轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗
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关于轧钢加热炉自动化节能控制的研究【摘要】本研究旨在探讨轧钢加热炉自动化节能控制的技术,通过设计自动化控制系统和优化节能控制策略,实现节能效果的提升。
本文通过控制效果验证实验和节能效果评估,验证了节能控制系统的有效性和可行性。
研究结果表明,该系统在实际应用中具有显著的节能效果,为轧钢行业节省了大量能源消耗。
未来,研究可继续深入探讨节能控制系统的更多优化策略,并将该技术推广到更多的轧钢企业中,以实现更大的节能效益。
本研究对轧钢行业的发展具有积极的推动作用,将为行业的可持续发展提供重要的技术支持和创新思路。
【关键词】轧钢加热炉、自动化控制、节能、控制策略、效果验证、节能评估、研究现状、应用价值、影响、研究方向1. 引言1.1 研究背景随着工业化生产的不断发展,轧钢工业作为钢铁行业中的重要组成部分,在钢铁生产中起着至关重要的作用。
轧钢加热炉作为轧钢生产过程中的关键设备之一,其加热效率和能耗水平直接影响着整个生产线的运行效率和生产成本。
传统的加热炉控制方法大多依靠人工调控,存在着操作复杂、效率低下、能源浪费等问题,难以满足当今工业生产对精准、高效、节能的要求。
为此,轧钢加热炉自动化节能控制的研究备受关注。
通过引入先进的自动化控制技术和节能策略,对加热炉的温度、燃烧、进料等关键参数进行优化调控,实现加热过程的精准控制和能源利用效率的最大化,从而提高生产效率、降低能耗成本,推动轧钢行业向绿色、智能化的发展方向迈进。
开展轧钢加热炉自动化节能控制的研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
1.2 研究意义研究意义是本研究的核心所在,轧钢加热炉是钢铁行业中耗能较大的设备之一,其能耗占到整个生产线的很大比例。
对加热炉的自动化节能控制进行研究具有重要意义。
节能控制可以有效降低生产成本,提高企业的竞争力。
节能环保已成为全球性的趋势,实施节能控制可以减少能源消耗和碳排放,有助于企业遵守环保法规,实现可持续发展。
加热炉自动化控制可以提高生产效率,保证产品质量稳定,减少人为因素对生产过程的干扰,提高生产线的稳定性和可靠性。
轧钢加热炉综合节能技术分析轧钢加热炉是钢铁企业生产过程中至关重要的设备之一,其能耗一直是企业关注的焦点。
为了降低能耗,提高生产效率,钢铁企业在加热炉的设计和改进上进行了广泛的研究和实践。
本文将对轧钢加热炉综合节能技术进行分析。
采用高效的燃烧技术可以显著降低加热炉的能耗。
传统的加热炉燃烧方式通常采用燃煤或燃油,燃烧效率低下,排放大量的废气和废渣。
而采用高效的燃烧器和燃烧控制系统可以提高燃料的燃烧效率和热能利用率,减少废气和废渣的排放。
还可以利用余热回收装置将废气中的热能回收利用,进一步提高能源利用效率。
优化加热炉的结构和工艺流程也是节能的重要手段。
通过对加热炉内部结构的改进和优化,可以减少热能的损失和浪费。
在加热炉炉膛的设计上,合理设置燃烧炉火室和加热区域的布置,优化燃烧炉室的空气分配和烟气排放,可以提高热能的利用效率。
采用先进的加热工艺流程,如预热和连续加热等,可以减少加热炉的能耗,提高生产效率。
加强加热炉的热能管理是节能的关键。
热能管理包括炉温控制、燃料控制、测量与监控等方面。
合理的炉温控制可以确保加热炉内部的温度达到所需的加热要求,避免能耗的浪费。
精确的燃料控制可以根据实际需求调整燃料的供应量,避免能耗的过剩或不足。
加强对加热炉的测量与监控,及时发现和解决能耗问题,提高能源利用效率。
提高员工的节能意识和技能培训也是节能的重要环节。
企业可以通过开展节能宣传教育,提高员工的节能意识和认识,推广节能经验和技术,培养员工的节能思维和技能。
只有员工具备了足够的节能意识和技能,才能更好地实施综合节能措施,提高加热炉的能效。
轧钢加热炉综合节能技术是钢铁企业提高生产效率、降低能耗的关键。
通过采用高效的燃烧技术、优化炉膛结构和工艺流程、加强热能管理和提高员工的节能意识和技能,可以有效地降低加热炉的能耗,提高能源利用效率。
这将有助于钢铁企业实现可持续发展,推动钢铁行业的绿色发展。
轧钢加热炉综合节能技术分析轧钢加热炉是钢铁生产中的关键设备之一,其能耗占整个生产线的比例较大。
对加热炉的综合节能技术进行分析和研究具有重要意义。
加热炉的主要能源消耗是燃料和电能。
目前,燃料的消耗是加热炉能耗的主要部分。
优化燃料的选择和燃烧过程是实现加热炉节能的关键。
可以通过使用高效燃烧器和燃烧控制系统来提高燃烧效率,减少燃料消耗。
加热炉的热损失也是能耗的重要部分。
传统的加热炉通常存在着热损失较大的问题,所以改善炉膛和烟道的隔热,采用热工程设计方法来降低热损失是非常必要的。
可以通过增加加热炉的预热装置,充分利用烟气中含有的热量,来提高炉膛的热效率。
加热炉在运行过程中还会产生大量的废热,如果能有效地利用这些废热,将会进一步提高热效率。
可以采用废热锅炉、废热蒸发器等设备来回收废热,实现能量的再利用。
加热炉的控制系统也是节能的重要手段。
良好的控制系统可以实现对加热炉的精确控制,避免能量的浪费。
可以通过自动化技术来实现对加热炉的智能化管理,进一步提高能源利用效率。
加热炉的清洁化燃烧也是节能的重要方向。
采用先进的燃烧技术,降低燃烧产物中的污染物含量,不仅可以减少环境污染,同时还能提高能量利用效率。
加热炉的综合节能还需要依靠科学的管理和维护。
定期对加热炉进行维护和修复,保持设备的正常运行,可以避免能耗的不必要增加。
加强对操作人员的培训,提高工人的节能意识和技能,也是节能的重要环节。
轧钢加热炉的综合节能技术包括优化燃烧工艺、降低热损失、废热回收利用、控制系统优化、清洁化燃烧和科学的管理与维护等方面。
通过综合运用各项节能技术,可以有效地降低加热炉的能耗,提高能源利用效率,实现对加热炉的可持续发展。
轧钢加热炉热工自动化控制与节能目前,对于我国的冶金行业而言,加热炉自动化控制和节能仍然是热工专业人员必须攻克的难题之一。
加热炉节能的方法多种多样,在选择加热炉时,必须要选用结构合理的加热炉型,还要耐高温、保温性好的材料,并且采用使用先进科学的技术和设备,这些都能提高加热炉节能效率和热工自动化控制具有重要的意义。
鉴于此,本文就轧钢加热炉热工自动化控制与节能展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
标签:轧钢加热炉;自动化控制;节能1.加热炉自动化控制系统的组成随着自动化控制水平的发展和提高,加热炉的自动化控制技术也取得了很大的进步。
轧钢加热炉热工自动化控制的形式多种多样,但无论是哪种形式的加热炉,其核心都是由现场控制和操作站两部分组成。
为了保证加热炉在各种环境和状态下,一定要确保加热炉内的燃烧材料充分的燃烧,达到加热炉理想状态,因此,提高加热炉的热工自动化控制水平尤为重要。
温度及磁烧控制系统、压力控制系统、换热器保护系统是加热器热工自动化控制的重要组成部分[1]。
2.轧钢厂加热炉的控制现状分析2.1轧钢加热炉的加热原理加热炉是轧钢厂生产中不可或缺的重要设备之一,其主要作用是将钢坯加热至适合轧制的温度,随着钢坯本身温度的逐步提升,其变形抗力会随之降低,钢的可塑性会大幅度增强。
以T12钢为例,在室温条件下,其变形抗力约为600MPa,当加热至1200℃后,变形抗力会下降到30MPa,仅为室温的1/20,由此能够使轧机的生产效率显著提升,能耗也会随之降低。
2.2加热炉的控制现状对于轧钢加热炉而言,炉膛内的温度主要是由燃烧系统进行控制,通过对空气及煤气流量的调节,从而达到控制燃烧温度的目的。
加热炉控制系统中的输入和输出量如表1所示[2]。
加热炉燃烧系统的特点体现在强耦合性和滞后性两个方面,加之参数之间存在互相干扰的情况,并且燃烧系统还会受到外界因素的影响,从而导致加热炉的燃烧效率并不理想。
现阶段,轧钢厂加热炉采用的控制系统,一般都是以人为手动的方式对空煤配比系数进行设定,如果运行工况出现变化,那么很難保证控制系统的响应及时有效,偶尔会出现加热炉尾冒黑烟的现象,不但影响了燃烧效率,而且还会增大能耗。
轧钢加热炉综合节能技术分析随着钢铁工业的发展,轧钢生产逐渐成为钢铁生产的重要组成部分。
而轧钢加热炉作为轧钢生产的核心设备之一,其能否实现节能降耗,对钢铁企业的经济效益和环境保护都有着重要影响。
1. 告别传统加热方式。
传统的轧钢加热炉主要采用燃煤加热技术,而这种技术会产生大量的热能损失,同时还会对环境造成污染。
因此,采用清洁加热方式,如燃气加热、电加热和感应加热等,可以大幅度减少能源损失和环境污染。
2. 实现自动化控制。
采用自动化控制系统可以实现对加热过程的精细控制,不仅能够降低能耗,还能提高加热效率。
在自动化控制系统的帮助下,调整时间、温度等参数可以更加精确地进行控制,实现节能的目的。
3. 采用节能材料。
轧钢加热炉中的炉壁、保温材料等都可以采用优质的节能材料,减少热能损失,提高加热效率。
同时,也可以在减少热能损失的前提下,提高加热速度。
4. 采用热回收技术。
轧钢加热炉的热能损失是比较严重的,采用热回收技术可以将这些热能重新利用。
例如,在燃气加热的时候,可以在燃气燃烧后的废气中回收热能,用于其他地方的加热。
1. 减少能耗。
采取综合技术手段进行节能,使得轧钢加热炉的能耗大大降低。
2. 提高产能。
通过采用加速加热技术和精细控制技术等手段,轧钢加热炉的产能可以得到提高,在满足生产质量要求的前提下,能够生产出更多的产品。
3. 减少烟气和废气的排放。
采用清洁加热方式和热能回收技术,可以有效地减少烟气和废气的排放量,从而减少对环境的污染。
4. 提高设备的使用寿命。
采用节能材料和自动化控制技术等手段,可以降低设备的热应力和机械应力,延长设备的使用寿命。
1. 江铜集团有限公司采用感应加热技术,成功开发出新型高功率(3×3.2MW)多级自动控制中频感应加热炉,取得了显著的节能效果。
2. 新疆天业集团新材料有限公司采用热设备优化技术和节能材料,有效降低加热能耗,提高了生产效率,增加了经济效益。
3. 横滨轧钢(广东)有限公司将原有的热风炉改造为燃气加热炉,同时采用节能材料加热炉壁和保温材料等方法,实现了能耗的大幅度降低,同时生产效率也得到提高。
轧钢加热炉综合节能技术分析随着工业化进程的不断加快,世界各国对于节能减排的重视程度不断上升。
作为能源消耗比较大的行业之一,钢铁行业的节能减排成为了国内外关注的热点。
轧钢加热炉作为钢铁制造过程中重要的生产设备,其节能措施的研究与应用具有重要意义。
一、高效燃烧技术轧钢加热炉燃烧时,无论是使用燃油、天然气还是煤炭等能源,都会产生大量的CO2、SO2、NOx等有害气体。
因此提高燃烧效率是减少排放的关键。
目前,高效燃烧技术主要有:增加预热段、改善燃烧气氛、增加氧气浓度、燃烧优化控制等。
通过这些措施可以提高燃烧效率,降低能源消耗和污染物产生量。
二、余热回收技术轧钢加热炉在加热钢坯时会产生大量的余热。
若不能有效回收利用,不仅会浪费资源,还会增加能源消耗和环境污染。
因此余热回收技术是一种十分有效的节能措施。
目前,余热回收技术主要有:烟气余热回收、钢坯余热回收、空气余热回收等。
通过余热回收,可以将回收的热能再次用于加热钢坯,降低加热炉的热能消耗,达到节能减排的目的。
三、温控技术温控技术是针对轧钢加热炉加热过程中产生的不均匀加热问题进行的研究。
通过温控技术可以实现钢坯在加热过程中的均匀加热,提高加热效率,减少钢坯变形和热裂。
目前,温控技术主要有:温度自动控制、热电偶控制、液压控制等。
通过实时检测钢坯的温度和形变,及时调整加热参数,能够有效地提高加热效率,减少能源消耗和环境污染。
综上所述,轧钢加热炉的节能减排是钢铁行业可持续发展的重要基础。
采用高效燃烧技术、余热回收技术和温控技术等措施,能够实现节能减排的目标,符合国家环保政策,也能降低企业成本,提高竞争力。
轧钢加热炉过程控制与节能降耗摘要:加热炉如何实现高自动化的控制以及最大程度上的节能依然是困扰我国冶金行业发展的一个大难题,也是相关专业人员必须要解决的难点之一。
因为能让加热炉实现节能的方法非常的多,所以在选择具体的加热炉时,就一定要选择结构合理的加热炉,并且起使用的材料还应该耐高温,以及运用了先进的技术,这些方法对于提高加热炉的节能效率和提升自动化控制程度都具有极其重要的意义。
关键词:轧钢;加热炉;过程控制;节能降耗在我国现代工业发展过程中,对其轧钢工艺提出了更高的要求,在对加热炉进行具体应用时,严格控制生产过程是其整体工程质量的重要保障,相关人员需要对其进行深入分析,确保能够实现节能降耗效果,本文分别从生产工艺,操作管理和炉子设备三个方面探究控制轧钢加热炉过程的具体策略,希望能够有效提升轧钢生产质量和生产效率,为我国现代工业的进一步发展创造良好的条件。
1轧钢加热炉的结构对相关的大部分企业来讲,其加热炉内部的结构的最终结果需要结合考虑其可以采用的燃料的种类等相关的情况才能看出来,而对于只能依靠燃烧热值非常低的煤气的企业来说,如果其对加热的钢产品的类别和数量都有不俗的要求的话,那么就必须综合企业的实际以及预期想达到的节能效率,所以运用空、煤气双热式的加热炉就是最好的抉择。
另外,如果企业的实际情况只能允许他们燃烧高热值煤气的话,那么使用常规的加热炉就是最好的方法。
由此可知,对于企业的加热炉的选择来说,一直都没有一个确定的标准,主要是根据企业的实际来进行选择。
如果其可以燃烧的燃料有非常多的选择余地,那么其能够选择的加热炉类型也就非常多。
因此,每一个企业都需要对钢坯的质量及生产的稳定性做出总体的考量之后,才能做出关于加热炉内部结构的的最佳选择。
2轧钢加热炉过程实现节能降耗的具体策略2.1优化生产工艺首先,需要将其热装温度和热送热装率提高,通过分析相关数据可以发现,在相同环境下,热送热装率每提升10%,则煤气消耗可以降低2%~3%,并使其烧损降低0.01%,将其热装温度和热送热装率适当提升,能够节约煤气,同时还可以使其氧化烧损,得到有效减少。
轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗摘要:加热炉过程控制系统(计算机二级系统,简称二级)是轧钢生产过程脱离“粗放型”管理模式,实现“精细化”管理的必备手段,只有依靠科学有效的过程控制技术,才能从根本上解决操作人员“凭经验烧钢”所带来的各种质量和成本问题。
深圳市库马克新技术股份有限公司研发了“库马克轧钢加热炉过程优化控制系统”,应用到钢铁企业对轧钢加热炉进行有效的过程控制,解决了这个问题,并应用到某中板厂和厚板厂,对于该厂的精细化管理及节能降耗做出了贡献,取得了良好的效果。
关键词:轧钢;加热炉;过程控制系统;节能降耗钢铁需求和产量的快速增长使得钢铁工业的能源消耗越来越大。
近年来,钢铁工业的能源消费总量已超过能源消费总量的15%以上。
钢铁产品的升级换代和质量的提高并没有带来节能,反而增加了轧钢过程的能耗。
加热炉一直是轧钢厂最重要的耗能设备,其能耗约占钢厂总能耗的70%左右。
高耗能国家轧钢加热炉不仅浪费能源,污染了环境,而且还增加了企业的生产成本,不利于企业的长期可持续发展,是否这样的改进,降低加热炉的能耗轧钢厂加热炉势在必行。
1加热炉过程控制系统的主要作用1.1在实现工艺目标中的作用该炉过程控制系统的主要任务是保证加热炉钢坯能满足工艺要求。
钢坯温度满足工艺指标要求。
主要分为两种:一是坯料的温度和均匀性;另一种是钢坯表面的脱碳强度。
对于第一类技术可以监测目标,“钢坯温度,钢坯温度的核心和表面之间的差异”和“钢坯温度时间”来实现。
第二类的过程目标,因为网上的难度(直接或间接)检测,从控制的角度出发,仅是为了尽可能的减少,减少钢坯脱碳,高温度和加热时间,特别是在氧化气氛中高温钢坯炉气的“持续时间”。
毕竟,实现过程目标都离不开计算机二级加热炉过程控制系统,利用加热炉过程控制系统,可以有效地提高钢坯加热过程的命中率,从而间接影响产品”目标的命中率,其经济效益在行业内已取得的共识。
具体数量取决于目前的生产管理水平。
探究轧钢加热炉过程控制与节能降耗摘要:轧钢加热炉的性能直接决定了钢材加工的效果与质量,使用合理的加工控制方式与恰当的能源消耗途径对于提升轧钢效果具有积极意义。
传统的轧钢加热炉控制主要依靠操作人员自身的主观意识,因此通常会造成钢材存在不同程度的烧损量,并且不同人员对设备控制的方式、途径不同,由此导致生产出的钢材质量不一致,同时会产生能源过量消耗。
为了确保钢材达到理想的生产标准以及节能降耗效果,运用过程控制系统对轧钢加热生产进行监控,确保钢材按照预定的流程进行生产,确保钢材的性能以及对能耗的有效控制。
关键词:钢材加工;轧钢加热炉;过程控制;节能降耗引言将过程控制系统运用到轧钢加热炉生产中,运用过程控制技术替代传统的人工控制可以确保轧钢加热炉生产钢材的精准性。
过程控制在轧钢加热炉当中使用的作用体现在实现目标工艺,即确保钢材加工达到理想的生产要求与水准,减少资源消耗,最大限度上降低轧钢过程中能源的使用。
在轧钢加热炉当中使用过程控制具有突出意义,一方面可以降低能源效率、提升钢材加工质量,另一方面展现出轧钢工程的技术创新。
轧钢加热炉使用过程控制实现节能降耗的措施需要体现在流程与设备两方面,包括优化轧钢生产工艺、强化轧钢管理、轧钢设备改良,为轧钢生产降低成本、提升轧钢生产效率、减低污染气体排放。
1.轧钢加热炉过程控制系统原理轧钢加热炉的过程控制需要以专用的过程控制系统为基础,在过程控制的基础上轧钢加热炉实现了一系列加工辅助优化,同时在轧钢加热炉过程控制基础上可以实现节能降耗控制。
过程控制信号接收钢材如炉信号后,以过程控制生产计划数据库为基础,由此对钢材及加热炉信息进一步确定,在此基础上进一步制定合适的热工制度。
[1]在明确轧钢生产的基础上进一步明确过程控制相关要求,进一步明确过程控制最小设计容量范围:(1)包括上下限报警设施的一类、二类监测点;(2)轧钢加热炉过程控制追求多策略同时运用,从而达到最优控制的效果,对最优控制环节进行划分:①轧钢加热炉要求燃料达到合理燃烧标准,从而实现对燃料的高效利用,以此为基础实现轧钢加热炉过程控制的合理化,这就要求在实际控制过程中需要将钢材温度作为过程控制对象;②过程控制追求对钢材加热过程中有效控制,具体表现在对燃料消耗量、加热炉温度的自动化控制,进而实现对钢材加工温度的优化控制;③轧钢加热炉过程控制将生产系统自动化检测作为目标,在此基础上实现对轧钢加热炉加热系统的优化调整,由此实现轧钢加热炉的最优控制。
轧钢加热炉热工自动化控制与节能摘要:为了有效的节约能源,合理的控制加热炉燃料的有效燃烧,必须加强加热炉的热工自动化控制水平。
热工自动化控制将计算机引入其中,能够有效的提高控制的精确度,灵活操作,并实现加热炉多向控制系统同时操作,保证加热炉正常运行工作。
关键词:轧钢加热炉;自动化控制;节能1引言近年来,我国轧钢加热炉逐渐向一等炉和特等炉迈进,向自动化控制方向发展,并取得一定的进步和成绩,但由于我国还存在着加炉设备落后、水平差的现象,导致轧钢加热炉发展艰难。
因此要综合考虑加热炉内的各种影响因素,对加热炉实现全面的热工自动化控制,并且要对不同类型的加热炉进行不同的考虑,合理的设置热工自动化控制水平和技术。
2加热炉自动化控制系统的组成随着自动化控制水平的发展和提高,加热炉的自动化控制技术也取得了很大的进步。
轧钢加热炉热工自动化控制的形式多种多样,但无论是哪种形式的加热炉,其核心都是由现场控制和操作站两部分组成。
为了保证加热炉在各种环境和状态下,一定要确保加热炉内的燃烧材料充分的燃烧,达到加热炉理想状态,因此,提高加热炉的热工自动化控制水平尤为重要。
温度及磁烧控制系统、压力控制系统、换热器保护系统是加热器热工自动化控制的重要组成部分。
3温度及燃烧控制系统一般情况下,轧钢加热炉各段的温度是均匀的、不变的。
但是,如果轧钢加热炉出现问题或是其他问题时,为了满足生产的要求,加热炉的每一段的温度和材料都要发生改变。
进入加热炉的空气和材料的比例也影响着加热炉内燃料的燃烧,若燃料过多,导致空气不足,则燃料燃烧会不充分,空气过多,产生的烟雾过多,炉内的热量会过分的丧失,热效率低。
因此,应该严格控制空气与燃料之间的比例,保证加热炉内的燃料充分燃烧。
所以不管加热炉中的供热量如何变化,加热炉内的空气和燃料量的比例是不变的,而自动化控制对于控制这一比例是很容易的。
一般而已,一定的热值的燃料都有相应的空气量。
在加热炉中,若燃料是燃油,油的热值是稳定的,不会发生变化,而如果燃料是燃气的话,则会发生变化。
轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的方法探讨摘要:轧钢加热炉在轧钢企业中属于规模最大的用能设备,其在整个生产工序中能耗较大(煤气消耗占比高达79.8%),单耗高达1.33GJ/t,年产煤气超过280万t。
就轧钢厂生产过程而言,它的全线烧损率一般都控制在1%~3%范围内。
所以本文中简单分析了轧钢加热炉节能降低煤气单耗烧损的具体方法,提出工艺优化操作方式与设备自动控制策略,最终得出结论。
关键词:轧钢加热炉;节能;煤气单耗烧损;工艺优化方法;蓄热式燃烧轧钢厂加热炉设备本身具有极大的热滞后惯性,所以为保证设备生产质量控制、寿命延长就必须降低其消耗损耗,并规避频繁调整技术操作行为。
为此,追求轧钢加热炉的生产力均衡发展,提出工艺优化操作方式与设备自动控制策略。
1.轧钢加热炉的均衡生产发展要求目前的轧钢加热炉都追求节能,且要追求燃烧过程绝对稳定、生产均衡。
就加热炉本身而言,它所采用的是一级燃烧段温度目标和二级控制系统,可实现对周期目标值控制系统的有效更新与转换,整体看来应用基础生产机制稳定均衡。
就二级燃烧系统来说,需要预测各个阶段的目标温度,结合预先设定工轧钢节奏与加热能力对最佳节能控制值进行计算[1]。
一般来说每相隔3分钟左右对每个燃烧段进行一次所需温度燃料量计算,观察其是否与预期存在较大偏差。
在对加热炉生产值进行预测过程中,需要分析其结果牺牲加热质量,有效提高热送热装率与热送温度,同时降低轧钢加热炉的整体燃料消耗,分析相关数据统计条件。
就同等条件而言,需要保证每提高10%的热送热装率基础之上降低煤气消耗至少3%左右,同时降低烧损大约0.01%。
其平均每年可节约大约250万元左右[2]。
在提高热送热装率与热装温度过程中可大量节约煤气,减少氧化烧损,可实现大批量连续生产过程,确保加热率产能大幅提高至少30%左右。
从理论层面讲,热送热装过程中需要减少冷热坯过渡,并留有一定间隙,不过在实际生产过程中是存在一定难度的。
具体来讲它是容易造成热坯过烧的,对于热坯的氧化烧损几率增加具有一定影响[3]。
管理及其他M anagement and other轧钢加热炉过程控制与节能降耗王占田摘要:基于当前市场经济情况,管理部门对相关的企业提出了新要求,即节能降耗以及降本增效。
钢铁企业,能源消耗较大,能源费用占主要制造成本的50%以上,因此需要遵循以上要求进行节能减耗工作。
加热炉过程控制系统是轧钢生产由粗放型管理模式转变为精细化管理模式的手段,在此过程中加以科学有效的技术,进而能从本质上解决操作人员凭借经验操作所带来的各种质量以及成本问题。
基于此,本篇文章对轧钢加热炉过程控制与节能降耗进行研究。
关键词:轧钢加热炉;过程控制;节能降耗;应用分析轧钢厂加热炉占据着十分重要的地位,生产的产品源头均来源于加热炉。
除此之外,加热炉与板坯的质量、原材料的质量以及成品的质量息息相关。
为了最终能够获得符合质量标准的产品,需要在加热炉方面提高重视程度,其中可以从煅烧的程度,燃料的选择以及温度的控制等多方面进行考虑。
由于在燃烧的过程中避免不了会耗费大量的资源,不符合现阶段节能降耗的需求。
除此之外,当下经济发展与环境保护的理念相违背,因此需要符合当今的经济发展以及环境保护的需求,不能对环境造成破坏。
1 轧钢加热炉过程控制系统的主要作用轧钢加热炉过程控制系统起到的主要作用如下所述:第一点,保证经过加热炉以后,所产生的钢坯能够符合各类参数指标以及相关要求。
第二点,钢坯的加热温度以及加热时间需要符合相应的规定,由于加工工艺存在有差异性,因此可以将工艺的目的具体划分为以下几种:一对钢坯进行等温热处理;二对钢坯表面的碳化物需要进行科学有效的控制。
第1种工艺目标主要是在轧钢加热路过程控制系统中,低于等温等速运行系统进行科学有效的设置,通过合理设置后,轧钢加热炉过程控制系统会结合相应的钢件工艺曲线,对保温时间,加热温度出炉时间以及入口温度进行科学有效的设置,后续进行预备热处理,基于不影响工艺的前提下做好保温工作,从而能够使组织的晶粒变得更加的均匀,从而刚才的性能更佳。
轧钢加热炉节能及降低氧化烧损优化措施
一、轧钢加热炉节能措施:
1.优化燃烧系统:通过对燃烧系统进行优化,提高燃烧效率,减少能源的消耗。
可以采用先进的燃烧器、预混燃烧等技术,提高燃烧效率,减少氧化烧损。
2.烟气废热回收利用:将炉内产生的烟气进行回收利用,通过换热器等设备将废热传递给需要加热的物料或热水系统,达到节能的目的。
3.采用高效的隔热材料:对炉体进行隔热处理,减少热量的散失,提高加热效率。
4.控制进料速度和温度:合理控制进料速度和温度,避免过高或过低导致能源的浪费。
5.加强设备维护和管理:定期检查设备运行状况,保持设备的完好,减少能源损失。
二、降低氧化烧损优化措施:
1.优化燃烧工艺:合理控制燃烧条件,避免过多的氧气进入炉内,减少氧化反应的发生,降低氧化烧损。
2.对钢材进行预处理:采用预脱碳、减轻氧化层等措施对钢材进行预处理,减少氧化烧损。
3.优化加热工艺:针对不同的钢材,合理选择加热工艺,控制加热温度和时间,减少氧化烧损。
4.加强操作管理:加强对操作人员的培训,提高操作人员的技能水平,减少人为操作不当导致的氧化烧损。
5.优化设备结构:根据炉型和加热工艺的要求,优化加热炉的结构和
设计,减少氧化烧损。
通过采取上述措施,可以有效的节能并降低氧化烧损,提高加热炉的
加热效率和钢材的质量,减少资源的浪费和环境的污染,实现可持续发展。
节能降耗技术在轧钢加热炉上的应用摘要:随着全球能源的日渐减少以及公众环境保护意识的增强,节能降耗技术逐渐在各行各业的生产以及应用领域受到重视。
文章针对轧钢加热炉这一设备开展了节能降耗技术应用的分析。
关键词:节能减耗;轧钢加热炉;应用1节能降耗技术在轧钢加热炉上应用的意义在轧钢行业所涉及的众多设施设备中,加热炉是耗能较高的关键性设备之一。
将节能降耗技术合理地应用在加热炉上,会起到积极的作用,如能够提高燃料利用率、降低能源消耗、将钢坯氧化的损失控制在最小的范围内,进而提升加热质量,实现促进整个轧线生产过程经济效益提高的目的。
由此可见,该项技术对于轧钢行业的发展有着很好的促进作用。
2加热炉节能降耗技术在加热炉上的具体应用评价加热炉工作效能的主要经济指标中,其中关键性的一点即是燃料的消耗量。
故而,加热炉节能降耗技术的一项主要工作即是将燃料消耗量尽可能地控制在最小的范围内。
在实际的实践应用中,节能降耗技术在加热炉上的应用具体有以下三个方面。
2.1将节能降耗技术应用在生产工艺上坯料的热送热装工艺具有非常大的潜在经济效益,这一点在加热炉的实际生产以及应用中得到充分的证明。
针对不同热装温度的钢坯,需要采用与这些不同的钢坯相适应的加热工艺,这项措施能够充分体现坯料热装所带来的效能,即节约能源、增加产量以及降低能耗。
因为连铸坯的热装温度一般较高,那么在对其进行加热时,可以忽略由于加热速度而引起的热应力对铸坯的作用。
在对热装连铸坯进行加热时,需要采取不同于加热冷装连铸坯的加热工艺,出台连铸坯热装的加热工艺制度;将预热段、加热段的温度控制在适宜的较低的范围内,或者可以直接将装料端低温段的部分烧嘴关闭,开展高温加热段、均热段两段加热制度。
加热炉热装技术的优势主要有以下几点:(1)能够实现了很大程度的节能。
据相关数据显示,直接装入冷坯时加热炉的单耗大概为每千克1600千焦,当装炉钢坯温度控制在300摄氏度至400摄氏度时,加热炉的单耗有所降低,每千克的单耗为1400,当装炉钢坯温度控制在800摄氏度至900摄氏度时,加热炉的单耗又再次降低,每千克的单耗仅为900千焦。
2010年1月(下)[摘要]本文叙述了轧钢加热炉热工自动化系统的组成,以及该系统在加热炉生产中所起到的作用。
利用炉内钢坯加热过程的数学模型及热平衡模型,依据加热炉不同产量和不同热装温度条件下,对热装加热炉的钢坯加热过程和燃料消耗进行了数值模拟和优化。
结果表明,热装加热炉的热工制度如不作调整,物料热装带来的节能潜力得不到充分发挥,调整后的加热炉温度制度将具有最大的节能潜力。
[关键词]加热炉;温度;节能;自动化轧钢加热炉温度控制与节能山巍巍(南京钢铁集团中厚板卷厂,江苏南京210035)1前言轧钢生产能耗约占钢铁联合企业生产总能耗的十分之一,其中消耗75%~80%于各种加热炉。
加热炉节能的途径有许多种,选择合理的炉型结构,使用耐高温、保温性能好的新型耐火材料,采用先进的燃烧技术和燃烧装置等,都能取得明显的节能效果。
但如何使各种节能措施得到充分的利用,合理地组织生产,加热炉实现热工自动化控制有着重要的意义。
2加热炉自动化控制系统的组成轧钢加热炉热工控制的形式有各种各样的,但核心是由现场控制单元和操作台两大部分组成,为确保加热炉在各种状态下,特别是在热负荷变化的动态过程中。
保证燃料的合理燃烧,实现炉子的“最佳状态”。
因此,提高加热炉的控制水平就显得尤为重要。
近年来,随着计算机和自动化控制技术水平的不断提高和普及,在加热炉生产中的自动化控制方面也取得了非常大的成绩。
加热炉热工自动控制一般由下面几个系统组成:1)温度及燃烧控制系统;2)压力控制系统;3)换热器保护系统。
此外,还有烟气含氧量分析,声光报警装置、彩色CRT 显示终端及打印装置。
本文主要就温度控制对节能的影响来说明。
3温度及燃烧控制系统轧钢加热炉在正常生产的情况下,各段的温度是均匀不变的。
但是,当轧机出现故障或其它的情况时,为满足加热工艺的要求,炉子各段的温度和燃料的供应都得作出相应的变化。
进入炉内的空气和燃料量的比例,直接影响燃料的燃烧。
空气不足,燃烧不完全;燃耗增加,热效率低;空气过量,烟气量增加,又会从炉内带走大量的热,热效率也不高。
23Metallurgical smelting冶金冶炼轧钢加热炉节能及降低氧化烧损优化措施张秀山(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司型钢厂,山东 济南 271126)摘 要:轧钢加热炉有一定的热惯性,会产生热滞后的特点,通过整体化地对设备进行整改优化可以使设备的性能改变,提升轧钢加热炉的节能效果,使氧化烧损的情况得到有效控制。
本文具体分析研究轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的优化措施,以供参考。
关键词:轧钢加热炉;温度;节能;调控;氧化烧损;优化中图分类号:TG307 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)12-0023-2收稿日期:2021-06作者简介:张秀山,男,生于1972年,汉族,山东莱芜人,本科,高级工程师,研究方向:材料成型。
1 轧钢加热炉概述加热炉作为轧钢工序中的主要耗能设备,在生产过程中能源消耗占热轧工序能耗70%以上,其节能降耗水平对整个冶金生产具有直接影响。
当前国内大多数轧钢产线的加热炉仍处于半自动控制,板坯加热质量因人而异,板坯出炉温度波动大,燃耗和烧损居高不下,对轧制稳定性和过程温度指标控制造成很大影响。
各轧钢企业在发展规模和生产条件方面有一定的差异,因此需要重视与实际情况相结合,合理地进行扎钢加热炉的配置,比如说温度的调控、加热钢筋规格的优化,这些都是配置过程中的要点。
2 轧钢加热炉节能降耗的具体要求在操作中需要有效地对节能策略进行落实,这样才能使轧钢加热炉的生产水平提升,然而需要注意保证钢坯出入温度的合理性,优化加工工艺和加工方法,否则盲目的通过消减燃气用量等方法进行节能降耗,可能会导致适得其反的结果。
在轧钢加热炉运行过程中,需要合理地进行产能优化,这样才能缩短钢坯的过烧时间,以减少燃气的用量。
当前轧钢加热炉的种类非常丰富,但是各炉的炉况有一定的差异,因为烧损程度不尽相同,需要重视生产工艺的优化,加强生产设备的分析,合理的对控制系统进行设计,以便使炉的烧损量减少。
轧钢加热炉节能降耗方法分析摘要:轧钢加热炉节能降耗的潜力很大,对于我国钢铁企业发展具有举足轻重的地位,本文从加热炉选型、加热炉保温材料及蓄热体选择等方面进行了研究,在优化工艺前提下,强化加热炉操作管理定能使加热炉氧化烧损及煤气消耗处于良好状态。
鉴于此,本文主要分析轧钢加热炉节能降耗方法。
关键词:轧钢;加热炉;节能中图分类号:TG307 文献标识码:A1、引言节能降耗和降本增效是目前市场经济条件下给企业带来的新需求,节能降耗是节约能源和降低消耗的一种手段,通过合理使用和科学管理、技术改进及其他综合途径降低了企业在生产中的亏损与浪费,降低了企业生产成本,提高了企业生产效益。
但是在钢铁企业当中,能源费用占据了制造成本的25%以上,能源费用占据了很大的比重,节能降耗迫在眉睫。
2、轧钢加热炉的基本构造与工作原理近年来社会各个领域对于钢材需求日益增加,在此背景下钢铁企业产能持续增加,同时轧钢加热炉节能效果关注度持续升温。
据统计,轧钢加热炉能源消耗量约占钢铁生产能耗总量的10%~20%。
所以广大技术人员应依据轧钢加热炉基本结构和工作原理,制定有针对性且节能效果明显的节能提效方案则能使能源消耗量降至最低。
轧钢加热炉基本结构见图1。
图1 轧钢加热炉的基本构造从图1可看出轧钢时钢坯是由左进料端装上,再由步进机构输送下钢坯发生运动的,移动区间通过预热段,加热段和均热段,钢坯加热后由右出料端流出。
钢坯自入口至出口期间,加热源多为烧嘴喷射出的燃气和高温烟气,3个加热区间内产生的过量烟气会由左边烟道流出,由轧钢加热炉运行原理可知,轧钢全过程热损失工序集中于3个加热区间内。
3、轧钢加热炉在使用过程中存在的问题3.1、盲目地依赖国外技术导致“水土不服”如今,对多数企业轧钢加热炉控制系统而言,其均是通过因地制宜地对国外系统进行改造,并在实践中,由于国内的操作环境于国外相比有不小的区别,就会导致其在运作的过程中不符合相应的要求,从而在使用过程中也有着大大小小的问题。
轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗
摘要:加热炉过程控制系统(计算机二级系统,简称二级)是轧钢生产过程脱
离“粗放型”管理模式,实现“精细化”管理的必备手段,只有依靠科学有效的过程
控制技术,才能从根本上解决操作人员“凭经验烧钢”所带来的各种质量和成本问题。
深圳市库马克新技术股份有限公司研发了“库马克轧钢加热炉过程优化控制系统”,应用到钢铁企业对轧钢加热炉进行有效的过程控制,解决了这个问题,并应用到某中板厂和厚板厂,对于该厂的精细化管理及节能降耗做出了贡献,取得了
良好的效果。
关键词:轧钢;加热炉;过程控制系统;节能降耗
钢铁需求和产量的快速增长使得钢铁工业的能源消耗越来越大。
近年来,钢
铁工业的能源消费总量已超过能源消费总量的15%以上。
钢铁产品的升级换代和
质量的提高并没有带来节能,反而增加了轧钢过程的能耗。
加热炉一直是轧钢厂
最重要的耗能设备,其能耗约占钢厂总能耗的70%左右。
高耗能国家轧钢加热炉
不仅浪费能源,污染了环境,而且还增加了企业的生产成本,不利于企业的长期
可持续发展,是否这样的改进,降低加热炉的能耗轧钢厂加热炉势在必行。
1加热炉过程控制系统的主要作用
1.1在实现工艺目标中的作用
该炉过程控制系统的主要任务是保证加热炉钢坯能满足工艺要求。
钢坯温度
满足工艺指标要求。
主要分为两种:一是坯料的温度和均匀性;另一种是钢坯表
面的脱碳强度。
对于第一类技术可以监测目标,“钢坯温度,钢坯温度的核心和表面之间的差异”和“钢坯温度时间”来实现。
第二类的过程目标,因为网上的难度
(直接或间接)检测,从控制的角度出发,仅是为了尽可能的减少,减少钢坯脱碳,高温度和加热时间,特别是在氧化气氛中高温钢坯炉气的“持续时间”。
毕竟,实现过程目标都离不开计算机二级加热炉过程控制系统,利用加热炉过程控制系统,可以有效地提高钢坯加热过程的命中率,从而间接影响产品”目标的命中率,其经济效益在行业内已取得的共识。
具体数量取决于目前的生产管理水平。
1.2在降低加热生产消耗中的作用
加热炉过程控制系统的另一个重要作用是降低钢坯加热的加热消耗。
降低生
产成本的前提是保证钢坯温度达到工艺目标。
在加热炉的生产能力不能完全满足
轧钢系统的要求,利用加热炉过程控制系统的首要任务是确保生产需求,天然气
消费量并不一定比没有加热炉控制系统减少工艺优化。
但是,如果炉子的容量满
足轧机的最大容量要求,钢坯加热的加热时间将减少,钢坯加热的气体将大大减
少间接。
至于“烧钱时间”的减少,取决于现有的管理水平。
在没有加热炉过程控
制系统的情况下,操作人员不能准确掌握钢坯的温度状态,因此不能真正了解实
际钢坯过烧时间。
通过工艺优化控制系统,操作员可以至少直接监测钢坯的温度
变化过程,这是可能的,以减少不必要的加热时间的钢坯。
2加热炉节能降耗技术在加热炉上的具体应用
2.1将节能降耗技术应用在生产工艺上
坯料的热送热装工艺具有非常大的潜在经济效益,这一点在加热炉的实际生
产以及应用中得到充分的证明。
针对不同热装温度的钢坯,需要采用与这些不同
的钢坯相适应的加热工艺,这项措施能够充分体现坯料热装所带来的效能,即节
约能源、增加产量以及降低能耗。
因为连铸坯的热装温度一般较高,那么在对其
进行加热时,可以忽略由于加热速度而引起的热应力对铸坯的作用。
在对热装连
铸坯进行加热时,需要采取不同于加热冷装连铸坯的加热工艺,出台连铸坯热装
的加热工艺制度;将预热段、加热段的温度控制在适宜的较低的范围内,或者可
以直接将装料端低温段的部分烧嘴关闭,开展高温加热段、均热段两段加热制度。
2.2改进操作技术
充分开发和应用烟气余热双蓄热式加热炉蓄热的装置为:空气烧嘴以及高炉
煤气烧嘴前的蓄热室。
基本原理为:依托换向系统促使烟气流经蓄热室里的蓄热体,烟气流量大小的控制是依靠排烟机前的排烟流量阀实现的,从而实现对蓄热
室温度的控制。
当烟气将热量传导给蓄热室里的蓄热体后,经过换向燃烧,对流
经蓄热体的空气与高炉煤气进行预热,使温度上升到一个较高的水平,从而提高
了高炉煤气的发热量。
合理控制炉膛压力节能降耗的另一有效措施为将炉膛的压
力控制在一定范围内,这能够降低出炉口以及入炉口喷火导致的热量损耗。
在这
方面要确保炉体密闭性,尽最大可能将炉压控制在微正压或者30Pa上下。
当不
出钢时,要及时关上炉门,避免炉气溢出以及冷空气的进入。
2.3有条件的自动控制
任何控制系统设计都是针对某种或某些特定干扰来制定的,自动控制应在这
些特定干扰发生时能起到较好的作用,但当其他干扰发生或干扰克服不完全,仅
靠PID闭环反馈起作用时,自动控制就显得缓慢且无力。
一般,在轧制节奏平稳、钢坯品种规格稳定时,采用最基本的串级比值控制
方法即可满足控制质量要求。
控制回路一方面按比例稳定调节煤气和空气的流量,另一方面对温度偏差进行细微的调整。
它起到了比手动操作更为精细的调节作用。
当轧制节奏波动频繁时,虽可采用生产率前馈的策略来克服,但由于前馈模型不
可能十分精确,每次补偿都会有些剩余干扰而造成温度的波动,且从一个稳态到
另一个稳态一般至少需30~50 min。
如果轧制节奏波动周期小于这一时间,则必
将使炉温对象失去稳态和控制质量的下降。
品种多且批量小是对燃烧自动提出的更大挑战,不同品种的加热制度使炉温
设定值相应变化。
由于缺乏针对品种变化干扰的控制手段,故仅靠温度闭环反馈
控制调整会导致温度响应速度较慢。
例如,钢种I要求出钢温度960e,相邻钢种
II要求出钢温度1060e,此时炉温设定值相差较大,则很难获得理想的控制质量。
2.4自动控制系统的设置
轧钢加热炉自动控制系统主要由两部分组成,即换向控制和燃烧控制系统。
有效的自动控制系统完成对加热炉现场数据的采集和处理,输出控制和报警功能
可以控制设备的工作状态,对设备进行燃烧和换向的手动和自动功能。
变速控制
系统包括换向控制原理、燃气快速燃烧安全控制和气动报警系统、燃烧控制系统、燃烧控制原理、数据处理与显示、蒸发冷却自动控制等。
采用加热炉自动控制系统,有效地减少了炉内热量的损失,有效地控制了加热炉和蓄热室的温度;
2.5加热炉装炉技术的改善
该技术从上世纪60年代中期,不定形耐火材料现场捣的原始施工方法,浇水和预制吊装,提高炉壁的气密性,延长炉衬使用寿命。
近年来,加热炉热装技术,提高连铸坯质量,连铸机和加热炉有效,轧机和连铸机的生产节奏的协调提高,
连铸机分离问题和排气热损失问题在一定程度上提高;
2.6 有操作者干预的加热炉燃烧系统自动
如果将加热炉燃烧系统自动理解成是无人操作,那么这个观点是完全错误的。
无人值守的自动需要更全面的实时和专家信息支持,目前的技术水平无法做到。
因此,由于经验知识不完整,自动控制在一些特殊情况下则需操作者的手动干预:
鉴于一些制约因素的影响会出现自动控制效果差的情况,一些操作者就断然认为
自动不好用,这种认识是不全面的。
自动系统在另一些情况下会稳定运行,实现
手动无法做到的精细调整。
因此,要引导操作者熟悉自动操作,了解自动效果,
掌握自动控制什么情况下有效,什么情况下会效果变差,对自动控制做到心中有数,最终形成大多数时间坚持自动,必要时少量手动干预的操作习惯。
3结论
本系统应用在某厚板和中板轧钢加热炉过程的优化控制上,不仅为该厂精细
化管理、提高产品质量做出了贡献,确保所有钢坯的出钢温度满足轧制温度要求,最大限度地降低钢坯加热过程中的碳流失,也为该厂节省钢坯加热煤气用量和减
少钢坯氧化烧损量下降做出了贡献。
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