文档介绍：目录
前言 2
第一章加热炉概述 3
第二章现代推钢式加热炉工艺简介 4
4
炉子的热工制度和炉型 4
工艺过程概述 5
第三章加热炉自动控制系统 7
燃烧控制系统 7
8
9
10
第四章仪表的选型 11
检测变送元件 11
执行器的选择 14
调节器的选择、 16
总结 18
参考文献 19
前言
随着现代化生产过程越来越复杂,规模越来越庞大,以及原材料的短缺
和能源危机的加剧,企业间的竞争日趋激烈,人们对提高生产效率,提高产
品质量,降低生产成本,减少能源消耗,强化环境保护的要求也日益提高,
因此对工业过程控制提出了更高的目标。
钢铁工业是能源消耗的大户,其中仅冶金加热炉的能耗就占钢铁工业总
能耗的25%,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"特别是随着现代化轧机向连续、大型、高速、高精度和多品种方向发展,对钢坯的加热质量也提出了越来越高的要求。然而加热炉生产过程是及其复杂的,其间包括热力学、化学的和物理的各种过程,其本质上是一个具有典型的多变量、时变、非线性、大惯性和纯滞后等特点的复杂工业生产对象。传统的燃烧控制己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,从真正意义上地降低能源消耗,实现产品绿色生产"
而加热炉炉温自动控制系统技术在实际生产、生活中更是发挥了极其重要的作用,因为它直接影响到了工业生产以及我们的生活。高产、优质、低耗、低成本、低污染反映了轧钢加热炉的综合技术经济指标,用少投入实现产能的最大化,是企业和热工工作者的追求目标,亦是轧钢加热炉的发展趋向。目前,国内的连续式加热炉正在经历从推钢式到步进式的转变过程,虽然步进式加热炉有其优点,但是推钢式加热炉也有很多可取之处,推钢式炉和步进式炉有同等的效果,并且推钢式加热炉一次性投资少,维护运行费用低。在本设计中将用到过控中所学的串级控制系统,前馈-反馈控制系统等多种自动控制系统,并且根据控制系统和工艺需求,本着安全可靠,节能经济的原则对传感器、变送器、执行器等工艺元件进行选型
第一章加热炉概述
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。金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。广义而言,加热炉也包括均热炉和热处理炉。
连续加热炉包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉,但习惯上常指推钢式炉。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。
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。用于加热小断面料坯的炉子只有预热段和加热段。习惯上还按炉内安装烧嘴的供热带划分炉段,依供热带的数目把炉子称为一段式、二段式,以至五段式、六段式等。50~60年代,由于轧机能力加大,而推钢式炉的长度受到推钢长度的限制不能太长,所以开始在进料端增加供热带,取消不供热的预热段,以提高单位炉底面积的生产率。用这种炉子加热板坯,炉底的单位面积产量达900~1000公斤/(米2·时),热耗约为(~)×106千卡/吨。70年代以来,由于节能需要,又由于新兴的步进式炉允许增加炉子长度,所以又增设不供热的预热段,最佳的炉底单位面积产量在600~650公斤/(米2·时),热耗约为(~)×106千卡/吨。
连续加热炉通常使用气体燃料、重油或粉煤,有的烧块煤。为了有效地利用废气热量,在烟道内安装预热空气和煤气的换热器,或安装余热锅炉。
第二章现代推钢式加热炉工艺简介

现代连续加热炉型可以归为两大类:推钢式炉和步进式炉。两类炉型的根本区别,仅在于炉内的输料方式。推钢式炉是连续加热炉中历史最长的一种炉型,自上世纪初沿用至今。在1967年以前,所有的现代轧机都是采用推钢式炉。步进式炉是在上世纪三十年代才出现的炉型,有一些优点超过了推钢式炉。这两类炉型经过七十年以上的时间的发展,其性能指标的相互比较也发生了很大的饿变化。推钢式选用合理的温度制度和供热制度,降低炉内的最高温度和废气排放温度,提高炉内燃烧产