在固定梁上；活动梁后退到原始位置完成一个工作循环。
步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁（固定梁）移动摩擦所产生的表面磨损；同时，克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况，可以使钢坯散开通过炉底，有利于钢坯的加热。
由于步进加热独特的优越性，使其在现代冶金工厂得到了广泛的应用。
步进式钢坯加热炉产品质量好，热效率高，操作灵活，适用于多种型材坯料的连续式加热。
本课题的设计内容是设计一个步进式加热炉同步顶升的液压系统。
柳州职业技术学院毕业设计题目：步进式加热炉炉温自动控制系统研究—温度检测及其控制设计姓名陈晓光学号20110101058专业电气自动化技术年级2011级指导教师刘春梅完成时间2013-12-28柳州职业技术学院毕业设计（论文）任务书机电工程系系（部）电气自动化技术专业 3班学生陈晓光学号20110101058一、毕业设计（论文）题目：步进式加热炉炉温自动控制系统研究——温度检测及其控制设计二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：2013年9月10日起至2013年12月30日止三、毕业设计（论文）进行地点：柳州职业技术学院四、任务书的内容：目的：毕业设计是高职高专全程教学中必修的关键教学环节，本设计以PLC、自动控制等相关课程和理论知识为基础，通过毕业设计的实践，加强学生对所修课程的理解、掌握，培养并提高学生在计算、设计、绘图、制作、资料文献查阅、运用相关标准与规范和计算机应用等方面的能力。
任务：加热炉是轧制生产过程的重要热工设备，其能耗占到钢铁工业总能耗的25%。
但加热炉生产过程是一个具有典型的多变量、时变、非线性、强耦合、大惯性和纯滞后等特点的复杂工业生产对象。
传统的燃烧控制无法不能满足现代化轧制的发展要求，必须从整体上分析和控制加热过程，进而实现炉温的优化设定，建立良好的炉温自动控制系统。
《加热炉炉温自动控制系统研究——温度检测及控制系统设计》的设计要求：1、加热炉分三段实现炉温自动控制，沿着加热炉的炉长方向分为预热段、加热段、均热段三段，每段炉温各自独立控制，每段取炉顶和炉侧两处温度为测量值，正常情况以炉顶测量温度为控制目标值，当炉顶处热电偶出现故障时，以炉侧测量温度为控制目标值。
加预热段炉温控制范围：850~950℃，加热段温度控制范围：1200~1300℃，均热段温度控制范围：1200~1280℃。
2、三段炉温采用相同的温度控制方案，炉温自动控制是以炉温控制为主环，煤气流量调节为副环的串级回路控制。
目录第一章概述 (2)1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 (2)1.2设计的目的及意义 (2)第二章设计原始资料 (3)2.1 加热炉的产量 (3)2.2 钢坯尺寸 (3)2.3 燃烧原料成分 (3)第三章不锈钢步进梁式加热炉的计算 (4)3.1燃烧计算 (4)3.2炉内各段综合辐射系数 (7)3.3炉子尺寸的确定 (11)3.4热平衡计算 (18)设计体会 (22)参考文献 (24)第一章概述加热炉是将物料或工件加热的设备。
在冶金工业中加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。
连续加热炉广义来说，包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉。
连续加热炉按炉温分布，炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段；进料端炉温较低为预热段，其作用在于利用炉气热量，以提高炉子的热效率。
加热段为主要供热段，炉气温度较高，以利于实现快速加热。
均热段位于出料端，炉气温度与金属料温度差别很小，保证出炉料坯的断面温度均匀。
由于本设计的内容是关于步进梁式加热炉，所以要对其做一些简单的介绍。
1.1 步进梁式加热炉的简单介绍步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。
前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。
轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。
步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。
70年代以来，由于轧机的大型化，步进梁式炉得到了广泛应用。
同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。
1.2 设计的目的及意义通过课程设计，系统地总结巩固运用所学的加热炉及热工基础知识，掌握加热炉设计的基本方法、加热炉的基本结构。
培养理论联系实际，训练分析和解决问题的能力。
课程设计课程设计名称：步进式加热炉系统控制 2013 年 12 月至2014 年 1 月目录一、实验任务二、实验要求三、步进式加热炉简介四、过程控制中仪表的选择五、步进式加热炉控制方案1、煤气/空气流量控制方案2、炉温控制方案3、炉压控制方案六、加热炉控制系统的硬件设计七、加热炉控制系统的PLC软件设计八、实验感受附录1（PLC梯形图）附录2（力控监控组态软件）我的任务：综合步进式加热炉的炉温、炉压控制系统的控制方案，以及PLC的编程和力控监控组态界面的设计。
正文一、实验任务以钢铁企业常见的“步进梁式加热炉”为对象，采用PLC为控制系统硬件，围绕工艺要求，完成控制系统方案设计。
二、实验要求（1）通过查阅文献，了解步进式加热炉工艺流程。
（2）了解对步进式加热炉的炉温控制、煤气/空气流量控制、炉压控制等功能，完成控制方案设计。
（3）了解常见的PLC系统的功能、系统软件及应用，完成加热炉自动控制系统架构设计、硬件选择设计及组态画面设计。
三、步进式加热炉简介1、步进式加热炉概述加热炉作为轧钢生产线上的主要能耗设备，其出炉钢坯的温度是钢铁生产工艺的首要指标，温度控制的好坏直接影响到下层产品的质量，并逐步影响到钢材的质量，还有可能会影响到生产线的其他相关行业，严重情况下可能会破坏整个轧钢生产线的正常运行。
因此，加热炉作为轧钢生产线上的重要环节，担负着为轧制工序提供质量合格钢坯的任务。
加热炉的作用是将钢坯加热后送往轧机进行轧制，其中加热炉能耗占冶金能耗的25%，因此，提高加热炉的热效率，对整个冶金行业的节能降耗具有重要意义。
为了保证钢坯在加热炉中均匀受热，必须调节钢坯的入炉参数、工艺指标及生产状况，因此要求的方面有：炉温、空气流量及压力、煤气流量及压力、空燃比、炉膛压力等。
通过控制上述量从而达到减少氧化损耗、降低能源损失。
步进式加热炉通过步进梁的“步进”运动，将钢坯从装料侧移至出料侧，通过钢坯在炉内的“步进”运动，从而完成从低温段到高温段，最后进入均热段的加热过程，从而达到轧钢所要求的轧制温度。
毕业设计（论文）说明书课题名称：加热炉设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期： -指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：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作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日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。
本人授权大学可以将本学位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。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
步进式加热炉课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握步进式加热炉的基本原理、结构、工作流程及其在工业中的应用。
通过本课程的学习，学生应能够：1.描述步进式加热炉的原理和结构；2.解释步进式加热炉的工作流程和操作方法；3.分析步进式加热炉的优缺点及应用场景；4.设计简单的步进式加热炉控制系统。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.步进式加热炉的基本原理：介绍步进式加热炉的工作原理，包括炉膛、加热器、步进式送风系统等；2.步进式加热炉的结构与特点：讲解步进式加热炉的各个组成部分及其结构特点；3.步进式加热炉的工作流程：详细介绍步进式加热炉的工作流程，包括送风、加热、排烟等；4.步进式加热炉的应用：分析步进式加热炉在工业中的应用场景及其优势；5.步进式加热炉的控制系统：讲解步进式加热炉的控制系统及其工作原理。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：通过讲解步进式加热炉的基本原理、结构、工作流程等知识点，使学生掌握基本概念；2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解步进式加热炉的应用及其优势；3.实验法：学生进行步进式加热炉的实验操作，提高学生的实践能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备步进式加热炉实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和课堂表现；2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和应用能力；3.考试：安排期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。
毕业设计说明书目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (3)1 初步设计 (4)1.1加热炉的初步设计 (4)1.1.1 技术条件和要求 (4)1.2燃料的选择 (4)1.2.1固体燃料 (4)1.2.2液体燃料 (4)1.2.3气体燃料 (5)1.3炉型的选择 (5)1.3.1炉子类型 (5)1.3.2 钢坯在炉内的放置及加热方式 (6)1.3.3 钢坯的装炉、出炉方式 (6)1.4.燃烧装置的形式及其安放位置的确定 (6)1.5蓄热装置的形式及其安放位置的确定 (7)1.6炉子供风及排烟系统的选择 (8)1.6.1鼓风机 (8)1.6.2 排烟方式 (8)1.6.3 换向系统 (9)1.7汽化冷却系统 (9)1.8炉子方案示意图 (10)2 技术设计................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1燃料燃烧计算 ................................................................. 错误！未定义书签。
2.1.1燃烧计算的目的及内容.......................................... 错误！未定义书签。
2.1.2 燃烧计算的已知条件.............................................. 错误！未定义书签。
2.1.3燃料燃烧计算步骤.................................................. 错误！未定义书签。
2.2.1 预确定炉膛主要尺寸 .............................................. 错误！未定义书签。
2.2.2 各段平均有效射线行程 .......................................... 错误！未定义书签。
100t步进梁式加热炉项⽬设计毕业论⽂100t步进梁式加热炉项⽬设计毕业论⽂⽬录⼀、设计依据 (3)⼆、燃料燃烧计算 (3)（⼀）煤⽓⼲湿成分的换算 (3)(⼆) 煤⽓低发热值 (4)（三）煤⽓重度 (4)（四）空⽓需要量 (4)（五）燃烧产物⽣成量及成分 (5)（六）燃烧产物重度 (6)三、炉膛热交换计算 (6)（⼀）确定炉膛有关尺⼨ (6)（⼆）求炉⽓⿊度 (7)（三）炉壁对⾦属的⾓度系数 (9)（四）求导来辐射系数C (9)四、⾦属加热计算 (10)（⼀）⾦属均热段末（界⾯4）各有关参数 (11)（⼆）⾦属⼀加热段末（界⾯3）各有关参数 (11)（三）⾦属⼆加热段末（界⾯2）各有关参数 (13)（四）⾦属预热段末（界⾯1）各有关参数 (14)（五）⾦属预热段开始（界⾯0）各有关参数 (16)（六）各段平均热流及加热时间 (17)五、确定炉⼦的主要尺⼨ (18)（⼀）炉⼦有效长度 (18)（⼆）有效炉底强度 (19)六、炉⼦热平衡计算 (19)（⼀）热收⼊项计算 (19)（⼆）热⽀出项计算 (20)七、换热器计算 (32)（⼀）计算依据 (32)（⼆）设计计算 (32)⼋、排烟系统流体⼒学计算 (37)（⼆）阻⼒计算 (38)（三）烟囱计算 (42)九、供风系统流体⼒学计算 (44)（⼀）空⽓管道内径 (45)（⼆）空⽓管道阻⼒损失 (46)⼗、炉底⽔管的校核 (49)⼗⼀、烧嘴计算 (51)⼗⼆、风机选择 (52)⼗三、选⽤装料机和出钢机 (53)（⼀）推钢机的选⽤ (53)（⼆）出钢机的选⽤ (53)结论：............................................... 错误！未定义书签。
参考⽂献. (54)⼀、设计依据1、炉⼦⽣产率：G=100t/h2、加热钢种：优质碳素结构(20#钢)3、钢坯尺⼨：200mm×200 mm×9100 mm 和200mm×200 mm×4000 mm 的标准坯。
毕业设计任务及指导书课题名称：专业：班级：起止日期：指导教师：发任务书日期：指导教师编制一、序言根据国家教育部的要求，高等学校毕业生在毕业前要进行毕业实习和毕业设计或撰写论文（统称毕业环节），这是高等教育不可或缺的一个重要环节。
毕业环节注重理论与实践相结合，将课堂学到的知识与实际工作中的问题结合起来，培养学生解决实际问题的能力，同时也增强了学生适应实际工作的能力，是迈向实际工作岗位前的一次重要演练。
二、毕业设计内容加热炉是钢材加工的重要设备，也是钢铁企业的主要能耗设备。
自 1973年石油危机以来，燃料费用猛增。
随着工业产品市场竞争日益激烈和环保要求越来越高，在保证产品质量的同时，如何降低燃料消耗和减少环境污染已经引起普遍重视，钢铁工业更是如此。
多年来，加热炉技术人员一直在改进炉体结构、燃烧器、回收烟气余热、优化加热工艺、控制和管理及采用新型保温材料等方面寻求各种节能措施，以提高炉子的热效率。
从加热炉的热平衡可以知道，高温烟气余热带走的热量占各种燃料炉供给总热量的30-50%，因此如何利用好这部分热量是工业炉节能降耗的关键。
高效蓄热式燃烧系统是90年代以来，在发达国家开始普遍推广应用的一种全新型燃烧技术。
它具有高效烟气余热回收和高温预热空气以及低N0x排放多种优越性，主要用于冶金、化工、电力、机械、建材等工业部门中的各种工业燃料炉，并已呈现出迅猛发展的势头。
[3] 在查阅相关文献设计资料的基础上，综合考虑本设计采用高效蓄热式燃烧技术，将助燃空气煤气双预热到1000℃，并采用全架空炉底、不连续滑轨、汽化冷却等较先进的技术。
三、毕业设计的目的和要求（1）对资料、信息的获取及独立分析的能力；（2）综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力；（3）较好地掌握本专业的基础理论和基本技能及进行方案论证的能力；（4）使用计算机（包括索取信息、数据处理）的能力；（5）撰写设计说明的能力，开题报告、文献综述、设计答辩时的口头表达能力；（6）培养学生的创新意识和创新精神。
