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加热炉岗位职责(精选多篇)

发布时间:2020-09-23 08:33:42 来源:岗位职责 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:带钢作业区加热炉技术主管岗位职责

1.负责加热炉区操作人员技术培训、操作指导。2.热炉区生产过程中出现的技术问题。3.负责加热炉区设备技术管理。

推荐第2篇:加热炉管理办法

加热炉管理办法

第一章 总则

第一条

加热炉是石油化工生产装置的重要设备,也是石油化工生产中消耗能源的主要设备。为了加强加热炉的管理,确保加热炉的安全、稳定、长周期运行,切实做好节能降耗工作,特制定本管理制度。 第二条

本管理制度适用于公司装置的管式加热炉。 第三条

加热炉的运行、维护和检修质量检查与验收,应按照SHS01001-2003《石油化工设备完好标准》、SHS01006-2003《管式加热炉维护检修规程》、SHF0001-90《石油化工管式炉效率测定法》、股份公司《关于加强炼油装置腐蚀检查工作的管理规定》等有关规章制度执行。

第二章 管理职责

第四条

公司设备管理部门主要职责:

1、公司设备管理部是公司加热炉职能管理部门,在主管副经理领导下开展加热炉管理工作。

2、贯彻执行国家有关法律、法规和公司有关加热炉管理的制度、规定、规程和标准,制定本企业加热炉管理制度,并检查执行情况。

3、负责加热炉大修、更新、检验与检修计划的审核工作。

4、参加新建管式加热炉的检查和验收工作。

5、参与管式加热炉设备事故的分析和处理,对事故预防措施进行审查,并对实施情况进行监督检查。

6、监督检查全公司加热炉使用维护情况、档案资料管理情况及安全附件使用管理情况。

7、组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高加热炉的管理水平。

第五条 各二级单位设备管理部门的职责:

1、负责组织贯彻上级有关部门下发的有关加热炉管理工作的条例、规程、办法、标准和通知,结合本单位实际情况制定加热炉管理制度,并定期检查执行情况。

2、负责本单位加热炉的设备管理,并参与加热炉的节能工作。

3、定期分析加热炉的状况和存在的问题,提出整改措施。

4、组织或参与加热炉及所属设备的设计、采购、制造、安装、检修维修、技术改造、更新及事故处理的全过程管理。

5、负责加热炉大修、更新、检验与检修计划的编制上报工作。

6、建立健全加热炉台帐和加热炉主要技术档案。

7、参加新建管式加热炉的检查和验收工作。

8、参与管式加热炉设备事故的分析和处理,提出预防措施,并负责实施。

9、负责加热炉热效率的管理和统计工作。

10、推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高加热炉的管理水平。

11、会同有关部门做好管式加热炉操作人员的培训工作。

12、组织编写、上报有关加热炉的各种报表。

第六条

各二级单位的生产、技术部门职责

1、负责加热炉的节能、优化运行管理。

2、负责编制管式加热炉《工艺卡片》、《工艺技术操作规程》等工艺技术文件及开停工方案。

3、监督检查管式加热炉日常运行工作,使管式加热炉的各项工艺指标符合本规定的要求。

4、组织或参与管式加热炉生产事故的分析、处理,并对事故预防措施进行审查和对其执行情况进行检查。

5、组织相关单位定期对燃料油(气)进行品质分析,建立台帐,保证燃料油(气)的质量指标达到规定要求。要求控制燃料气中总硫含量应不大于100 ppm,燃料油中总硫含量应不大于1%。

6、采取措施合理控制燃油温度,保证燃油的恩氏粘度不大于4.5E°;燃油(气)、蒸汽系统压力要稳定;雾化蒸汽应为过热蒸汽,且应控制其压力高于燃油压力0.05MPa。

7、负责加热炉热效率的管理和统计工作。

8、负责加热炉燃料消耗的统计工作。

9、推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高加热炉的管理水平。

10、负责加热炉节能工作,组织分析原因,落实节能措施。

11、会同有关部门做好管式加热炉操作人员的培训工作。第七条

各二级单位生产调度部门的职责

1、负责加热炉燃料系统的瓦斯、燃油的调度工作。

2、保证加热炉在设计允许的范围内运行,满足生产过程需要,严禁超温、超压、超负荷运行。负责做好加热炉燃料成分的控制工作。 第八条

安全环保部门负责加热炉事故的调查处理,并按照国家标准和天津市环保部门规定的指标,定期对加热炉的烟气排放进行监测。 第九条

人力资源部门应负责加热炉操作人员的上岗培训、考核和取证。 第十条

公司机械研究所负责配合设备管理部门做好加热炉炉效监测和评估工作。检修维修单位应按照规定的内容,经常对加热炉及附属设备进行检查维护,及时处理发现的故障,保证加热炉处于良好工况下运行。 第十一条

使用单位负责加热炉的操作运行管理和日常维护。

第三章 管理要求 第十二条

加热炉在正常运行周期内的平均热效率(以下简称热效率):热负荷在10MW及以上的加热炉的热效率应达到87%以上,其中新建加热炉的热效率应达到89%以上;热负荷在10MW以下的加热炉的热效率应达到设计值。 第十三条

在提高加热炉热效率的同时,应避免烟气露点腐蚀。要合理控制物料进料温度,确保炉管壁温高于烟气露点温度。各二级单位设备管理部应组织定期对加热炉烟气露点温度进行监测。 第十四条

为了节能降耗,加热炉运行应控制以下指标:

1、最终排烟温度一般应不大于170℃。如燃料含硫量偏离设计值较大,则应进行标定和烟气露点测试,然后确定加热炉合理的烟气排放温度(一般应高于露点温度20~30℃)。

2、为了保证燃烧完全,应尽量降低排放烟气中的CO含量,一般应不大于100ppm。

3、对流室顶部烟气中的氧含量,燃气加热炉应控制在2%~4%;燃油加热炉应控制在3%~5%。

4、加热炉的外壁温度应符合相关设计规定的要求。第十五条

为了保护环境,延长设备的使用寿命,应严格控制燃料品质,控制烟气中的污染物排放。污染物的排放应达到国家标准和当地环保部门规定的指标。

1、应积极采用低NOx燃烧器,以减少排放烟气中的NOx含量。

2、应采取有效措施控制燃料中的硫化物含量和固体颗粒含量,减少排放烟气中的SO

2、SO3等硫化物含量和粉尘含量。燃料气中总硫含量应不大于100ppm;燃料油中总硫含量应不大于1%,固体颗粒含量应不大于2000ppm。燃料中的硫化物含量和固体颗粒含量达不到要求的应制定计划,采取措施,限期达到要求。

第十六条定期对加热炉操作人员进行加热炉应知、应会知识培训和考试,合格后方可上岗操作。 第十七条

加热炉必须安装热电偶、负压表和在线氧含量分析仪,并保证其正常使用。 第十八条

每台加热炉应设置合理的烟气取样点,以利于对运行状况进行监测。烟气取样点的设置及要求见附录。 第十九条

对加热炉所用燃料油、燃料气应定期进行品质分析,建立台帐,并每月报送设备管理部门。 第二十条

对加热炉用燃料油、燃料气和雾化蒸汽应进行计量,并保证计量的准确性。

第二十一条 应积极采用先进的控制系统,逐步实现加热炉的燃烧状况自动控制。已采用DCS控制的生产装置中,DCS应能显示加热炉的热效率值。

第二十二条 加热炉的保护、联锁应符合公司相关管理规定。

第四章 运行维护

第二十三条 严格遵守操作规程及加热炉工艺指标,保证加热炉在设计允许的范围内运行,严禁超温、超压、超负荷运行,并尽量避免过低负荷运行(过低负荷一般指低于设计负荷的60%)。

第二十四条 加热炉因特殊原因实行特护运行时,由各二级单位设备管理部门组织制定特护方案,由各二级单位技术总负责人批准执行。生产装置操作人员在执行规定的检查内容的同时,必须认真落实特护方案规定的内容。 第二十五条

加强加热炉运行情况的检查和管理:

一、生产装置管理人员应做好下列工作:

1、每日至少对本装置管辖范围内加热炉的运行情况至少进行一次巡检。

2、每周应做一次炉效检测工作;每月应编写本装置加热炉运行情况分析报告。

3、根据加热炉运行状况,确定是否烧焦和制定烧焦方案。

二、生产装置操作人员应做到:

1、精心操作,保持加热炉良好的运行状态。要加强三门一板(油门、汽门、风门,烟道挡板)的调节,保证炉膛明亮不浑浊,避免燃烧器火焰过长、过大、冒烟,严禁舔管。要尽量保持多火嘴齐火焰,维持高效运行。

2、按照以下规定进行巡回检查:

⑴每1~2小时检查一次燃烧器及燃料油(气)、蒸汽系统。检查燃烧器有无结焦、堵塞、漏油现象,长明灯是否正常点燃;油枪、瓦斯枪应定期清洗、保养,发现损坏及时更换;备用的燃烧器应关闭风门、汽门;停用半年以上的油枪、瓦斯枪应拆下清洗保存。

⑵每1~2小时检查一次加热炉进出料系统,包括流控、分支流控、压控及流量、压力、温度的一次指示是否正常,随时注意检查有无偏流。情况异常必须查明原因,并及时处理。

⑶每班检查灭火蒸汽系统。检查看火窗、看火孔、点火孔、防爆门、人孔门、弯头箱门是否严密,防止漏风。检查炉体钢架和炉体钢板是否完好严密,是否超温。

⑷每班检查辐射炉管有无局部超温、结焦、过烧、开裂、鼓包、弯曲等异常现象,检查炉内壁衬里有无脱落,炉内构件有无异常,仪表监测系统是否正常。

⑸每班检查燃烧器调风系统、风门挡板、烟道挡板是否灵活好用,余热回收系统的引风机、鼓风机是否正常运行。发现问题应及时联系处理。 ⑹有吹灰器的加热炉,应根据燃料种类和积灰情况定期进行吹灰。应定期检查吹灰器有无故障,是否灵活好用。使用蒸汽吹灰器的,吹灰前须先排除蒸汽凝结水。

⑺每天应检查一次仪表完好情况。每季度至少应对所有氧含量分析仪检定一次,发现问题及时处理。检定结果应报生产装置备案。 第二十六条

加热炉的开停工必须严格按照工艺操作规程执行。开停工前必须制定详细严谨的开停工方案,并经有关部门审核会签。停工时特别要注意防止硫化物在对流室内自燃,对于停车后易发生连多硫酸腐蚀的奥氏体不锈钢炉管应采取碱洗手段,防止应力腐蚀开裂,二级单位设备管理部门应编制有相应的《停工检修期间奥氏体不锈钢设备管理制度》。

第五章 维护检修

第二十七条

加热炉的检维修应按照《管式加热炉维护检修规程》(SHS01006)执行。 第二十八条

应加强加热炉的日常维修,特别是对引风机、烟道挡板、吹灰器等附件的维修。发现问题要及时修理,排除故障,不得影响加热炉的正常运行。

第二十九条 设备管理部门应根据日常维护和停工检查、检测的结果,认真编制加热炉检修计划,做到不过修,不失修。

第三十条

每次大检修停工时,应对全部氧含量分析仪(包括探头)、热电偶和负压表(包括探头)进行维护、检定。 第三十一条

停炉检修时,必须进行炉管的检查检测。要根据实际情况安排检测项目,落实有资质的检测单位进行检测。检测内容可包括: ——外观检查及测量; ——测厚及硬度测量; ——表面金相检测;

——超声波检测、焊缝X射线拍片检测或其它无损检测; ——炉管表面垢物分析,并制定防范措施。 第三十二条

检修完的项目应按照有关规程、规范要求严格检查验收。

第三十三条

燃油的加热炉在停工检修期间应安排辐射炉管清灰。对流炉管应视积灰程度,决定是否清灰和清灰方法。烧燃料气的加热炉应根据情况决定是否需要清灰。 第三十四条

凡新做或修补的耐火砖、耐火混凝土,均应按相应的烘炉曲线进行烘炉;烘炉期间,炉管内应通入所允许的介质加以保护。

第六章 检查与考核

第三十五条

各二级单位的设备管理部门每月应对加热炉的运行状况进行一次检查和考核,促进加热炉的管理及运行水平的不断提高。公司设备管理部应定期组织有关人员对加热炉的运行状况进行检查,并对检查结果进行考核。 第三十六条

加热炉管理的考核内容应包括:加热炉有关规章制度的执行情况;加热炉的热效率;加热炉的现场运行情况及设备完好状况。

推荐第3篇:台车加热炉

台 车 加 热 炉

一、设备用途及基本要求:

该设备主要用于各种金属合金。不锈钢件的淬火、正火、退火等热处理。要求该设备设计结构合理、造型美观、操作维护方便。

二、设备规格及技术参数:

1、额定温度:950℃

2、使用温度:

3、电源参数:380V 3相 50HZ

4、额定功率:460KW 240KW 180KW +10%

5、加热区数:三区(二区)

6、有效工作尺寸:

7、最大装载量: T

8、最大工件重量

9、炉温均匀性:±10℃

10、表面温升:按国家电炉制造标准

三、结构要求:

1、台车电阻炉:炉门采用浮挂式电动炉门。

2、台车密封采用:机械密封、气动密封任造一种。

3、炉衬采用,全纤维压缩折叠块。

4、电阻带采用镍铬Cr20Ni80。

5、工字型炉底板选用Cr25Ni20Si2。

6、炉底、炉口全部采用高铝复合砖衬。

7、台车采用高温铸铁边框。

8、热电偶采用镍铬、镍硅、K分度段。

四、温度控制柜要求:

1、控温仪采用日本岛电系列智能温度控制仪,具有程序控制PID连续调节等功能。记录仪采用无纸记录仪,采用多通道具有存储记忆、外接插孔等功能。

2、保护系统具有过载、短路及超温报警等功能。

3、具有单台电能计量功能。

4、电控柜盘面具有电压、电流显示功能。

5、其它未注事项按《行标》执行。

五、要求炉体具有排气、快速降温功能。

六、验收标准:

1、根据GB4002-83《工业电炉设备基本技术条件》,GB10067.1-4-88标准和国际电工标准IEC。

2、根据GB5959.4-92《电热设备的安全,第四部分.对电阻炉的通用部分》。

3、根据JB4311.4-87《电阻炉》.GB9452-88标准。

4、根据JB/DQ5071-82《电阻炉筑炉守则》。

哈尔滨松江工业电炉制造有限责任公司

2009年8月10日

推荐第4篇:加热炉阶段工作总结

加热炉阶段工作总结

2010年9月1日到9月30日车间安排我在1780热连轧加热炉进行了轮岗实习。在此之间,我了解到了加热炉的安全操作规程、工艺流程和部分技术规程。

在加热炉学习过程中,我了解到了加热炉在热连轧中的重要作用,并首先对本区域的工作安全有了较深的了解。在此基础上,我知道了加热炉的工艺流程:上料、照合、装钢、加热、出钢。而在加热阶段,主要分为调火、汽化、出钢。在加热期间,要注意一加、二加和均热阶段的温度控制。我也了解到了加热炉供热方式。上部供热:上均热段和二上加热段采用平焰烧嘴;上一加热段采用侧向调焰烧嘴;下部供热:全部采用侧向调焰烧嘴。在加热过程中必须保证板坯加热的温度质量:板坯加热必须保证生产工艺要求的在炉时间,确保板坯温度;统一工艺制度的板坯的炉间温差应小于30℃;保证板坯的通板温差不能超过规定值;水管造成的温降应小于30℃。

在对加热的工艺有了初步的了解之后,我学习了加热炉的部分技术规程。首先我知道了1780热连轧加热炉的原料规格、连铸坯尺寸、外形及允许偏差。其次,我学习了板坯的装炉工艺要求:钢号及化学成分应符合规定;每次浇注的头尾部分应切除一定长度,保证没有缩孔;铸坯表面不应有裂纹、角裂、拉裂、结疤和夹杂;铸坯表面压痕不能大于10mm。

在加热炉学习的一个月,我知道了加热炉的生产流程及工艺,也充分了解到了加热炉对后续工艺的影响,对整个热连轧的重要作用。

推荐第5篇:加热炉技术总结

柳钢热轧1#加热炉施工技术总结

柳钢1450热轧板带工程1#加热炉工程,由北京凤凰工业炉有限公司设计、施工总承包,北京凤凰工业炉公司武汉分公司负责完成炉体机械设备、电气设备、自动化设备及仪表、电缆管线、各类介质管道等全部安装调试;钢结构制作安装;筑炉(含管道绝热)及烘炉等施工。该炉体长度49.20m,炉体宽度12.74m,设备安装量近1000吨,钢结构及管道制作安装量500多吨,炉子耐火材料砌筑量近2000吨。

该加热炉采用带有汽化冷却系统和高效预热装置以及具有大调节量的低氧化氮烧嘴上下加热的大型步进式加热炉。加热炉自动化程度较高,专业面广,涉及炉底驱动机械(液压传动)、炉底钢结构、炉顶空煤气管道、烟道、汽化冷却系统、烟道、炉体耐火材料砌筑、电气、仪器仪表及计算机控制专业等。本工程从2009年8月5日正式开始安装,至2009年12月28日点火烘炉,历时145天。

步进梁式加热炉总的施工程序为从下至上,从本体到外围的顺序进行。按图纸分类分别为:炉底机械安装、水封槽安装、下部钢结构安装、上部钢结构安装、炉内水梁立柱安装、炉顶大梁安装、各类设备安装、各种工艺管道安装、炉体其它附件安装和耐火材料砌筑。

加热炉安装的所有结构件、设备件、工艺管道的定位,都以炉子中心线和装、出料辊道中心线为依据确定,标高采用上道工序交付指定的高程点。

加热炉的关键机械设备的安装是炉底驱动机械,炉底机械工作的好坏,直接关系到钢坯在炉内的运行是否正常步进,也关系到活动水梁升降,平移整个循环连续动作的平稳性。因而炉底机械从最底层的斜轨座开始,就用精心精确的安装调整好,为了达到安装斜轨座的精确度,厂家隋设备一起制造了一台安装模具,方便调整位移和标高,斜轨座的垫板可采用斜垫板和平垫板配套使用,保证调整后的斜轨座标高控制在0.2㎜以内。

炉底机械中的升降框架和与之相配的定位轮安装,也非常重要,升降框架上下都没有滚轮,安装后下滚轮座落在斜轨座上,起框架升降作用,上滚轮放置在平移框架上,使之能前后移动,安装过程中要把握好几个关键控制点:

1、

2、升降框架上的所有滚轮与炉子中心线要保证平行。上下两层框架与炉子中心线要保证平行。

3、第一个滚轮的圆心与出料端(或进料端)辊道中心线的距离严格按设计尺寸控制。(这时整个炉底机械的位置处于零位位置上)

4.保证升降框架上滚轮标高的绝对水平(以图纸设计标高为准)。

定位轮主要控制框架在前后运动时,始终保持直线状态,定位轮分上下两层,安装在平移、升降框架的两侧。安装时滚轮边与框架的滑板间隙控制在0.2mm即可,缝隙不可过紧,也不可过大。

加热炉钢结构是一个骨架式有机整体,分上部和下部,下部钢结构主要构件有:柱、纵梁、铺梁。柱的根部和铺梁的两端与砼基础连接,安装时可先将柱、纵梁粗略按设计位置放到位,然后立即安装铺梁,铺梁的位移、中心标高严格控制,再将纵梁和柱由下往上紧紧地与铺梁中部顶撑住,再复查一遍铺梁上表面的标高,每根铺梁复查三个点(中部和两端),标准在0~+2mm之内,个别铺梁由于制作平整度超差,可根据实际情况,增减铺梁两端的基础垫板加以调整。

上部钢结构主要由上下圈梁、墙板和顶部大梁组成。安装时控制好墙板的垂直度及对称墙板间的尺寸,以保证炉膛砌筑宽度。为了炉侧烧嘴安装的准确,墙板上的烧嘴孔,在上部钢结构全部安装固定后再开孔。顶部大梁安装需待炉内的梁水梁立柱全部吊装就位后,再开始安装。

炉底机械和下部钢结构安装检验合格后,开始安装水梁立柱。位于炉内的水梁立柱其功能是支承和运送加热后的钢坯出炉。水梁立柱分固定和活动两种,固定与炉底铺梁连接,活动的安装在炉底机械的平移框架上。水梁立柱安装的要点为:关键在柱的垂直和预拉伸的掌握上,单根的柱子垂直度校正且施焊后,在一组(每组六根柱子)中的第一根柱与纵梁三通焊接,然后再接

6、

2、

5、

3、4的顺序逐根与纵梁三通连接,除第一根柱子是在垂直的情况下与纵梁焊接外,其余均要按设计要求,采用拉伸的方法与纵梁三通对口焊接,(按设计要求拉伸的水梁立柱,待炉内温度达到工作温度时,因热胀恢复垂直状态)柱与纵梁连接的焊缝,坡口要磨光,先用氩弧焊打底,再用电焊盖面,全部焊接完成后,焊缝进行100%超志波,10%射线探伤检验,达到Ⅱ级焊缝检验标准为合格。

水梁立柱的纵梁上部为耐磨高温的不锈钢滑块,校正水梁立柱时,以该滑块顶部高度为准,通过水梁立柱与纵梁三通处的焊口精调标高,这样同时也消除了炉底铺梁和炉底平移框架安装时所产生的高差,在调整滑块标高的过程中始终用水平仪配合施工。

加热炉的工艺管道按介质分类主要有液压管道、汽化冷却管道、空煤气管道、水冷管道等,原则上在系统设备安装就位后开始施工,在这些管道中液压管道和汽化冷却施工程度、质量尤其重要。

炉子液压系统是保证炉子安全平衡运行,满足工艺条件的重要环节,液压管道在安装现场切管、弯管和配管,管子用机械切割,用弯管机冷弯,管子最小弯曲半径不小管子外径的3倍,软弯的最小弯曲半径应不小于软管外径的9倍。本加热炉液压管采用不锈钢管不用酸洗,用压缩空气吹扫干净即可。进行管路压力试验,在试验压力稳压10分钟,然后降至工作压力进行全面检查,所有焊缝和有关接口无渗漏,管路无永久变形为合格。

加热炉汽化冷却系统施工战线较长,从给水泵房开始,到汽包间到循环泵,直至炉内的水梁立柱,本加热炉汽化冷却系统设备和阀门有104吨,管道近60吨,支座支架20吨。汽化冷却系统主要作用是确保炉内的水梁立柱在高温的环境中正常运行。整个系统的焊接质量是关键,所有焊口均采用氩弧焊打底,电焊盖面,焊口不得有裂纹,夹渣,气孔,未溶透缺陷,所有管材需有材质合格证书,管道组对前仔细检查管口尺寸,偏差,施焊前焊条按说明书规定严格进行烘干,所有操作焊工必须有焊工合格证,焊后的焊缝应保持缓冷,焊缝按图纸要求进行探伤检验。

耐火材料施工是加热炉又一道关键的工序,耐火材料自身的质量和施工的质量,直接影响到炉子的使用寿命。加热炉耐火材料施工必须抓住两个关键、特殊工序,一是水梁包扎施工,二是炉顶的可塑料捣打施工。

加热炉的耐火材料品种较多,有浇注料、可塑料、锚固砖、粘土砖、轻质砖、还有发挥绝热作用的耐火纤维制品,光是浇注料就有致密高强浇注料、高铝低水泥浇注料、低水泥浇注料、轻质浇注料、纤维浇注料等好几种;各种耐火纤维制品按厚度、材质分类,多达十几个品种,再加上砖、可塑料又分不同的型号,因此在开工前,必须按各种耐火材料的使用部位、型号分类堆放,避免在施工过程中混淆。同时注意材料进场后,必须进行送检,待送检合格后方可使用。泥浆的配合比严格按生产厂家提供的产品说明书进行搅拌。

炉内支撑梁主要由固定梁和活动梁组成,其包扎质量将有直接影响炉内支撑梁的绝热效果,进而影响加热炉的使用寿命。首先将剪裁好的纤维毯沿立柱和水梁上的锚固钉螺施线包扎紧密,接缝处压紧、压平,水梁钢管面不得从纤维毯接缝处漏出;纤维毯包扎完毕后,将剪裁好的塑料薄膜沿立柱和水梁上的锚固钉螺施线包扎紧密,接缝处压紧、压平,纤维毯不得从薄膜中漏出;然后用准备好的塑料绳将包扎好的立柱和水梁缠绕紧密,避免纤维毯将浇注料中的水分吸走,造成浇注料水分不足,形成蜂窝、麻面。振捣采用ф30的棒头,振动棒操作人员必须仔细振捣,振捣时应尽量保护好模具和支撑梁上的锚固钉不受损伤。振捣点应选择在径板与木条的交接处,严禁直接振动棒直接接触镀锌铁皮。振捣至浇注料中无气泡冒出为止。浇注完成24小时后拆除模具。

炉顶压下处可塑料捣打采用支撑模,其安装模板的标高,应比设计炉顶的高度低5㎜左右,以保持炉顶内表面有适当的拉毛、修正余量。拆模后立即刮毛、修砖面、切胀缝、扎透气孔。炉顶浇注料采用钢管支模,模板支设采用满堂架支撑于炉底,脚手架站杆在纵横向间距为1m×1m,横杆竖向间距为1.2m,炉顶模板采用1500×300×50mm的钢模板,辅以木模板,模板支设标高应略高于设计标高3mm。待模板支设好后,挂上吊挂砖,用事先准备好的木楔将锚固砖塞紧,炉顶膨胀缝留设按炉长方向每7块挂硅留设一条胀缝,炉宽方向按6块挂砖留设一条胀缝,材料采用PVC板填充。

提起加热炉耐火材料施工,不得不说模具制作,加热炉的主要模具有:炉墙上所有门,孔洞,炉顶压下部位,两端水冷梁,炉内的水梁立柱,围提提等,由于浇注占到了加热炉的整个耐火材料总量的2/3,坚实牢固,尺寸规范的模具,才能为浇注质量提供基本保证,由于加热炉炉型复杂,模具制作的工作量大,模具制作必须提前开始,模具制作及支模质量好坏,直接影响到浇注料施工质量,因此模具制作的管理和监督不容忽视。

另外本工程炉墙浇注料支模形式由传统的“满天红”支模形式改为单排工字钢立柱支模(见炉墙浇注料支模示意图),从而减少大量的人力、物力,改善了施工现场作业环境,也大大加快了加热炉耐火材料施工的施工进度。

耐火材料施工工作量大、工期紧;加上作业环境差。只有科学地安排,合理地组织人力、物力,加上好的外界条件(如行车、上道工序的交出时间),才能保证工期和质量的实现。 在加热炉结构、机械等专业施工的同时,电气、仪表安装工作也必须同时进行,形成一个多层交叉作业的局面,才能保证整个网络工期实现。电气、仪表安装进度总体上应满足总网络计划要求,安排上要突出重点,以点带面。如:配电系统的安装应最先完成;与试车有关的能源介质传动系统其次,但必须调试和试车创造条件。

在加热炉工程中,电力传动设备主要有助燃风机、稀释风机、液压站电机、装、出钢机、炉门升降装置、排污泵、各类电动阀门等。主要电气设备有配电柜、逆变器柜、变频控制柜、整流器柜、PLC柜、UPS柜、操作台、现场操作箱和各类编码器、检测器、接近开关等。各类动力、控制电缆主要通过电缆桥架或局部穿管敷设。在炉区设有工作和保护接地网。

加热炉工程中,电气专业主要有盘柜安装、电气保护管安装、电缆桥架安装、电缆敷设接线、硬母线安装、照明安装、接地装置安装等工作。仪表专业的主要内容是加热炉各个温度控制段的温度控制、助燃风压力控制、炉膛压力控制、燃气压力控制及相关的自动保护控制。主要设备有各类热电阻(热电偶)、各类温度计、测温仪、压力变送器、压差变送器、各类压力表、调节阀(含切断阀)、仪表控制柜、仪表保护箱、保温箱、显示表、液位控制装置等。在这里因篇幅有限,我就不一一向大家述说,下面就本加热炉电器仪表施工中的特殊、关键工序:炉体仪控设备和变送器安装向大家简单介绍一下:

1.炉体仪控设备安装:

a、就地仪表的安装位置应考虑操作和维护方便,不宜安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方,仪表的安装高度应便于操作和观察,一般为仪表中心距地面1.2~1.5m。

b、直接安装在工艺管道的仪表,应在工艺管道吹扫后压力实验前安装,并随工艺管道一起试压。必须与管道同时安装时,在管道吹扫前将仪表拆下。

c、仪表上接线盒的引入口不应朝上,以免灰尘、水或其它物品进入盒内,接线完毕,接线引入口应及时封堵。

d、对仪表和仪表电源设备进行绝缘电阻测量时,应有防止弱电设备及电子元件被损坏的措施。 2.变送器安装:

a、变送器一般应安装在距测量点较近之外,周围环境应无大的温度变化及较大的振动,温度和湿度条件适合该仪表的使用条件。

b、露天安装的变送器应有防雨板并根据情况采取防冻措施,当安装保温伴热时按照保温伴热要求执行。

C、安装变送器时用设备所带的卡板及螺栓固定φ40㎜的管支座上并找平找正。并列安装多台变送器时水平高度应一致,误差应不大于3㎜。

d、测量液体或时,一般应将变送器安装在与取出点同一高度位置上,以免附加静压产生的误差对仪表产生影响。

e、使用φ12㎜的紫铜管,采用与接头螺纹相符合德卡式套接手连接,每台变送器均应有三通或五通阀组,测量管与变送器连接时应做成“S”型。

f、变送器安装后应可靠接地。

本加热炉工艺设备技术先进,自动化程度高,施工队伍要有相应的技术技能和精良的技术装备,方能保证工程的实体质量,电气安装涉及转动,计算机、仪表等方面需要各类人员的介入。加热炉仪表工作量相对较大,且受前道工序制约较多,这些都要求项目在整体安排加以平衡。

总结一座加热炉的施工技术不是一两句话能叙述清楚的,以上是本人在本座加热炉关键、特殊工序施工的一点井蛙之见,还有许多没有提到的施工内容,如空煤气管道的安装、水冷系统、电气、仪表安装的施工等。要想高速、优质的干好一座加热炉,除了在施工技术上不断改进,完善外,还需在施工阶段认真加以组织协调,更需一批技术能力强,业务素质高的管理人员和优秀的施工队伍。

推荐第6篇:材料加热炉基础

Unit 1 电阻加热:利用电阻而通电产生的热量直接或间接加热材料

感应加热:利用电磁感应原理,在金属中产生感应电流,来加热金属。 电弧加热:在两极之家产生电弧,用电弧产生的高温来加热材料。

电子束加热;利用在电场作用之下形成高能的电子流轰击材料表面产生热量,加热物体。 等离子加热:利用在电场作用下气体分离,用形成的高温等离子加热物体材料 激光束加热:将电能转化韦高能激光,用激光来加热物体。

微波加热:将电能加热成微波输出,将微波与材料相互作用,使材料整体被加热材料。

Unit 2

材料加热气氛的种类

1、吸热性气氛 原理;将原料气余空气按院子碳、氧比为1混合,送入装有由外部供热的反应罐进行催化分解得到CO、H2

2、放热性气氛原理

1的条件下,原料气余空气进行不完全的燃烧,其燃烧产物经冷却制得放热性气氛。

3、净化放热性气氛 原理:江放热性气氛经沸石分子筛精华,除去CO2 和H2O

4、氨分解气和氨燃烧气 原理:将氨气通入装有催化剂的反应罐中,在一定的温度下分解,就制得氮气和氢气。

真空加热技术特点

1、防止氧化作用 在真空中,当氧的分压大于化合物的分解压时,金属被氧化,相反当金属分解压大于真空中的氧分压时,氧化物会分解出氧来。

2、真空脱气作用 可有效除去金属中的氧气、氢气、氮气的目的。

3、真空脱脂作用 蒸汽压较低时,油脂会在加热时随即被真空泵抽走

4、真空下元素的蒸发

Unit 3 表压力:静压头在数值上等于炉气的相对压力。

压头的定义:单位体积炉气与同一平面上的路外单位体积空气的能量差 气体的静止平衡方程:p1p2gH

流体的流动形态:①层流:层流流动时,流体质点都作有规律的平行运动,六层之间不相互混合,质点无径向运动。②紊流:流体不仅按前进方向运动,而且还向各个方向作不规则运动,不停地相互混合。然而在紧贴管壁处存在着极薄的层流,成为层流底层。 伯努利方程的运用:

p1gz112vp2gz22112nv22i122vi

pa1agz1pa2agz2

烟囱的抽气原理: p(ag)gH

Unit 4 1三种传热方式的特点①传导传热 定义 热量从物体温度较高的部分传到温度均较低的部分,或由温度较高的物体传到与之相接触的较低温的物体的过程。②对流换热 定义 指流体中温度不同的各部分之间发生相对位移,是比同位置的各部分的质点相互混合而引起的热量

传递过程 ③辐射换热 定义 由电磁波传递热量的过程,具有一定温度的物体以电磁波的形式不断地以各种波段向外辐射能,当投射到另一物体时,即被部分的吸收。

2、热边界层:里固体表面t处,流体的温度接近或等于主流温度,则厚度t的流体层则为热边界层。

3、热辐射: 物体因其表面的温度而以电磁波的形式向外辐射能量。

4、黑体:能在任何温度下全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体。

5、灰体:对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关的物体,其吸收系数介于0与1之间的物体。

6、黑度:物体的实际辐射力与同温度下绝对黑体的辐射力之比值。

7、影响对流换热的因素: ①流体的动因②流体的流动状态③流体的物理性质④接触表面的位置与形状、大小和放置位置。

Unit 5 耐火材料:能够抵抗高温,并能承受高温物理和化学负荷,耐火度大于1580℃的材料。 耐火度:耐火材料抵抗高温作用的性能。

耐热震性:耐火材料具有抵抗热应力破坏的能力。

电阻温度系数:表示电阻当温度改变1℃时,电阻值的相对变化 耐火材料的技术要求:①耐火度②高温结构强度③耐热震性④高温体积稳定性⑤高温化学稳定性⑥致密性⑦导电性

耐热材料的分类:①黏土质耐热材料(耐火黏土与高岭土,具有弱酸性和良好的耐热震性,但不可作为内衬)②高铝质耐火材料(氧化铝含量超过48%,高温强度高,化学稳定性好,耐热震性差)③刚玉耐火材料(氧化铝含量超过98%,良好的绝缘,化学稳定性,耐热震性强,高温结构强度高)④碳化硅质耐火材料(主要成分为碳化硅,导热性高,高温化学稳定性好,耐热震性好,耐磨性好,可做内衬)⑤硅质耐火材料(二氧化硅含量超过93%,耐热震性差,不可在碱性气氛中应用)⑥镁质耐火材料(氧化镁含量为80%~85%,耐热震性差,不可在酸性气氛中应用)⑦其他耐火材料

电热材料种类及特点:①电热合金(铬镍合金1100℃、铬镍铁合金1000℃、铁铬铝合金1400℃②高熔点金属 钼1650℃ 钨2200℃、Ta 2000℃ 铂 1600℃③非金属材料 碳化硅 1450℃ 二硅化钼(1400~1800℃) 石墨2500℃ 陶瓷半导体 250℃。 特点:①最高使用温度高于炉膛最高使用温度100℃左右

②电阻率相对的高,而电阻温度系数要相对的小 ③热膨胀系数要相对的小

④表面负荷(单位表面功率)要小 ⑤高温强度高 ⑥抗环境腐蚀能力强 ⑦加工性能良好

Unit 6 1燃料发热量(高发热量极低发热量)定义:燃料单位质量或提单位体积完全燃烧的放出的热量。①高发热量:可将生成的气态产物为冷却,使其中的水汽凝结为0℃水,则放出汽化潜热,此时发热量较高Q燃烧Q水汽冷至量 Q燃烧Q水冷却至20度0②低发热量:………..20℃水…低发热

2、可燃冰的定义:天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。

3、煤的工业分析成分①挥发分(在隔绝空气的情况下加热,得到的可燃性气体如CO H2O 从挥发份中冷凝出煤焦油)②固定碳(没回发后留下的剩余的固定CH

4、C2H

2、C2H

4、可燃物)③水分④灰分

4、工业煤气在发生炉内的形成原理:。固体原料煤从炉顶部加入,随煤气炉的运行向下移动,在与从炉底进入的气化剂(空气、蒸汽)逆流相遇的同时,受炉底燃料层高温气体加热,发生物理、化学反应,产生粗煤气。此粗煤气(即热煤气)经粗除尘后可直接供燃烧设备使用。

Unit 7

1、热工仪表的组成部分①检测部分 直接感受物理参数的变化②传递部分 将检测的物理参数输出③显示部分 将数据直观输出

2、热点效应定义:将电偶失手的的外部的热能转化为电能的结果。

3、热电偶冷端补偿方法:①补偿导线法 原理 将热电偶两端位置移动校准②调整仪表零点法

4、压力测量仪表的种类及特点、用途:①液柱式 特点(一般采用水银,酒精作为工作液,要求不能与被测介质引起化学变化 结构简单 使用方便 准确度高,缺点 量程一首液柱高度限制 用途:实验室及科学研究②弹性压力计 特点 结构简单 坚实牢固 价格廉价 准确度较高 测量范围广 便于携带 用途:工业应用最广泛③电气式压力计 特点 有较高的静态和动态性能,量程范围广 用途:使用与压力变化快的工况和高真空,超高压测量④负荷式压力计 特点:应用广 结构简单 稳定可靠 准确度高 重复性好 可测负绝对压 用途:普遍作为标准仪器对压力检测进行标定。

Unit 8

1、热壁式炉体 大多数中低温加热炉和空气气氛的高温的炉体结构多,采用空冷方式的炉体为热壁式炉体。

2、冷壁式炉体 高温气氛和真空炉需要用炉壳密封多采用的水冷方式,炉衬多为隔热热屏式结构的炉体。

3电炉的设计步骤①设计的原始资料收集②炉型的设计与选择③炉膛尺寸的确定④炉体结构设计⑤加热炉功率的确定⑥电热元件材料的选定⑦电热元件设计、尺寸计算及在炉内的布置方式⑧炉用机械的设计⑨其他系统的设计⑩技术经济指标的核算⒒完成设计文件12设备制造、调试和使用总结。

Unit 9 

1、电热合金(1200度)

2、碳化硅(1350度) 空气气氛

3、硅钼棒(1650度)

4、氧化锆、氧化杜(2000度)

推荐第7篇:轧钢加热炉发展

在国家节能、钢铁产业结构调整、淘汰落后产能的政策引导下,近年来我国轧钢技术发展很快,新建或在建的轧钢生产线不断增加。钢铁生产能耗结构中,轧钢工序仅占总能耗的10%~15%,轧钢加热炉是轧钢系统的主要耗能设备,占轧钢工序能耗的60%~70%。因此,轧钢工序的节能重点是轧钢加热炉节能。随着轧钢产能的提高,轧钢加热炉数量增长迅速,而且向大型、高效、低污染等方向发展。据统计,2006年,我国热轧能力约1.15亿吨;2010年热轧能力达3.8亿吨,轧钢加热炉数量逾千座。

新技术、新工艺日益推广应用

首钢近年来处于搬迁改造和结构调整的关键期,轧钢加热炉的发展呈现以下特点。

向大型化发展。随着加热炉数量的迅速增加,首钢热轧能力接近4000t/h(不含冷轧)。其大型化发展分为两阶段,第一阶段为2006年以前,首钢重点完成北京厂区轧机和加热炉技术改造,投产或改造的加热炉小时产量一般低于

200t/h,如2003年首钢中板厂3500mm轧机改造,加热炉最大生产能力为120t/h,2005年首钢一线材完成高速轧机改造,高线三区完成高速轧机改造,加热炉生产能力分别为120t/h和140t/h。第二阶段为2006年至今,首钢建成首秦公司、迁钢公司和京唐公司新热轧生产线,加热炉小时产量高于250t/h,如首秦2006年4300mm轧机工程和2007年3300mm轧机工程配套的双蓄热式步进炉,迁钢2006年投产2160mm轧机工程配套步进炉,京唐2009年投产2250mm轧机工程配套的蓄热式步进炉。

步进炉、蓄热炉替代推钢炉。首钢历年来不同类型加热炉数量变化如原创图1所示,由图可知,推钢炉数量逐年减少,步进炉和蓄热炉数量在不断增加,特别是步进炉增加最快。由于步进炉具有受热面积大、加热时间短、氧化烧损和钢坯黑印少、操作灵活等优点,在近年首钢新建的热轧生产线中已完全替代推钢炉,是加热炉节能的发展方向。

首钢北京厂区热轧加热炉主要为推钢炉,步进炉很少。以热轧为例,2000年以前仅有高线1台步进炉,其余均为推钢炉;2001年~2006年,尽管北京厂区进行了一些节能技术改造,步进炉仅增加2台(2005年一线完成120t/h步进炉改造,高线完成140t/h步进炉改造),这主要是由于首钢搬迁调整的原因,北京厂区技术改造大幅减少,高线型材和中板等厂矿还是维持原有的推钢炉。尽管首钢中板厂进行过3500mm轧机改造,但由于改造费用等问题而没有采用步进炉替代推钢炉。可见,步进炉在新建轧钢加热炉上容易实现,特别是随着钢坯品种质量的提高,步进炉的优势更加突出。

蓄热式加热炉具有高效余热回收、高温预热空气及低NOX排放等优点,近年在我国推广、应用迅速,是国内目前普遍推广的环保节能新技术。首钢北京厂区加热炉主要为改造项目,故蓄热炉增长缓慢,数量不多,仅为3台,如2002年完成的首钢型材三车间蓄热式加热炉改造,2003年、2005年完成的首钢中板1号、2号蓄热式加热炉改造。此后,在首钢新建热轧生产线上,蓄热式加热炉数

量稳步增加,集中体现在首秦4300mm和京唐2250mm热轧线上加热炉数量的较大幅度增加。

汽化冷却替代水冷技术。汽化冷却与水冷技术比较,具有节水、节能和富产蒸汽等优势,在近年来加热炉上逐步得到推广、应用。有关人士对首钢北京厂区加热炉调研时发现,北京厂区加热炉多数保持水冷方式,汽化冷却技术仅在少数加热炉上实施,但是在首钢近年非北京厂区新建热轧加热炉上,全部采用此技术,如首秦4300mm、迁钢2160mm、京唐2250mm等热轧工程新建加热炉均集成采用了汽化冷却技术。

热装热送技术应用普遍。热装热送是轧钢系统最应推广的节能技术,每提高入炉钢坯温度100℃,可以降低加热炉燃耗约6.7×104kJ/t,降低轧钢工序能耗2kgce/t。衡量热装热送技术的节能效果主要有两个重要参数:热装热送率和热装温度。采用一般热送热装工艺时可节能35%,采用直接热送热装工艺可节能65%,再采用直接轧制工艺时可节能70%~80%。采用热送热装可提高加热炉产量,缩短加热时间,减少钢坯氧化烧损,降低建设投资和生产成本,同时可提高产品质量和成材率。首钢无论是北京厂区还是首秦、迁钢等地,热装热送技术普遍得到了推广应用。但是由于受到生产调度和品种钢加热要求的限制,热装率还有待提高。

新技术、材料得到应用。北京厂区除近年改造的几台加热炉自动化程度有所提高外,部分加热炉没有进行自动化升级改造,首秦、迁钢和京唐等地加热炉在新建过程中自动化水平大大提高,但是加热炉的二级控制,如直接数字控制还有待进一步推广应用。节能涂料在首钢(如一线材、迁钢等地)加热炉上应用实施,也取得一些节能效果,由于涂料随时间延长节能效果呈下降趋势,故该技术须定期重复使用。

品种钢加热炉节能问题须引起重视

尽管首钢加热炉节能工作取得很大进步,由于近年来首钢产品结构调整、高附加值产品比例不断提高,加热炉节能工作出现了一些新问题,如部分轧钢加热炉能耗不降反升、氧化烧损增加等问题。近年来首钢板带材加热炉数量不断增加,而线型材加热炉数量不断减少,说明首钢加热炉向高附加值产品加热方向发展。近年来首钢加热炉能耗不降反升。

由于钢材品种的变化,首钢加热炉节能工作须注重以下几方面问题。

品种钢的加热节能。由于品种的不同,要求钢坯缓加热或出钢温度升高,则钢坯在炉时间延长会导致加热炉能耗提高。型材出钢温度为1100℃即可,而板材出钢温度一般高于1200℃,通过简单计算,板材加热炉能耗至少比型材高5kgce/t以上。另外,有些品种不适合热装热送,导致热装热送率低,这也是目前轧钢工序能耗提高的主要因素。为此,要研究哪些品种适合热装,哪些品种不合适热装,可热装热送的合适温度(钢坯入炉温度)为多少。

钢坯加热均匀性。以往多采用红外热成像技术对不同规格的钢坯加热均匀性进行研究,钢坯温差小于50℃,基本可满足轧制要求。近年来由于某些品种的特殊要求,钢坯内外加热温度均匀性不断提高。如迁钢2160mm加热炉钢坯加热温度应小于35℃,首秦4300mm加热炉钢坯加热内外温差应小于20℃,板坯不同部位温差过大会导致钢坯轧弯、轧制规格达不到预期精度等。故须进行不同品种钢坯规格加热温度的研究,掌握钢坯加热的基本规律,为制定科学的加热制度奠定基础。

加热制度。加热炉的加热制度是决定钢坯加热质量的关键,首先加热炉采取两段式还是三段式加热,下加热还是上下加热等方式是加热炉加热的基础,加热炉出钢温度、各段加热温度和加热时间等参数是加热制度的关键参数,为此须进行不同品种加热时间和加热制度的研究,确定经验公式,实现品种钢加热制度的优化。

氧化烧损。首钢中板和迁钢等轧钢加热炉氧化烧损问题相对突出,如产品中镶嵌氧化铁皮严重影响产品质量。影响氧化烧损的主要因素有钢坯加热时间、出钢温度和炉内氧气氛。通过调整钢坯加热制度和控制炉内氧气氛等手段,加热炉的氧化烧损问题有所缓解。今后须进一步研究各因素与氧化烧损量的关系,通过优化操作技术将氧化烧损降至最低。

推荐第8篇:加热炉梳理工作小结

热轧加热炉梳理工作小结

根据厂部安排的热轧加热炉梳理工作已完成,现对这部分工作做一小结。

一、加热炉概述

根据原海鑫公司与北京神雾热能技术有限公司协议,加热炉为总承包工程。土建工程由宝冶2007年开始施工,神雾公司于2012年4月-2012年9月现场安装设备。

1、加热炉主要技术数据:

加热炉炉型: 蓄热式步进梁加热炉 用途: 轧制前板坯加热 数量: 两座

设计加热能力: 270t/h(冷装20℃)

连铸坯入炉温度:热装:600~920℃ 冷装:室温 连铸坯加热温度:1150~1250℃

连铸坯加热质量要求:连铸坯出炉温度与目标温度偏差:≤10℃,沿板坯各向温差 ≤20℃(与水梁接触点除外) 装、出料方式: 装钢机装钢、出钢机出钢 冷却方式: 支撑梁和立柱采用汽化冷却

燃料种类: 正常运行燃料种类:高炉煤气,热值:3135kJ/Nm3

点火烘炉燃料种类:焦炉煤气,热值:16720kJ/Nm3

布料方式: 单排 / 双排布料 入炉辊道和出炉辊道标高:+800mm 额定单耗:1.3GJ/t坯 排烟温度:≤150℃ 氧化烧损: ≤0.8% 空/煤气预热温度:≥1000℃ 板坯冷炉跑偏量:≤50mm

2、加热炉的主要尺寸如下:

炉子砌砖长度-----------------------41200mm 炉子有效长度-----------------------40160mm 炉膛内宽度-------------------------12800mm 炉子砌砖宽度-----------------------13800mm 上加热炉膛高度---------------------1500mm 下加热炉膛高度---------------------2200mm 装出料辊道中心线间距---------------46000mm

二、加热炉辊道(共用)

1、装料辊道

装料辊道由称重辊道、入炉辊道(一)、中间过渡辊道和入炉辊道(二)组成。装料辊道全长约55米,41根辊子,全部为单独传动,辊道线速度:0~2 m/s,辊道间距~1400mm;用于停放钢坯、输送钢坯至炉前并完成钢坯的称重、测长、测宽、核对,整个辊道线上对坯料实现全程跟踪定位,并实现钢坯在炉前的准确定位。

现场装料辊道西侧第一台电机因无底座未安装,现场存放,其它所有电机已安装就位但均未接线,1#炉炉门口处10根连接轴未安装,存放于操台下;2#炉门口处10根连接轴有2根未安装,现场存放;所有辊道均未二次灌浆。

2、称重装置

现场安装状态:除称称体钢坯托架未紧固连接外,其余设备已安装到位。

3、缓冲挡板

现场已安装,未二次灌浆。

4、固定挡板

现场已安装,未二次灌浆。

5、出料辊道

电机全部安装到位未接线,53根辊子已安装就位;1#炉炉门口处10根连接轴未安装,现场存放;2#炉门口处10根连接轴有7根已安装,3根未安装,现场存放;所有辊道全部均未二次灌浆。

6、鼓风机

本体及电机成套已安装完成,出风口未连接,底座未二次灌浆。

三、加热炉机械设备

1、装钢机

2#炉东侧一台电机(共2台)未装,在现场存放。抬升液压缸2台未装(未到货),底座基础未二次灌浆;1#炉抬升液压缸2台未安装(未到货),底座基础未二次灌浆。

2、出钢机 1#2#炉均未安装(仅2#炉抬升机构就位),除液压缸未到货其余设备在现场存放。

3、装出料炉门

2#炉装出料炉门制作完成;炉门升降机构、液压缸现场未到货,升降链轮现场存放。

4、步进机械

1#2#炉安装完成;1#2#炉升降液压缸、平

移液压缸未安装(未到货);1#炉斜轨基础未灌浆。

5、水封槽及刮渣机构

2#炉水封槽及刮渣机构已安装到位,1#炉水封槽已安装,刮渣板已到货,现场存放。

6、水梁立柱

2#炉已安装完成,1#炉水梁已全部到货,存放于1#炉坑内。

7、1#炉炉体钢结构

已安装至炉底框架。

四、燃烧系统设备

1、蓄热式烧嘴

2#炉98个烧嘴已安装完成;1#炉未施工,烧嘴已到86个+(2#操台房顶存放未清点),存放于1#炉装料端。

2、点火烧嘴

2#炉10个已安装完成;1#炉未施工,现场未到货。

3、耐火材料

2#炉炉体耐材部分(炉顶、炉底、侧墙)砌筑施工已全部完成;蓄热体未装于蓄热室内存放于2#炉两侧;1#炉耐材(粘土砖、高铝砖)有部分到货,由于现场堆放压叠无法确定具体型号及数量。

4、管道及平台

2#炉空煤管道(包括各类三通阀、波纹补偿器、蝶阀)除主管接口部位未完成外其它部分均焊接安装完成,鼓风机与炉子接口连接未完成,引风机与炉子接口连接未完成,引风机与烟囱连接未完成;炉底汽化冷却系统配管及附件未安装;吹扫放散、压缩空气管路未完成;废气管道未完成;两座炉子烟囱已安装完成;操作平台(检修平台)

一、

二、三层安装已完成;炉顶部分检修平台不完善。1#炉底存放有部分蝶阀、法兰,炉坑上方存放部分波纹补偿

器。

5、引风机未安装就位,3套引风机成套存放于风机房现场。

五、汽化冷却设备

热水循环泵2台、柴油循环泵1台、电动给水泵2台、柴油给水泵1台、软水泵2台已安装未灌浆;软水箱及加药装置汽包间一层存放;汽包及除氧器汽包间二层存放。汽化冷却系统配管及附件未安装。

六、液压系统设备

加热炉液压系统共有两套,分别供给

1、2#炉子使用。现场现有1套液压泵站,其中主要有供油系统主泵包括电机已到六台;循环冷却系统已到一套;油箱(加热器、温度控制器、液位控制器)成套已到货。另一套液压泵站未到货。平移升降阀台、装料炉门阀台、出料炉门阀台各一套现场存放,现场配管未安装。

七、加热炉电气部分设备及现场情况

1、供配电系统

加热炉10KV电源由主厂房10KV站I-13N柜和II-10N柜提供两路电源进线,两路电源互备,母线间设母联柜,当任一路电源故障,另一路电源可投入,尽量缩短停电时间,保证安全供电。

高压部分主要为炉区的动力变和整流变及10KV鼓风机和10KV引

风机提供电力,共16面柜子,已全部安装就位。

动力变压器和整流变压器没有到货,风机的机旁操作箱9个,没有到货。

2、变频调速设备电气柜

加热炉辊道、装出钢机电机采用变频调速,变频调速系统为西门子公司6SE70变频器,系统采用带回馈单元及直流母线供电下挂逆变器方式。共计MCC柜28面均未到货。

3、低压恒速设备电气柜

加热炉汽化冷却、液压站(主泵采用软启)、润滑、地坑水泵等电机的传动采用普通低压传动。共计电气柜14面均未到货。

4、自动化仪表

a、热电偶 主要测量加热炉预热段、加热一段、加热二段顶部和下部温度及均热段上、均热段下温度,每处设置2支,1台炉子共计16支热电偶,现场没有发现。

b、热电阻

主要测量加热炉烧嘴冷端、各废气管道和加热炉各处冷却水的温度,每台炉子设置49支,现场没有发现。

c、双金属温度计

主要测量换向三通阀的温度并提供报警信号,每台炉子设置68支,现场没有发现。

d、红外测温仪

主要对板坯的入、出炉温度测量,提供给L2级系统,每台炉子的入炉辊道和出炉辊道处各设置1套,共计4套,现场

没有发现。

e、压力(差压)变送器

主要测量加热炉空气/煤气总管、支管压力和流量13个,还有各处仪表的气源和氮气压力2个;还有净环、浊环供水压力2个;还有汽包压力、固定梁、活动梁总管和支管的水流量13个;还有软水进口压力及软水泵出口压力2个,均热段炉膛压力1个,还有汽包压力和给水压力、除氧器压力、强制循环泵进/出口压力个6,还有汽包水位和除氧器水位3个,每台加热炉共计42个,现场没有发现。

f、静压式液位变送器

主要检测加热炉积水坑、软水箱、水封槽、柴油箱液位,每台加热炉共计4台,现场没有到货。

g、流量孔板

检测流量的元件,安装在管道中,主要用于每台加热炉的5段空气/煤气管道的气体流量和固定梁、活动梁总管及支管的水流量检测,还有汽包外送蒸汽管道的流量监测。其中2#加热炉的5段空气/煤气管道出的孔板,共计10块已安装;固定梁、活动梁的总管及支管水流量孔板,共计12块未安装;汽包外送蒸汽管道处1块孔板,未见安装。(配合差压变送器)。

h、电磁流量计

主要检测加热炉净环水流量和汽包水流量,每台加热炉安装有2台,现场未见安装。

i、CO检测头

每台加热炉顶、两侧、底部安装有10个CO检测头,用于检测炉子周围的CO浓度并发报警信号。

j、压力控制器

主要检测加热炉空气/煤气和仪表用空气的压力,每台加热炉设置3个,现场未见安装。

k、一体式氧化锆分析仪

主要用于在线测量预热、加热

一、加热

二、均热段上煤气废气管道里烟气中的氧含量,提供给加热炉L2进行处理修正烧空燃比优化燃烧控制,以提高加热质量。每台加热炉设置4台,现场未见安装。

l、气动式调节阀 主要用于空气/煤气辊道开口度的调节和汽包蒸汽外送、放散,汽包给水调节,还有除氧器压力和水位的调节,每台炉子15个。其中2#炉的空气/煤气管道开口度的调节的10个气动调节阀及其执行机构都已安装,但电气线路和气源管道没有安装。 m、电子式调节阀 主要用于加热炉5段空气/煤气废气管道开度的调节,每台加热炉共计10个,2#加热炉阀体已安装,执行机构现场未安装。

n、电子式电动执行机构 主要用于加热炉鼓风机和引风机入口,加热炉共设置5台,现场未安装。

o、通断阀 主要用于煤气总管快切、水封槽补水管和软水箱补水管,每台加热炉设置3套,现场未安装。

p、工业电视 在每台炉子的入炉和出炉端设置有2处高温工业电视,并在每台炉子的进、出料和汽包处设置3处工业电视。控制柜放在出钢操作室,现场未发现。

5、自动化控制系统设备

加热炉自动化控制系是由S7-400PLC控制系统作为系统主控制器,I/O采用分布式控制结构ET200系统,现场总线采用PROFIBUS-DP

总线结构将主控制器和ET200M系统相连接,工作站(HMI)与PLC采用工业以太网形式组成。PLC控制器用于生产过程的逻辑和顺序控制,闭环调节控制、数据采集、计算和过程I/O处理等。工作站用于参数设定、操作和修改、报警和事故显示、过程画面显示、系统状态显示等。

按照神雾公司所提资料L1基础自动化级主要分为燃烧控制系统操作站和汽化控制系统操作站。两台加热炉共计11面柜子和两套操作站软硬件系统及一批网络设备,目前都没有到货。

6、加热炉L2级计算机设备

加热炉L2级通过工业以太网与L1级通讯,L2系统具体控制功能:生产计划数据的管理;板坯核对;板坯跟踪;实际数据处理;加热炉数学模型;加热炉设定;班管理;操作和显示画面; 报表处理;数据通讯。

主要设备包括1台IBM服务器,1台IBM开发工作站,3台IBM客户机,2台HP激光打印机和网络交换机等及其软件和加热炉数学模型(详见梳理表)。目前这部分设备没有到货。

7、电气设备施工情况

目前加热炉出高压部分电气柜到货安装外,其余电气柜、仪表、PLC设备等,均未到货。电机随设备到货,具体详见设备梳理表。

加热炉区域电缆桥架部分施工安装完成约70%,2#加热炉电缆

桥架施工约90%。

加热炉区域的电缆没有到货。

8、电气部分存在的问题

a、由于海鑫公司时期,加热炉是由神雾公司总承包,其所发图纸资料多有不符和矛盾之处,且距加热炉停工已2年之久,2年中风雨颇多,资料图纸可能并不完整,各种设备是否能运转正常,存疑。 b、加热炉10KV高压开关站,应设置监控和保护的后台监控系统,图纸中没有体现。

c、在

1、2#加热炉的PLC设计图和自控设计图中,柜子的标号重复。d、在

1、2#加热炉的PLC设计图中有测宽仪和漫反射激光检测器接线图,但图中没有该设备。

e、神雾公司所提工控机和L2级计算机系统(详见设备梳理表)最早应为2006年,距今已将近10年,这些型号的设备是否还生产,存疑。

八、加热炉目前存在问题

1、辊道安装已近4年,现存在轴承座中轴承、密封是否老化锈蚀,辊子转动是否灵活等问题。

2、2#加热炉燃烧系统的换向三通阀和空/煤管道蝶阀,存在密封是否老化、锈蚀问题,还有炉体所有焊接管道部分存在锈蚀的问题。

3、2#加热炉筑炉完成后,没有经烘炉烧结,现炉体耐材性能是否变化待定。

4、加热炉各类电机到货也已4年,电机绝缘和转动情况是否正常,有待确定。

5、在进行加热炉设备梳理过程中,主要以神雾热能技术有限公司提供的《技术附件签字版》和其提供的图纸为依据整理完成的。在加热炉建设期间,神雾公司多次变更方案和图纸,可能在梳理过程中存在错漏问题。

热轧设备梳理组

2016年1月29日

推荐第9篇:工业加热炉节能降耗方案

工业加热炉节能降耗方案

加热炉是将物料或工件加热的进行再处理加工设备,也是给物料或是工件加热升温的设备。加热炉种类有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等工业升温设备。加热炉大概分为三个阶段:

1、炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段,一般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;

2、加热段为主要供热段,炉气温度较高,以利于实现快速加热;

3、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。加热炉是工业生产的常用设备,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、制药等诸多行业工业领域。

加热炉也属于工业窑炉的一种,各种工业炉、锅炉都是高耗能窑炉,温度高,散热表面积大,能源用量大。近年国家出台若干工业炉节能降耗的鼓励措施,鼓励各大高耗能企业自行选择优良措施,节能降耗。北京志盛威华化工有限公司涂料专家特意为加热炉提供的节能方案方法。

根据各种炉型的特点和具体工艺要求,采用合理的节能技术方案,才能取得预期的节能效果。组织多名材料专家、化工专家、工程专家经历多年的研究开发,现北京志盛威华化工有限公司拥有独家的全新的专利技术,突破了耐高温涂料耐温极限,技术世界领先,涂料采用无机精加工新技术,选用特制高温材料,采用志盛威华特制的高温溶液,把耐高温涂料的耐温幅度提高到1800℃,短时极限温度可以达到2300℃,而且可以长时间耐火烧烤。志盛威华耐高温涂料用于高温保温隔热、高温防氧化防腐、高温窑炉远红外节能、耐高温胶、高温透明涂料等,节能效果显著。由于涂料耐温幅度的提高也带动其他产业技术的升级,给其他工业生产工艺带来革命性转变,现已广泛应用在石油石化、航天、军工、冶金、医药、电力、交通、建筑等高温窑炉设备上,可以使加热窑炉窑炉整体节能率提高5%以上,最高可以达到30%。

①、加热炉隔热保温涂料:ZS-1耐高温隔热保温工业涂料,采用志盛威华特制高温溶液,耐温达到1800℃,涂料可以涂刷在设备、高温窑炉、管道、罐体等上隔热保温,减少热量散失和传导热,工业节能率达到60%以上,节约能源。涂料在1100℃的物体表面涂上8mm厚,物体的表面温度就能降低到100℃以内。

②、加热炉高温防腐涂料:ZS-811耐高温防腐工业涂料,可以抵抗重防腐腐蚀,耐温高,耐温幅度可以达到1800℃,保护设备长久安全,延长使用寿命。适用于烟囱烟道、高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、高温脱硫设备、石油石化裂解装备、发动机部件及排气管防腐。

③、加热炉防氧化涂料:ZS-1021高温封闭涂料,保护高温设备抗氧化,耐温幅度高,耐磨能力,保证工业设备生产的连续性,提高工业生产能力。

④、加热炉红外辐射节能涂料:ZS-1061耐高温远红外辐射涂料,用做窑炉、炉膛、锅炉、电炉内衬高温远红外辐射节能,可延长内衬使用寿命50%左右。 ⑤、加热炉高温粘合剂:ZS-1071耐高温无机粘合剂,志盛威华耐高温无机粘合剂可用于耐高温材料的直接粘接,形成的耐高温保护涂层均匀致密,抗热震性能好,防护效果显著,也是修补窑炉裂缝的绝好材料。

⑥、加热炉绝缘涂料:ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料,耐高温1800℃,陶瓷材质,耐火耐冲击,高温下窑炉绝缘耐高温耐腐蚀。

研制全新的耐高温涂料,加大加热炉的节能效率,满足环保、能源、国家重点工程要求,这也是北京志盛威华化工有限公司长期坚持的经营方向。拥有先进技术配方,原料来源品质高,严格检测产品性能指标。在国内近几年,工业水平的发展提高,经济的发展和科技的进步,加热炉耐高温涂料越来越受到人们的重视。

推荐第10篇:SIMULINK加热炉非线性控制

基于Simulink的加热炉温度非线性控制系统设计

摘要

当前工业用加热炉的控制系统多采用PID控制,但是这种基础的控制算法并不能够适应现场的非线性的控制任务,因此对于非线性的控制,本文提出利用双曲余弦函数对传统的PI控制算法进行改进,让其能够对非线性控制系统进行更合理高效的控制,提高控制系统的各项指标。本文首先对加热炉测温适用的传感器进行了介绍,之后进行了控制器的设计,参数优化以及仿真实验。 关键词:非线性控制系统 双曲余弦 加热炉 控制系统仿真

Abstract Current industrial heating furnace control system with PID control, but the foundation of the control algorithm can not adapt to the field of non-linear control tasks, so for nonlinear control is proposed in this paper by using hyperbolic cosine function of the traditional PI control algorithm was improved, allowing it to the nonlinear control system for a more rational and efficient control, improve the control system of indicators.This paper firstly introduces the application of furnace temperature sensor, then the controller design, parameter optimization and simulation experience.Key Words:Simulation of control system of hyperbolic cosine heating furnace for nonlinear control system

第一章 温度传感器测量原理

1.1温度传感器介绍 1.1.1温度传感器

温度传感器是通过检测外界温度来转化成温度数值的仪器,在温度测量中,温度传感器是最重要的器件,一般的温度传感器是通过将温度的高低转化为电阻大小或热电势大小,进而转化为温度信号,通过AD转换得到温度数值。以上两种原理分别称为热电阻温度器和热电偶温度器。同时,温度测量器还按照测量方式分为接触式和非接触式两种。 1.1.2温度传感器分类 1)接触式温度传感器

接触式温度传感器多数通过温度的传导,让测量温度和温度传感器的温 度一样,从而获得温度的数值。接触式温度计明显具有测量精度高的优点。

图1-1 接触式温度传感器

温度传感器主要分为双金属温度计,压力温度计,热敏电阻式温度计,玻璃液体温度计等。不同的形式用于不同的温度场合,比如农业,工业,商业等部门,具体行业包括国防,冶金,石油化工,电子,医药,食品等。这说明温度传感器的应用范围广,不仅测量物体内部的温度分布,甚至低温环境下也出现了温度传感器的应用。低温气体温度计,蒸气压温度计,量子温度计,低温热电阻温度计等,这些温度计的要求更高,具体表现在准确性高,器件体积小等。当然,在部分使用条件下测量误差较大,比如较小的,运动的测量目标。

2)非接触式温度传感器

非接触式的仪表,顾名思义,是测量元件与被测的目标不接触,它的应用主要集中在运动的物体,测量目标小,温度变化快,热容量小的情形。比如辐射测温仪表,利用的测量原理是利用黑体的辐射定律进行温度的测量。

非接触式测温仪表的优点主要是耐温范围大,可在高温环境下测量,同时当前温度仪表出现基于红外技术测温原理的仪表,提高分辨率,提高使用范围,测量精度也得到改善。

图1-2 非接触式温度传感器

辐射测温法可以测量光度温度,辐射温度和闭塞温度,而其中想要测量真实温度就需要获得黑体温度,也就是吸收全部辐射而不反光的物体所测得温度。但是,这种测量方法精度不高。由于受到表面状态的影响,材料表面发射率的修正难以准确获得。辐射测温法是工业生产中常用的温度测量方法,应用于各种工业场合,比如用于金属加工,冶炼时的温度测量。其中,

测量物体的表面发射率是该测量过程中的主要待解决问题。常见的方法是利用光的反射进行有效辐射的提高,比如增加反射镜,让被测的表面形成一种空腔的结构,辐射次数的增加,能够提高有效的发射系数,这样利用该系数修正测得的温度,对获得温度进行修正,提高获得温度的精度。目前最常见的附加反射镜是半球式。通过半球表面的漫反射又重新通过镜反射到半球镜表面,经过多次辐射,获得有效发射系数高的反射结果。

对于测量气体和液体,我们可以加入一些介质来改变有效发射系数,比如一些管状的耐高温材料,形成空腔结构。该空腔的温度值对空腔底部介质的温度进行修正即得到真实的温度。

1.2温度传感器热电阻的应用原理

热电阻温度传感器是测量精度较高,测量范围较广的一种测温手段,广泛制成标准仪表用于校对测温仪表,并大量应用于工业现场。其中铂元素制成的热电阻综合性能最好。

1.2.1温度传感器热电阻测温原理及材料

温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温 度传感器热电阻。

1.2.2温度传感器热电阻的分类

1)精通型温度传感器热电阻

这种温度传感器热电阻的适用范围最广,通过热电阻的阻值变化来得到温度变化,这是一种简单实用的直接测量方法,由于没有较多的中间转换,因此精确度也较高。

这种热电阻可能会由于导线上电阻的变化而出现测量误差,因此测量的时候多考虑补偿导线的方式减小误差,同时采用三线制进行传感器和变送器的连接。

2)铠装温度传感器热电阻

铠型热电阻温度传感器是对热电阻部分增加了保护措施,具体表现为在热电阻外围包裹上一层不锈钢套管材料,大约直径在2-8毫米,这种结构的好处是减小热惯性引发的测量误差,同时可以抗氧化,抗外部力的破坏,抗震,耐冲击。此外安装方便和寿命长也是这种器件的优势。 3)端面温度传感器热电阻

端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温 度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

端面型温度传感器热电阻主要测量端面的温度,外部结构是通过电阻丝缠绕成感温元件,贴在测量元件的端面 4)隔爆型温度传感器热电阻

温度传感器为适应不同使用场景,会对原有装置进行改造,比如隔爆型热电阻是用来防止爆炸性混合气体在传感器变送端因为电子器件产生电弧而引起爆炸。它的原理是将热电阻的接线部分隔离,放在接线盒内,防止出现爆炸时引发工业现场的爆炸。隔爆型热电阻可以在B1a~B3a级区的工业生产场所使用。

1.2.3温度传感器热电阻测温系统的组成

整套测温装置由感温元件,变送器,导线,显示装置组成,连接时采用三线制或四线制居多,通过变送器将检测到的温度信号转化成4-20mA电流信号。

1.3温度传感器测量原理分类 1)双金属片式传感器

金属材料的传感器的原理是金属在温度变化时,其结构会发生一个伸展的变化,通过检测这一变化换算成电流信号。

双金属片传感器是通过金属片在温度变化下弯曲而进行温度检测的,它的原理类似于应变片的压力传感器,由两片金属片片合在一起,但两种金属的材料不同,受热膨胀的程度也不同。温度变化时金属片的两部分膨胀有差别,导致金属片发生弯曲,将弯曲程度转化为输出的电信号。 2)双金属杆和金属管传感器

这种传感器的原理与金属片类似,温度变化时金属杆(管)的膨胀系数不同,因此长度增加的程度不同,将长度的增加转化成电信号即可进行温度的测量。

3)液体和气体的变形曲线设计的传感器

液体和气体随着温度的变化,许多指数如气体膨胀,液体的流动性,感应偏差,挡流板等,也会随之变化,其中主要是体积变化。例如气体随着温度升高而膨胀,发生位移变化,将这一变化转化成温度指示。从原理上我们可以推测这些传感器在温度变化不大的时候测量精度并不够高。 4)热电阻传感器

金属随着温度变化,其电阻值也发生变化。对于不同金属来说,温度每 变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。电阻共有两种变化类型:

正温度系数:温度升高 = 阻值增加 温度降低 = 阻值减少 负温度系数:温度升高 = 阻值减少 温度降低 = 阻值增加 5)热电偶传感器

热电偶温度传感器由不同的金属导体线组成,由于不同材料的传热系数不同,金属加热导体后在两个不同的导体上产生热电势,一端焊接在一起放入测量的温度环境中,另一端放在常温环境中,通过检测热电势的不同,根据热电偶分度表来获得对应的温度。

热电偶的优势在于测量较为精准,因为温度变化与热电势的变化对应,灵敏度高。此外因为这种传感器的材质问题,可以有较好的延伸,因此在温度变化过快的环境中也能测量到对应的温度。

一般热电偶的电势值在0-20mV左右变化,在温度变化1℃的时候大概能够变化20uV左右。 第二章 K型热电偶特性测试 2.1 K型热电偶简介

金属热电偶传感器根据材质不同可分为S,T,K,N等十余种型号,其中K型热电偶是比较主流的一种,他的元素组成是镍铬正极-镍硅负极。当然目前国内还出现了镍-镍硅组成的新型热电偶。而国外多数是镍-镍铝型的热电偶。但是这些材质都属于K型热电偶,测量时都可以使用这种型号热电偶的分度表。使用时,K型热电偶两导体接触的一段放入被测量的温度环境下,

另一端则放置于常温环境下,由于温度不同,导体间产生热电势差,因此通过电位计测量电压值,再对照分度表就可以得到当前测量的温度。 2.2 K型热电偶特点和适用范围

K型热电偶的特点如下:

1) 适用温度范围广,一般能耐1000-1200度的高温。

2) 抗氧化性强,多数在工业现场中氧化性强的场合中使用,有时还在电极上附着Mg元素的抗氧化添加剂,提高抗氧化能力。

3) 抗还原性差,在有还原性的环境下只能测量几百度的介质,否则会出现腐蚀现象。如果在这种环境下使用需增加保护装置改装成铠型传感器。 4) 价格较低,性价比高。为了提高精度甚至可以考虑多组热电偶同时使用,得到数据进行处理在获得温度值,更加精准。 5) 测量时具有良好的线性特性。

6) 当温度变化时,同一温度先后两次测量的值不同,这说明在温度变化过程中虽然灵敏度高,但是稳定性较差。

2.3 K型热电偶在阶跃温度变化条件下的时间响应特性

K型热电偶具有许多特性,比如具有良好的线性特性,对K型热电偶有许多实验进行了特性的研究,如阶跃温度下热电偶的时间特性。投入法是温度传感器实验的常见手法,其方法是将温度传感器快速放入一个介质中,相当于给温度传感器一个阶跃的温度信号变化,通过观察传感器的输出值,来获得整个过程的变化曲线,称之为动态特性。

该实验依据二阶闭环控制系统的阶跃特性数学模型,设计了变量来进行对比研究,如是否增加电极表面的抗氧化性,是否进行等阶跃变化,是否增加外部的套管等。在不同的方式下获得了较好的实验结果,记录了不同条件下响应特性的变化。

3.铂热电阻特性测试

热电阻的原理:铂丝电阻值会随着温度的变化而展现不同的阻值。如果按照0摄氏度时阻值的大小可以有多种型号,Pt100阻值100欧,Pt10阻值10欧等,Pt100测量范围比较大,一般在-200~850摄氏度。而Pt10热电阻的感温元件是采用比较粗的铂丝电阻经过绕制而制作成的,所以他的耐温性能明显比PT100好得多,主要适用于在650度的环境下使用,同样的PT100能够在这样的环境下使用,但是不能够产生A级错误。

纵观热电阻的原理以及使用途径,热电阻就是把实际环境的温度转化成一种数字型号可以用来监控或者测量某种物体的温度的原件,一般工业过程中就需要把热电阻与计算机控制系统通过引线连接起来,或者也可以连接在一般的仪表之上,那么在实际工业现场,热电阻就必须能够实施的传输现场的温度,就是安装在现场或是在高温度锅炉中也或是在液体中,一般都会与计算机或者控制室有一定的距离,这也成为影响热电阻测量精度的主要因素之一。

热电阻的引线模式有三种:

1) 二线制:在热电阻的两端各自连接一根导线用来引出信号。这虽然这种方法很是简单,但有一个问题,这么长的导线必然会有引线电阻R,那么导线电阻R就和长度以及材料有关,所以此种方法只能是用于测量精度要求精度较低的场合。

2) 三线制:除了像上文那样两节连根导线以外,还要在热电阻的底部连接一根引线,它的作用就是这样的模式一旦与电桥巧妙的结合,就能达到较好的引线电阻影响,这也是工业现场大多数应用这种线制的原因。 3) 四线制:就是在三限制的基础上,又在底部加装一根引线,在低端的两边,这样构成的四线制,一种有两根是为热电阻提供电流,完成R到电压的转换,另外的两根导线就可以吧U引出来引导上级仪表,由此可以看到,不断的增加引线就是为了消除热电阻传输过程中带来的误差影响,这种四线制热电阻主要适用于更高精度的测量。 本次设计中,我们采用了三线制,原因就是为了消除而限制过程中引导线过长而引起的电阻方面的误差。那么就要结合电桥电路来消除三线制方面带来的误差了,我们把三线制热电阻作为了电桥的一个桥臂,成为桥臂电阻的一部分,导线部分会随着外界不断不变化的温度,造成测量误差。采用三线制以后,其中一根导线与电桥的电源连接,其余的两根与电桥的桥臂连接,这样就是为了消除到现代的误差。从电路的原理上来看,两边的电桥桥臂是对称的,所以他们在电路上的特性就是相反的,运用这个原理就可以在很大程度上消除误差。

热电阻分类以及特点:

(1) 热电阻的测温系统一那么就是有热电阻,导线还有对应的显示仪表组成。同时应该值得注意的是:

1.热电阻与仪表必须保持一致的分度号;2.为了消除连接导线的误差,即导线随温度电阻变化,必须采用三线制测温。

(2) 铠装热电阻:它是由感温元件,导线,绝缘材料以及不锈钢的套管组合成的坚固的实体,一般尺寸为外径1~8mm,最小的有1mm,相对于普通的热电阻,他有很多优点,比如说:

1.体积较小,所以内部构造没有空气的影响,而且测量反应速度快没有滞后;2.机械性能好。兼顾能够抵御足够的冲击力; 3.灵活性高,可以弯曲适合不同形状的现场; 4.寿命长,可以长期使用。

(3) 端面热电阻。这个元件是由经过特殊处理的电阻丝绕制而成,他的电阻丝紧紧地贴在温度计的表面。星队以一般的轴向热电阻,它能够更加快速的反映当时的温度,这样的热电阻适用于测量轴瓦以及其他机件的端面温度,这样的环境要求较高。

(4) 隔爆型热电阻。之所以叫做隔爆型,是因为有一个特殊结构的接线盒,它能够使内部与外部完全的隔绝。因为外界火花或者其他因素,所以电阻的断路修理一定会改变电阻的阻值使测量不够准确,因此应该更换新的电阻,如果硬是要修理的化就应该先检测合格之后再使用。

4.了解采用双曲余弦增益的非线性PI的理论和应用

PID 控制器由于结构简单、使用方便等特点在工业控制中得到广泛应用。然而,对具有显著的非线性、大惯性、大滞后等特点的蒸汽温度进行有效控制一直是国内外研究的一个难题。为解决传统PID 对控制性能方面被控量不能及时反映系统所承受的扰动、调节时间增大、速度趋缓的制约,多年来众多学者纷纷提出各种方法提高控制系统的性能。文献[1]提出了一种基于神经网络预测模型的模糊神经控制实现过热汽温的控制。文献[2]提出一种通过在线调解可调因子的PID 型自适应模糊控制。文献[3]根据被控对象模型的参数摄动范围及概率密度分布,结合遗传算法设计优化串级PID 控制器。文献[4] 引入增益自适应Smith预估控制设计汽温控制器。文献[5] 引入二次型性能指标,设计大滞后系统的基于改进灰色预测模型的自适应PID 控制。文献[6]将双曲余弦函数增益这一非线性函数引入PID 控制,通过系统偏差的大小对PI 参数进行调整,在无延迟的一阶、二阶对象的控制中取得了较好的效果。

本文基于一种双曲余弦增益的非线性PI 控制器,设计了结构简单易于实现的蒸汽温度的棒控制器。仿真结果表明引入双曲余弦增益的非线性PI 控制器对蒸汽温度控制系统的动态性能得到显著改善,具有良好的抵抗干扰能力和鲁棒性。

5.在MATLAB/SIMULINK下设计采用双曲余弦增益的非线性PI控制器;

当前工业对加热炉控制多数使用PI控制算法或者PID控制算法,但是基础的PI算法针对线性系统,而实际运用中多数要面临非线性系统,也就是在整个闭环传递函数中加入非线性的函数环节,达到对非线性系统的控制。这也是对传统的比例积分控制的一种改进,能够提高控制精度,获得更好的控制效果,如减少控制时间和超调量等。双曲余弦增益是一种适用于非线性PI控制的非线性函数,能够达到非线性控制。双曲余弦增益主要利用了误差e对系统的影响,具体表达式如下:

k( e1) = ch( k0 × e1)= exp( k0 × e1) + exp( - k0 × e1)/2 e1 = e( t) , | e( t) | ≤ emax emaxsgn( t) , | e( t) | > emax( 1)

u( t) = k( e1) [Kpe( t) dt + Ki∫t0e( t) dt +Kdde( t)dt] ( 2) 在上述公式中:k0是非线性的增益参数,然后kp以及ki分别是比例积分的系数。我们根据这个控制方程在MATLAB的simulink上搭建如下图所示的控制器模型以便对模型进行进一步的模拟以及调整。

其中Kp和Ki是比例环节和积分环节的系数。基于此函数我们构建闭环系统非线性控制器,利用simulink进行搭建仿真控制模型,观测该控制器的实际效果,模型结构图如图5-1所示。

图5-1 仿真模型图

其中应该注意的一点是:非线性部分如果不对误差e加以控制,就可能会导致整个控制回路的不稳定性,如因为非线性增益补偿过大,导致线性部分变为不能控部分。因此通过限制k(e)的大小来避免这个问题。其中当k0=0.125的时候,emax=5时,k(e)会随着误差的变化而变化。如图5-2所示。

图5-2 函数曲线图

6.加热炉温度智能控制系统设计

6.1设计的目的及意义

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。

6.2 控制系统工艺流程及控制要求 6.2.1

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。用泵将从初馏塔底得到的拔顶油送入加热炉中加热到360 ℃~370 ℃后,再送入常压分馏塔中。经分馏,在塔顶可得到低沸点汽油馏分,经冷凝和冷却到30 ℃~40 ℃时,一部分作为塔顶回流液,另一部分作为汽油产品。此外,还设有1~2个中段回流。在常压塔中一般有3~4个侧线,分别馏出煤油、轻柴油。

侧线产品是按人们的不同需要而取的不同沸点范围的产品,在不同的流程中并不相同。有的侧线产品仅为煤油和轻柴油,而重油为塔底产品;有的侧线为煤油、轻柴油和重柴油,而塔底产品为常压渣油。

初底油用泵加压后与高温位的中段回流、产品、减渣进行换热,一般换后温度能达到260°C以上,如果换热流程优化的好,换热温度可达到310°C左右。初底油在进入常压炉进一步加热至365°C( 各装置设定的炉出口温度随所炼不同原油的组成性质而差异,一般都在360°C至370°C之间)。最后初底油进入常压塔进行分离。

加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。

图2-1 加热炉设备主要工艺流程图

6.2.2控制要求

加热炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要,供应热量,同时要使加热炉在安全、经济的条件下运行。按照这些控制要求,加热炉设备将有主要的控制要求:

加热炉燃烧系统的控制方案要满足燃烧所产生的热量,适应物料负荷的需要,保证燃烧的经济型和加热炉的安全运行,使物料温度与燃料流量相适应,保持物料出口温度在一定范围内。

6.3 总体设计方案 6.3.1系统控制方案

随着控制理论的发展,越来越多的智能控制技术,如自适应控制、模型预测控制、模糊控制、神经网络等,被引入到加热炉温度控制中,改善和提高控制系统的控制品质。

本加热炉温度控制系统较为简单,故采用数字PID算法作为系统的控制算法。采用PID调节器组成的PID自动控制系统调节炉温。PID调节器的比例调节, 可产生强大的稳定作用; 积分调节可消除静差; 微分调节可加速过滤过程, 克服因积分作用而引起的滞后。控制系统通过温度检测元件不断的读取物料出口温度,经过温度变送器转换后接入调节器,调节器将给定温度与测得的温度进行比较得出偏差值,然后经PID算法给出输出信号,执行器接收调节器发来的信号后,根据信号调节阀门开度,进而控制燃料流量,改变物料出口温度,实现对物料出口温度的控制。

本加热炉温度控制系统采用单回路控制方案,即可实现控制要求。在运行过程中,当物料出口温度受干扰影响改变时,温度检测元件测得的模拟信号也会发生对应的改变,该信号经过变送器转换后变成调节器可分析的数字信号,进入调节器,将变动后的信号再与给定相比较,得出对应偏差信号,经PID算法计算后输出,通过执行器调节燃料流量,不断重复以上过程,直至物料出口温度接近给定,处于允许范围内,且达到稳定。由此消除干扰的影响,实现温度的控制要求。

6.3.2 系统结构和控制流程图

根据控制要求和控制方案设计的加热炉温控制系统结构如图3-1所示, 该系统主要由调节对象(加热炉)、检测元件(测温仪表)、变送器、调节器和执行器等5个部分组成, 构成单回路负反馈温度系统。

其中显示器是可选接次要器件,故用虚线表示;θ为物料出口温度,Qg为燃料流量。箭头方向为信号流动方向,温度信号由检测元件进入控制系统,经过一系列器件和运算后,由执行器改变燃料流量,进而实现温度控制。

图3-1 加热炉温度控制系统结构图

图3-2 加热炉温度控制系统整体控制流程图

Qg为燃料流量,θ为物料出口温度,加热炉作为控制对象。

7.控制器参数优化

我们上述讲的非线性PI控制器还缺乏一个较好的参数整定方案。由于许多不确定因素还有一些外部扰动的影响。导致我们想要找到最合适的方法是比较困难的。所以我们准备利用Simulink 下的NCD 模块对我们所需要的参数进行优化和整定。我们具体准备实施的计划如下:第一步,我们准备先设计仿真过程所需要的框图。第二步,我们准备尝试整定出最优的控制器参数,而且还要对系统初始化。第三步,我们要在时域内,给定其系统性能参数,如,调节、上升时间,还有超调量一些要求。我们根据这些要求,将问题转变为优化方面的问题,从而进行参数的优化计算。第四步,我们就要设置好允许误差还有当我们超出约束时,

要停止优化。第五步,我们要对程序进行优化,得到一些关于控制器的参数。第六步,我们要不断的缩小要求,重复之前的操作过程。第七步,反复进行改善,直到无法优化为止。

8.设计加热炉分数阶模型和整数阶模型非线性控制仿真试验;

我们将具有不确定性、强非线性而且还是纯滞后的蒸汽温度作为被控对象,我们如果使用常规的调节方法,它的效果一定不好,下面我们就分别用

对于不确定性、强非线性、纯滞后的蒸汽温度控制对象,采用常规方法进行调节,其效果很不理想。以下分别采用上单回路和串级系统中双曲余弦增益的非线性PI 控制器来分别进行控制,看是否能够到达我们所预期的效果。 8.1 单回路控制系统仿真

TNN - 200 型直流锅炉的低温再热器在85%负荷下,烟气旁路挡板扰动时汽温传递函数[8]为:G( s) = 0. 51e-96s( 37s + 1) ( 270s + 1)( 3) 我们以在状态是85%负荷的对象下,选取超调量σ 和调节时间ts作为系统动态性能指标,通过NCD 模块优化控制器参数,得到非线性PI 控制器优化后的参数为

kp = 1.0136,ki = 0.0035,k0 = 0.002; 线性PI 控制器优化后的参数为 kp = 2.2514,ki =0.0072. 图4 和图5 分别给出了设定值单位阶跃扰动下的系统响应曲线和系统阶跃响应的控制作用曲线。

我们从图4就能看出来,双曲余弦增益的非线性PI的响应速度是有多快,而且它到达稳态的时候,花的时间也较短。波动过程也很短暂。我们从图5能够看出来,非线性的PI调节的效果就很好,并没有过调的现象。 8.2 串级控制系统仿真

电厂锅炉要想安全的而且经济有效的运转,再热蒸汽是一个重要的参数,我们必须了解。对于某个工厂在18万比较平稳负荷下进行了20% 的喷水。

阶跃扰动实验[9]。 1) 喷水导前汽温对象: G( s) = 0. 28( 60s + 1)( 4) 2) 惰性汽温对象

G( s) = 0. 10( 120s + 1) 3( 5) 8.2.1 给定值阶跃下系统仿真

对串级系统进行参数优化,得到非线性PI 控制器的最优参数: k0 = 2.5050; kp = 3.6323; ki =0.0148; 线性PI 控制器的最优参数为: kp =71.8091; ki = 0.2032.

内回路都为P 控制器,其参数为0.6424. 图6 给出了串级汽温控制系统设定值单位阶跃扰动下的响应曲线。

从这个图,我们能够明显看到所用的时间减短了,包括峰值时间和调节时间,它的超调量也较小,和单回路系统比起来,串级系统的非线性PI控制起来,效果更好。

8.2.2 扰动下系统的仿真

我们为了能够对在测量蒸汽温度时双曲余弦函数的增益构成的非线性PI控

制器的适应能力,我们特意在2500秒的时候,给一个阶跃信号,这个信号作为扰动信号。d1 = + 0.8 mA,那么,它的响应曲线如图7。我们于实验中看出来,在我们给扰动信号是,最先有反应的是双曲余弦函数增益的非线性PI控制器。而且是十分稳定的调节到稳态。没有过多的振荡过程。但是线性的PI控制就不是这样了,它的调节时间长,振荡比较激烈。超调量也是十分大。

9.分析实验数据和图表,并得出结论。

我们对以下四个指标进行相互比较和分析:上升、峰值、调节时间和超调量。我们在表1中,就给出了在不同的控制作用下单回路系统的阶跃响应的一些指标;表2中,我们就给出了在不同的控制作用下,串级系统的阶跃响应一些指标。

我们从表1里的这些数据就能看出,在阶跃响应的时候,单回路系统的非线性PI的曲线上升时间明显比单回路系统的线性PI快了将近107秒,不仅如此,曲线到达峰值的时间也相应的比线性PI曲线到达峰值的时间少了将近187秒,对于超调量来说,显得更少,在线性的PI曲线中,超调量是1%。但是在非线性系统中的PI曲线救只有0.2%。我们可以纵观整个阶跃响应的过程,非线性的PI所需要的调节时间用不了线性PI曲线调节时间的一半。我们从表2中,就能看到在阶跃响应里,串级系统的非线性PI的上升时间要比线性PI的上升时间快上80秒左右,对于超调量来说,线性PI是1.5%,非线性PI是1%。对于调节时间来说,非线性的PI调节时间要比线性PI调节时间短1100秒。通过以上的数据比较,我们采用的双曲余弦函数增益一起构成了非线性PI控制器,在双曲余弦函数的增益作用之下,只有少量的衰减振荡显示出来,从而达到了快准稳的效果,这些效果都是要优于线性PI控制的。我们对于一些不确定性,能够快速的追踪响应。但是在再串级的控制系统中,作用于阶跃响应下,再加上有扰动的情况,双曲余弦函数增益所构成的非线性PI控制器的作用会明显的有着增强的效果,它的超调量还很小,响应的速度也很快。但是线性的PI作用时,就显得慢,而且有多次波动,不稳定。

10.总结

对于像蒸汽温度这种具有惯性大而且纯滞后的控制对象来说,我们在设计PI控制的时候就需要在传统方法的技术之上还要加上双曲余弦增益,这时就需要设

计双曲余弦增益的非线性PI控制器来对系统进行控制,我们在将传统的PI控制技术和双曲余弦增益相结合之后,我们需要调节的变量就是k0,使得整个系统能有一个比较良好的动态性能,我们在设计完之后,还进行了一些仿真,事实证明,我们所设计的双曲余弦增益的非线性PI比较适合具有严重滞后现象的对象,而且还具有较好的抗干扰的能力兼鲁棒性质。它的超调量也十分小,调节时间也明显缩短了,稳定性也有所增强,总的来说,控制效果要优于传统控制很多。

参考文献: [1]荣雅君,窦春霞,袁石文,等. 过热汽温模糊神经网络预测控制器的设计[J]. 中国电机工程学报,2003,23( 1) : 177 - 180.

[2]牛培峰,任娟,王帅. PID 型自适应模糊控制在锅炉主蒸汽温度控制中的仿真研究[J]. 热力发电,2008( 6) : 24 - 27.

[3]王传峰,李东海,姜学智,等. 基于概率鲁棒性的锅炉过热汽温串级PID 控制器[J]. 清华大学学报( 自然科学版) ,2009,49( 2) : 249 - 252. [4]罗嘉,李锋,张红福,等. 过热汽温增益自适应Smith 预估控制[J]. 电力系统及其自动化学报,2010,22( 1) : 156 - 160.

[5]刘威,肖军,翟春艳,等. 基于改进灰色预测模型的自适应PID控制算法[J]. 科学技术与工程,2010,10( 2) : 501 - 504.

[6]苏玉鑫,段宝岩. 一种新型非线性PID 控制器[J]. 控制与决策,2003,

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[7]顾红艳,李东海,宁喜荣,等. 单元机组的非线性协调控制[J].动力工程,2007,27( 4) : 177 - 180.

[8]唐义军. 大型火电厂机组汽温控制系统研究与应用[D]. 南京:东南大学,2004.

[9]王清海,张寿明. 基于PID 的锅炉温度控制系统设计[J]. 云南大学学报,2009,31 ( S2) : 140 - 142.

第11篇:电加热炉技术协议

RT2-80-8型 台车式电阻炉 技术协议 甲方: 乙方:

(甲方)与——————————有限公司(乙方)经过友好协商,甲方决定委托乙方设计制造《RT2-80-8型台车式电阻炉》壹台,并达成如下协议: 用途

金属热处理。

二、主要技术参数

1. 额定加热功率:

80KW 2. 额定工作温度:

800℃

3. 工作电压、频率:

380V±5

50HZ 4. 控制电压:

220V±5 5. 控温精度:±2℃ 6. 温度均匀性:±10℃

7. 控温区:

2区 8. 工作区尺寸(长×宽×高):

1800×1200×1000mm 9. 最大装炉量:≤2000kg 10.空炉升温时间:≤2h (室温20℃-800℃) 11.炉壳表面温升:≤40℃

12.设备质量:

4500 kg 结构简介 设备组成

该设备由炉壳、炉衬、台车及其驱动机构、加热元件、炉底板、炉门及其升降机构、电气控制系统等组成。 炉壳

采用Q235A、6mm钢板与型钢焊接成形,面板选用16mm钢板制作,面板上设有收缩缝,可防止面板受热变形,整个炉壳具有结构坚固耐用而且美观的效果。 炉衬

采用高铝耐火砖与硅酸铝陶瓷纤维材料组成的复合结构,炉底、炉门口、采用耐火材料砌筑,其余部位用高铝陶瓷纤维板和折叠块制作,高铝耐火砖的砌筑浆料采用生熟料+粘结剂。可提高砖缝强度,从而提高整体炉衬高温机械强度和使用寿命,能够承受炉子荷重和热应力,在高温状态下保持体积稳定和适应温度急变的热振稳定性能,根据筑炉规范,砖缝厚度≤1~2mm,并合理预留膨胀缝。砌好的炉墙具备表面平整,砖缝整齐,所有砖缝相互对错砌筑,墙体颜色一致。整体结构具有质量轻、保温性能好、热效率高等优点,炉壳外表温度≤40℃。炉衬的砌筑完全按照筑炉规范及相应的标准执行,炉衬使用寿命≥2年。 电热元件

采用牌号为OCr25AL5高电阻合金丝绕制成罗圈状电阻丝并用电桥检测其电阻,精确到1/1000Ω。

加热元件分布在两侧墙和炉底。

引出帮与电阻丝的连接采用钻孔套入焊接法,减小连接电阻,提高加热元件使用寿命。 电热元件的布置按照炉底密、两侧墙较疏的原则分布,有利于提高温度均匀度。 加热元件绕制后经退火处理,去除绕制产生的应力。 电阻丝寿命≥1年。 炉底板

炉底板采用牌号为CrMnN的耐热钢铸件,热强度高抗撞击。 炉门及其升降机构

炉门外壳用Q235A的钢板焊接而成;

炉门内衬用高铝陶瓷纤维板和折叠块制作;

炉门与炉口密封采用斜锲轮压紧机构自动密封,即炉门两侧分别装有大、小导轮各一对,炉体的炉口两侧各有一根带斜锲的导轨,炉门两侧的导轮沿导轨上下运行,当炉门关闭到位时,导轮进入导轨斜锲内将炉门与炉口自动压紧密闭。

炉门升降驱动机构由带电磁制动器电动机和摆线针轮减速器组成,通过链传动驱动炉门上下运行,炉门运行设有上下限位开关。 台车及其驱动机构

台车壳体用Q235A钢板和型钢焊接而成

台车内衬的面砖和电阻丝搁砖用高铝耐火砖砌筑,底部用轻质耐火砖和硅藻土保温砖砌筑,筑炉规范与炉体内衬相同。

采用专用密封机构使台车与炉体保持密封,阻止炉内热量外溢。 台车驱动机构由带电磁制动器电动机和蜗轮减速器组成,通过三角皮带传动和链传动驱动台车进出炉膛运行,台车运行设有进出限位开关。 电气控制

8.1电控柜采用2mm厚的冷轧钢板制作,内外表面喷电脑漆,其面板装有电流表、电压表、温控表、温度记录仪、定时器及控制开关和指示灯。

8.2温度控制按炉膛前后分二区控制,主回路采用双向可控硅模块过零调功触发,可控硅采用风冷形式,设有过载、过热及过流保护等功能。

8.3控制仪表主要由日本岛田系列数显式智能型温控仪对炉膛加热区实现PID调节控制,具有多量程输入,温度任意设定和超温报警功能。

8.4炉门开关与加热控制电气连锁,当炉门离开下限位,加热自动关闭,反之,只有当炉门关闭到位时,加热才能启动。炉门与台车运行有连锁控制,炉门开足,台车才能启动,台车进炉膛到位,炉门才能启动。

8.5电气控制系统设有电源总闸,加热主回路设有空气开关,在可控硅前设有快速熔断器作为短路、过载、过流保护、超温自动切断加热主回路电源。8.6 主要电气元件选用施耐德或国内知名产品。 8.7 电控柜设计和制造符合国际电工标准(IEC),仪表、电气元件和计量单位均符合国际单位(SI)标准。

8.8 炉温检测:选用二支K分度号的镍铬-镍硅电偶设置在前后工 作区内测控炉内温度。

四、成套供应范围

1. RT2-80-8型台车式电阻炉(包括台车)

1台 2. 电气控制柜

1 套 3. 18kg/m轻轨

6m×2根 3. 现场二次接线材料

1套 4. 产品说明书:

1份

五、交货周期 合同生效之日起,50天内交付使用。

六、安装调试

乙方负责设备在甲方现场的安装调试,乙方给予积极的配合。产品的工艺调试由甲方负责,乙方给予配合。

七、人员培训及售后服务

1.设备安装调试时乙方技术人员负责培训甲方的操作人员及维修人员;2.设备质保期为壹年;

3.在质保期内非人为因果引起的设备故障,由乙方免费修复;

4.质保期过后,乙方继续为甲方做好服务工作,确保设备正常使用。 甲方:签字:

第12篇:加热炉班长竞聘稿

加热炉班长竞聘稿

尊敬的各位领导评委:

大家好!

鲜花感恩雨露,因为雨露让它滋润;高山感恩大地,因为大地让它高耸。我感谢大家,因为大家给了我一个展示自己、参与竞争的平台,使我有机会参加此次加热炉班长的竞聘。

我叫xxx,06年加入热工车间加热炉丙班团队,并有幸担任加热炉班长一职。这六年中,在领导的言传身教,同事们的悉心帮助和自己的努力工作下,加热炉丙班组连续多年被公司授予先进班组,我个人也曾被公司授予先进班组长,我班组至今仍保持了人身安全零事故的纪录。

我认为自己竞聘加热炉班长有如下几个优势:

首先,我有较为丰富的理论知识与实践经验。进厂6年来,我经过车间的“月培训”,岗位规程的学习以及同事之间的交流,积累了丰富的理论知识,在工作中,我参与了加热炉所有的技术改造和检修工作,应对过多次突发事故应急处理和点停炉操作,对炉子的构造及运行原理都做了深入了解,可以熟练掌控整个加热炉区各岗位的运行,这让我有了相当的实践经验,也锻炼了较强的组织协调能力,理解了同事之间相互协作的重要性,注重团队的协作精神。

其次,我具有较强的接受能力和应用能力。喜爱忙碌充实的工作,接受新事物,新知识较快,坚持岗位练兵,注重现场培训,工作中能发挥主观能动性,学以致用,这让我能够为岗位工作的开展尽全心、出全力。

再次,我有良好的安全意识和责任心。从进厂起我时刻严格要求自己,树立良好的组织观和纪律观,从自身做起、从细微做起,我信奉诚恳待人、恪尽职守的宗旨,能够与人团结共事,服务他人,快乐自己。从担任班长职务起,我就牢记在安全上对公司,对车间,对同事,对个人负责,配合车间紧抓安全工作,并取得了一定的成绩。

我若有幸继续这个岗位上工作,我将一如既往在车间领导的带领下,认真履行岗位职责,以更加积极主动的态度对待工作、开展工作,对工作负责,让领导放心,让同事们满意,并重点做好以下几方面工作:

第一、作为班长必须时刻努力提高自身的业务水平,以身作则,用实际行动去感染、影响班组成员,激发班组成员学习业务技能的积极性。为此,我将深入学习加热炉操作的理论知识和技术规程,保证在处理各种突发事故时,能冷静、果断地分析原因并及时做出准确的判断;在平时注意汲取自己、班组成员和相关事故通报的经验教训,同时注意和兄弟班组交流结合,集思广益,一切以优化操作,保证钢温,节能降耗为目标。

第二、安全工作必须常抓不懈,来不得半点懈怠。在前期工作的基础上,我会更加精益求精,做好公司和车间有关安全的精神指示传达,使上达下听,信息流畅,班中及时巡查,抓好每一个细节,调动每个班组成员的安全意识,齐抓共管,让隐患消除在萌芽之前。

第三、在现场管理方面,我将以公司5s活动(整顿、整理、清洁、清扫、素养)为准绳,对炉区各工作岗位场所进行有效控制,营造高效、有序、舒适的生产和工作环境。

第四、在做好以上工作的同时,注意团结同事,打造一个和谐向上,有竞争力,有活力的班组。

尊敬的各位领导、各位评委,作为一名怀着强烈的进取心和责任感的年轻人,我一直尽心尽责地工作着,一直勤勤恳恳地努力着,不敢有丝毫的懈怠和放松。如果这次竞聘成功,我会以新的目标激励自己,以新的标准要求自己,以新的知识充实自己,以新的能力展现自己,以新的成绩报答领导和同事们对我的信任和希望。

第13篇:加热炉技术协议总体说明

永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1:总体说明

1.概述

江苏永钢公司计划新建一条130万吨棒材生产线,需配套一座220t/h(冷装)步进梁式加热炉,采用高炉煤气双蓄热燃烧技术。

本方案遵循的指导原则是:“先进、实用、可靠、经济”。 2.买卖双方负责本工程范围的详细叙述

卖方详细供货内容以《附件03:设备材料清单》为准。

卖方负责从上料台架开始到出炉辊道为止的设备和电气的设计。主要有加热炉本体系统及炉底步进机械系统的设计、加热炉燃烧系统的设置、汽化冷却系统的设计、上料台架、上料辊道和出炉辊道等的设计,风机房、液压系统的设计,加热炉采用双预热蓄热技术,换向阀使用全功能隔断型三通换向阀。加热炉设计时要考虑有一定的富裕能力。液压、电气控制包括PLC、交流调速系统主要元器件要选用代表国外先进水平厂商的产品。

仪电控设计涵盖整个炉区部分,从上料台架开始到上料辊道为止。

加热炉采用高炉煤气、空气双蓄热燃烧技术,采用仿生六角形陶瓷蜂窝体。 2.1.设备的供货、安装

2.1.1.加热炉设备的供货、安装

卖方负责炉底步进机械、悬臂辊道、缓冲挡板、水封槽、水梁、耐热垫块、风机蓄热式烧嘴、三通换向阀、汽化冷却系统、液压系统、润滑系统等的供货和安装(其中汽化冷却补水系统由买方提供材料)。买方负责炉外设备的供货和安装。

2.1.2.电气设备

电气控制设备全部由卖方供货,买方负责安装及施工。主要有:交流传动控制、顺控自动化装置(含上料系统电控制设备)等。 2.1.3.仪控设备

压力、温度、流量的测量装置、调节阀等、完整的仪表自动化装置,钢坯的测长全套设备全部由卖方供货(入炉钢温测量用测温仪、蒸汽流量计、氮气流量计及压力表及变送器由买方提供),买方负责安装及施工。 2.1.4.自动化控制系统

自动化(含PLC、通讯、显示、工业摄像头等)系统由卖方供货,买方负责安装及施工。软件编程和调试由卖方负责。

上述所有设备安装的主辅材由买方供货;安装用地脚螺栓、螺母、垫片、电缆、桥架、电线、引压管等由买方供货安装;安装后的设备涂装由买方负责;所有设备的卸车、倒运、转场、装车等均由买方负责。

2.2.钢结构供货制作安装(含装出料炉门)

·炉下部、上部、顶部钢结构的设计由卖方负责,供货、制作、安装由买方负责; ·进出料侧钢结构及固定在它上面的耐热铸钢件、进出料侧水冷梁等的设计由卖方负责,供货制作安装由买方负责;

·炉区钢结构平台、楼梯、走道、栏杆等的设计由卖方负责,供货、制作、安装由买方负责;

北京赛能杰高新技术股份有限公司

永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1:总体说明

·炉区所有介质管道,主要有:燃烧系统(含点火系统)的风管、煤气管道、水冷系统管道、通风、压缩空气、氮气管道、液压润滑系统管道等的供货制作安装均由买方负责;所有介质管道的加强筋、加强板、支架、吊架等的供货制作安装均由买方负责;管道的保温包扎由买方负责供货及施工;所有管路系统的管道附件及辅材均由买方负责供货安装;(包括所有通径的手动调节阀、防爆装置、伸缩节等管道附件、取样管路,以及法兰、垫圈、垫片、螺栓等辅材均由买方供货安装)。设计由卖方负责。

·钢结构的涂装由买方负责。 2.3.耐火材料的供货施工及烘炉

·炉子本体、炉顶等的耐火材料设计由卖方负责,供货施工由买方负责;

·水梁、立柱、炉门、风机、烧嘴等热工设备的耐火(含保温)材料的供货施工由买方负责;

·固定、连接耐火(含保温)材料的锚固钉、锚固钩、吊钩、锚固砖等锚固装置供货施工均由买方负责;

·烘炉、开炉指导及烘炉器具由卖方负责,买方仅提供作为烘炉用的燃料。 2.4.蓄热式燃烧系统的设计供货安装

蓄热式燃烧系统由卖方负责设计、供货。相应的热工设备主要有:蓄热式烧嘴、换向阀、助燃风机、引风机、燃烧系统的气动调节阀、孔板等。施工及安装由买方负责。 2.5.土建部分设计及施工

加热炉的土建部分设计及施工主要包括加热炉基础及公辅设施的土建工程,如:电控室、操作室、液压站、泵房及有关的设备基础等。卖方提供条件图,买方负责施工图设计及施工; 2.6.调试

·设备的单机调试由设备供货方负责; ·炉区的联动调试由买方组织,卖方实施。 3.设计条件

如有不能满足下列生产能力要求的,卖方应负责改进。 ·额定加热能力:220t/h(冷装标准坯) ·钢坯加热质量:水印温差≤30℃ ·单位能耗:冷装≤1.05GJ/t。

·卖方所选用材料及钢结构制作要求、尺寸等,应以买方审核过的施工图为准;卖方制作过程中,如发现图纸有误或不合理,应积极配合进行修改,但修改方案应得到买方认可;卖方所选用材料应有材料合格证和质量保证书、严禁用不合格材料;

·卖方所选用的炉子系统中所有关键“设备”及“材料”的选用,应提供2~3个厂家,并得到买方的认可。

·卖方制作安装过程中须接受买方的监督,卖方应给以积极配合。

·卖方在投标文件中对燃烧系统、炉体、机械液压系统、仪电系统等要有详细的方案、主要设备选型及清单。 4.加热炉技术措施

北京赛能杰高新技术股份有限公司

永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1:总体说明

根据用户条件,加热炉采用低热值的纯高炉煤气作为燃料。为满足加热工艺要求,必须采用蓄热式燃烧技术,将空、煤气同时预热到1000℃左右,满足加热温度的要求。

蓄热式燃烧技术还具有提高产量、改善加热质量、节约能源、降低成本和减少环境污染等诸多众所周知的优点。 4.1.本加热炉主要技术特点

采用炉内悬臂辊道侧进侧出的上下加热步进梁式加热炉,以提高钢坯加热温度均匀性和表面质量。

本设计主要技术特点: ·采用蓄热式高温燃烧技术

—采用我公司专有技术六角型蜂窝蓄热体,将空、煤气预热到1000℃左右,其蓄热体的使用寿命在一年以上。

—蓄热式烧嘴在炉长方向分三段供热,三段炉温自动控制,对侧换向。上下加热可手动调节。

—采用全功能隔断型二位三通空气、煤气换向阀顺序换向,换向时间0.5-1分钟。换向阀动作时间小于1秒。炉压波动小,空、煤气管路流量变化小更利于炉温自动控制。

·高温段采用G-XNiCr28W耐热垫块、低温段采用ZGCr25Ni20耐热滑块,使用寿命长,钢坯黑印低。

·采用双层框架斜坡双滚轮式步进机械,全液压驱动。设有可靠的防跑偏装置。实现易于安装调试、运行可靠和跑偏量极小的目的。

·采用步进梁交错技术,可消除传统直线形式步进梁与钢坯接触点位置始终不变而形成较大水冷“黑印”的缺点。交错步进梁可使“黑印”温差降至15-20℃。

·采用对齐推钢机把钢坯在入炉辊道上推正,减少钢坯在炉报偏量。

·加大了液压系统能力,使得步进周期缩短到28s,并通过优化炉区平面布置及设备性能、优化顺控程序等手段保证生产标准坯时出钢周期达到36s。

·采用先进、适用、可靠的基础自动化控制。 4.2.加热能力的技术策略

·加热炉的设计能力需要具有一定潜力。本方案按照冷装额定产量220t/h进行供热负荷设计,并在此基础上增加了~20 %的富裕系数。

·采用蓄热式燃烧技术燃用高炉煤气,对于大型宽加热炉来说,采用空煤气完全隔开布置的烧嘴,既可保证烧嘴有较大的供热能力,又能实现炉前上下及单个烧嘴能力灵活自如地进行调节,可以确保加热炉高产、低耗、同时没有相互窜气的可能,十分安全。

·空气、烟气管路的设计要留有充分的余地,鼓风机、引风机的选择留有足够的富余能力。

·提高蓄热温度,加大蓄热体的装载量,提高蓄热体的比表面积,从而提高空煤气预热温度,本加热炉的蓄热体总量在45m3以上。

·蓄热体采用六角型仿生蜂窝蓄热体,确保不堵塞,确保使用寿命1年以上。 ·换向阀采用全功能隔断型二位三通换向阀,使得整个燃烧系统运行更加可靠。换向阀及烧嘴蓄热体可在线检修维护。

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永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1:总体说明

·先进可靠且完善的自动化控制系统,对加热炉燃烧系统所有烧嘴排烟温度、换向阀、炉压全面进行监控及保护,对烧嘴蓄及换向阀及时在线监测,保证系统可靠运行。 4.3.炉膛压力控制策略

目前,国内大型空煤气双蓄热加热炉普遍存在炉压过高,或炉压不稳定问题,此种状况尤其在侧进侧出的加热炉或冷装高负荷生产时尤为突出,过高炉膛压力将烧坏炉子的装出钢设备及基础,降低炉体寿命,严重影响炉子的正常操作。

为此,本方案设计将炉膛压力有效控制在15±5Pa。

·采用全功能隔断型大型二位三通换向阀实现换向,可解决换向瞬间的压力波动,一般波动在5Pa左右。

·烧嘴设计蓄热体的装载量留有足够的余量,避免蓄热式烧嘴排烟温度过高而影响炉压的正常控制。

·引风机及排烟管道的能力,留有足够的调节余地。

·换向阀性能优越,有很好的严密性,保证不短路,避免少部分空、煤气直接从换向阀被引入烟道,影响排烟。

·自动化控制系统中投入炉膛压力自动调节系统。 4.4.节能措施

·采用双蓄热方式,空煤气双双蓄热至1000℃以上,实现极限预热回收。 ·采用全功能隔断型大型二位三通换向阀,减少换向时的的煤气损失。

·采用浇注料整体炉顶和带复合层炉墙结构,最大限度减少炉体散热损失。正常使用条件下炉子整体寿命不低于5年,炉顶表面温度和炉墙表面温度均应低于部颁标准。

·加热炉炉底水管采用汽化冷却

·采用适当间距支撑梁立柱及水管纵梁结构,合理布置支撑梁和立柱,尽量减少水冷构件的表面积,对支撑梁和立柱采用耐火纤维毯和高强浇注料双层绝热,以节约用水和减少冷却水的吸热损失。

·优化配置炉门,结构设计做到开启灵活,关闭严密,减少炉气外溢和冷风吸入的热损失。

5.加热炉主要尺寸

侧进侧出蓄热式步进梁式加热炉主要尺寸为: ·炉子总长度: 33128mm ·炉子有效长度: 31640mm ·炉子内宽: 13000mm ·炉子外宽: 14008mm ·有效炉底面积: 31.64×13.0=412.1m2 ·上炉膛高度: 1600mm ·下炉膛高度: 2200mm 6.炉子技术性能

·炉型 炉内辊道侧进料、辊道侧出料,双蓄热步进梁式连续加热炉 ·炉子用途 钢坯轧制前加热

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永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1:总体说明

·加热钢种 碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金结构钢、冷

墩钢、管坯钢等。

·钢坯规格 坯料规格:1502 ~1802 x 12000mm(标准坯);

1502 ~1802×6000mm ·装炉温度 常温

·钢坯出炉温度: 950~1200℃

·额定产量 冷装220t/h(标准坯) ·炉底强度 冷装578kg/m2h, ·燃料种类 高炉煤气

·燃料热值 3200~3400kJ/Nm3 (取780Kcal/Nm3) ·额定单耗 1.05GJ/t ·额定燃料消耗量 70750Nm3/h ·最大燃料消耗量 90000Nm3/h ·额定空气量 49500Nm3/h ·额定烟气量 113200Nm3/h ·空气预热温度 蓄热式烧嘴950-1050℃ ·煤气预热温度 蓄热式烧嘴950-1050℃ ·炉前空气压力 ≧7000Pa ·炉前煤气压力 5000~8000Pa ·冷却水压力 ≧0.4Mpa ·冷却水耗量 净环水100t/h,浊环水30t/h 软化水20t/h ·步进机械型式 双层框架斜坡双滚轮式 ·步进梁升降行程 200mm(上、下各100mm) ·步进梁水平行程 260~320mm ·步进周期 ~28秒 7.承诺

卖方对该工程质量、工期、投资全面负责,并对该工程技术上的先进性、完整性、可靠性、适用性全面负责,对准确性、全面性负责。

工程进度------建设工期从合同签订至投入热负荷运行至第一块合格钢坯出炉总日历工期满足买方要求。

工程质量------加热炉项目单位工程合格率100%,主体工程优良。

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第14篇:PLC控制的加热炉温度控制系统

PLC控制的加热炉温度控制系统

1 传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能 保证正常的工业生产。随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。而PLC本身优异的性能使基于 PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。

2 加热炉温度控制系统基本构成

加热炉温度控制系统基本构成入图1所示,它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等5个部分组成。该加热炉温度希望稳定在100℃工作(其它工作温度同样可以照此方法设计)。

图1 加热炉温度控制系统基本组成

加热炉温度控制实现过程是:首先传感器将加热炉的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量,然后 PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行处理,给移相触发模块,再给三相整流电路(SCR)一个触发脉冲(既控制脉冲),这样通过SCR的输出我 们控制了加热炉电阻丝两端的电压,也既加热炉温度控制得到实现。其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起重要作用。

3 PLC控制系统 3.1 PLC控制系统的硬件配置

在 加热炉温度控制系统中PLC采用日本三菱公司FX2N,其硬件采用模块化设计,配合了多种特殊功能模块及功能扩展模块,可实现模拟量控制、位置控制等功 能。该系列PLC可靠性高,抗干扰强、配置灵活、性价比高。本温度控制系统中PLC我们选择FX2N-48MR-001型,它与外部设备的连接如图

2、表 1所示。

图2 PLCI/O接线图 表1 PLC I/O地址分配表

3.2 流程设计

根据加热炉温度控制要求,本系统控制流程图如图3所示。

图3 加热炉控制流程图

3.3 控制算法

由于温度控制本身有一定的滞后性和惯性,这使系统控制出现动态误差。为了减小误差提高系统控制精度,采用PID控制算法,另外考虑到系统的控制对象,采用增量型PID算法。 △V(n)=U(n)-U(n-1)

+[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)>}=KP{△e(n)+e(n)+[△e(n)-△e(n-1)>} 式中e(n)、e(n-1)、e(n-2)为PID连续三次的偏差输入。△e(n)、△e(n-1)为系统连续两次执行的误差。KP为比例放大系数T、TI、TD分别为采样周期、积分时间、微分时间。

当 加热炉刚启动加热时,由于测到的炉温为常温,sp-pv=△U为正值且较大,△U为PID调节器的输入,此时PID调节器中P起主要作用,使SCR为最大 电压给加热炉加热。当加热炉温度达到100℃以上时,sp-pv=△U为负值,经PID调节,使SCR输出电压减小,加热炉温度降低。当温度正好达到 100℃时,△U为零PID不调节,此时SCR输出的电压正好平衡加热炉消耗的热量,系统达到动态平衡。 3.4 K型热电偶分度电压拟合

(1)根据具体问题,确定拟合多项式的次数为n。 (2)由公式 Sk=tr= yi(k=0,1,2, ……2n) (r=0,1,2, ……n)

计数出Sk与Tr (3)写出正规方程

(4)解正规方程组 求出a0,a1,…,an (5)写出拟合公式多项式Pn(X)=

一 次多项式也叫作线性拟合。由上述方法可拟合出K分度电压随温度变化公式为:V=0.04T(其中V为电压,T为温度)。此拟合公式是在温度从0℃到 120℃之间变化的近似公式,因此正规方程只用到S0、S

1、S2拟合的多项式次数为n=1,电压随温度的变化可近似为线性变化。如果温度变化范围比较 大,则电压随温度变化为非线性变化,上述电压随温度变公式需要重新拟合,拟合多项式的次数也必然大于2。 3.5 系统调试

系统调试分为两大步骤,一是系统软件调试;二是系统硬件调试。

(1)系统软件调试。系统软件调试是在PC机上进行,我们将PLC控制程序输入PC机后,根据运行要求,设定若干数字开关量,模拟量,对系统的每一个功能进行检测测试并在此基础上不断完善程序以达到系统要求。

(2)系统硬件调试。相应的系统硬件也是在实验室里进行,用一个设备来摸仪控制对象。首先检查设备的诸个单元是否合乎要求,其次将软件和硬件结合起来进行测试。并不断完善PLC软硬件的配置以达到最优的结果。

4 结束语

加热炉温度控制系统采用成熟的PLC技术和电力电子技术,采用软硬件结合,较好的解决了传统加热炉温控系统中出现的问题。针对我国大部分的加热炉用户来说本系统将是一个比较理想的温控系统。

第15篇:板加区加热炉煤钳工安全操作规程

板加区煤气设备维护工安全操作

一、目的:

为适应钢铁股份有限公司安全生产管理要求,切实加强生产过程中的安全管理,规范煤钳工在生产过程中的操作行为,特制定安全操作制度。

二、范围:

本标准规定了板加区煤气区域的注意事项,适用于煤气区域设备维护人员的作业。

三、操作规程:

1 煤气设备维护人员必须经由相关职能部门进行安全知识教育和技术操作知识培训及煤气救护知识培训。

2 进入现场作业,应随身携带CO检测报警仪,若发现CO浓度超过200ppm时,应及时撤离现场,疏散人群,设立警戒线,并立即通知相关人员查找原因,进行处理。

3 在有煤气泄漏的区域作业时,应佩戴空气呼吸器,且在作业现场设置风向标或用1台Q400mm轴流风扇对作业现场进行强制通风,作业人员应站在上风向作业。

4 进入煤气区域作业,应禁止火种,在作业中所用工具(铁器)严禁碰撞,避免产生火星。

5 煤气气管道动火前,应向厂生安科申请办理《动火证》。

6煤气管道作业时,应先可靠地切断煤气来源,将设备内部煤气吹净。 7煤气管道内部作业,必须检测一氧化碳和氧的含量,合格后方可作业。

8 处理煤气设备故障时,至少两人以上,严禁单人操作。 9加热炉检查或检修设备时,查看定点CO检测报警仪现场情况。

板加作业区 2012.01.07

第16篇:轧钢加热炉节约燃料的五个必须

轧钢加热炉节约燃料的五个必须

“五个必须”是:炉筋管必须包扎;炉子必须严密;炉体必须绝热;;余热必须利用;必须有可靠的计量检测装置。 尽量减少炉膛内的冷却构件的表面积,炉筋管过大过多的要改,包扎不好或绝热材料脱落的要采取措施及时改进和补救;不采用水冷炉底和水冷出料坡;尽量减少水冷设施带走的热量。 要设置炉墙钢板,炉墙钢板烧坏的要利用大、中修机会补装。同时钢板表面必须要喷刷红外高温节能涂料,以减少炉衬的辐射传热及延长炉皮钢板的使用寿命。 炉门要尽量减少,并能关闭严密。装、出料口要安装能封闭严密、开启灵活的炉门,保证加热炉具有相当好的密封性,使炉膛内随烟气散失的热量降到最底限度。 炉顶、炉墙一定要有绝热层,不能绝热的吊顶结构要改,严禁炉顶漏火、漏气的情况发生。要进一步实验采用多层绝热的新结构,使高温段炉墙外表面的温度低于100℃,炉顶低于150℃。炉底也要有绝热层(或空气绝热层),尽量减少砌体的蓄热和传向基础的热量。 余热利用要以节约炉用燃料为主,要设置高蓄热能力的换热器。空气和煤气都应该全部预热,其预热温度越高越好,但是在使用换热器的过程中,必须要注意换热器的温度,防止温度过高被烧坏。

为实现科学管理与操作,加热炉必须具备可靠的流量、温度、压力、烟气含氧量等计量和检测装置,应能满足炉子分段进行调节和控制,并能实现自动控制,操作人员要根据仪表所显示的数据进行及时的调整,做到“勤观察、勤联系、勤调整”,逐步降低加热炉的燃料消耗,提高加热炉的的操作水平和可比单耗等级。

棒材厂:熊斌

第17篇:基于模糊控制的电加热炉控制系统

基于模糊控制的电加热炉控制系统

姓名:

唐玉光 班级:2011级9班 学号:01201102060909

目录

目录 ..................................................................................................................................................2 1 引言 ..............................................................................................................................................3 2.加热炉控制的意义 ......................................................................................................................4 3.传统PID与模糊控制的简介 ......................................................................................................5 4.模糊控制与PID控制方法的设计与比较...................................................................................6

4.1模糊控制器设计................................................................................................................6 4.2 PID及模糊控制原理和仿真结构图................................................................................7 4.3滞后时间的影响................................................................................................................9 5.总结: ........................................................................................................................................11 6.参考文献: ..................................................................................................................................12 1 引言

PID控制是控制领域产生最早,应用最广的一种控制方法。具不完全统计,不论是工业过程控制还是航空航天控制领域,PID控制早已经上了经典教科书,然而由于其原理简单和应用效果,人们仍然不断研究其各种设计方法和未来发展潜力[1]。模糊控制在只能控制领域由于理论研究比较成熟,实现相对比较简单,适应面宽而得到广泛的应用。在现代工业控制应用中,模糊控制都充当着重要的角色。PID控制和模糊控制作为应用广泛,特点鲜明,又具有某些联系的两种控制方式一直受到控制领域广泛的关注,众多学者从不同角度对他们进行了对比性研究。[2][3][4]。

2.加热炉控制的意义

在控制领域中,温度控制广泛应用于社会生活的各个领域。电加热炉温度控制具有升温单向性,大惯性大滞后性的特点。其升温单向性是由于电加热炉的升温是依靠电阻丝,降温是依靠环境自然冷却。当其温度一旦有超调,就无法单纯用控制手段时期降温,种种很大的不确定性使得加热炉在加热过程中很难全面考虑各种因素的影响,准确控制加热过程。传统的继电器电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触电不良而影响正常工作。今年来提出改进的电路,采用主回路无触点控制,客服继电器结出不良的缺点,且维修方便,缺点是温度控制范围小,精度不高,因此,设计和精度相适应的电加热炉温控系统非常有实际意义。 3.传统PID与模糊控制的简介

PID控制即比例,积分,微分控制。由于其结构简单,容易实现,控制效果好,鲁棒性强等特点,因而,自19世纪40年代开始,PID控制在工业过程控制过程中至今仍得到广泛应用。温度控制系统将电阻实时采集的温度值与设定值进行比较,所得差值作为PID控制模块的输入。经PID算法计算出输出控制量,利用修改被控制量误差的方法实现闭环控制。该方法需现场整定PID参数,而确定被控对象模型具有一定的难度。另外,该方法抗干扰的能力较差。

模糊逻辑在控制领域的应用称为模糊控制。模糊控制主要将操作者的经验和专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则,然后根据控制规则实施控制。它适用于不一取得精确数学模型和数学模型位置或者经常变化的对象。

基于模糊算法的温度控制系统的实现,首先根据控制经验形成模糊规则输入计算机中。然后将采样所得温度误差和误差变化率的精确量模糊化,计算机根据模糊规则推理做出模糊决策,求出相应的控制量。将控制量精确化后去驱动执行机构,调整输入达到调节温度目的。

4.模糊控制与PID控制方法的设计与比较

Kes电加热炉的模型Gs,

Ts14.1模糊控制器设计

模糊控制器的设计如图4.1.1,图4.1.2,图4.1.3.控制器采用双输入单输出如图4.1.1

图4.1.1 控制规则的设定如图4.1.2,图4.1.3

图4.1.2

图4.1.3 4.2 PID及模糊控制原理和仿真结构图

原理结构如图4.2.1 图4.2.2

图4.2.1 PID控制原理

图4.2.2模糊控制原理

仿真结构如图4.2.3图4.2.4

图4.2.3PID仿真结构

图4.2.4模糊控制仿真结构

4.3滞后时间的影响

常规PID :=0.2,T=80

模糊控制:=0.2,T=80

常规PID :=0.3,T=80

模糊控制:=0.3,T=80 5.总结:

由上述比较可知,随着纯滞后时间的增加,对于常规PID控制系统会造成系统波动加大,而模糊控制系统受到的影响较小,他的控制精度和动态特性很理想,说明模糊控制在被控对象当前的惯性时间下对纯滞后时间的鲁棒性较好,比常规PID控制好些。

总结以上仿真实验,我们可得出结论如下: 模糊控制对纯滞后时间的鲁棒性比常规PID控制好 模糊控制的动态特性控制精度比常规PID控制好 模糊控制臂比常规PID控制的稳定性好

6.参考文献:

[1]FANG Y,CHOW TW S,LIX D.D se of recurrent neural netw ork in discrete sliding-mode control[J].IEEE.priceedings;Control

theory

and applications,1999.146(1):84-90.[2]王岩青,蒋昌盛。一类非线性不确定中立系统的鲁棒自适应滑膜控制[J].吉林大学学报:工学版,2007,37(4):935-938.[3]CHEM T L ,W U Y C.Intetiable structucre control approval foe eobot manipulators[J].IEEE ptoceedings-D,1992,161-165.[4]杜红珊,一类反射非线性系统的自适应神经网络输出反馈变结构控制[J].控制理论与应用,2008,25(6):1042-1044

第18篇:中频加热炉的的故障分析及中频炉维修过程

中频加热炉的的故障分析及中频炉维修过程

当中频加热炉启动时,突加给定电压,由于电压反馈没有,电压调节器输出迅速增加。由于控制参数漂移,使得电流反馈系数减小,同样的中频电流给定使中频装置输出的瞬间电流比较大,产生冲击电流,只有当电压环超调后,输出电流才开始减小,最终由负载决定。由于中频加热炉中存在很大的电抗,系统调节响应慢。随着给定电压的增加,冲击电流更大;对晶闸管的冲击也大,加快晶闸管的劣化,造成晶闸管疲劳击穿。

随着元器件老化,模拟控制系统参数漂移,使得逆变器控制回路中的晶闸管触发的超前角变大(42.8°),功率因数低(0.733),即使输出同样的中频电压与中频电流,但中频加热炉输出的有功功率不高,加热效果差。正常情况下,在中频加热过程中,根据欧姆定律,负载参数随温度升高而变化,如中频等效阻抗增大;但当温度变化缓慢时,中频等效阻抗变化不大。当中频给定电压恒定时,尽管随着加热装置的运行,由于加热效果差,中频等效阻抗变化不大,电压反馈提高得慢,导致中频电流变化缓慢,即系统长时间工作在大电流状态,也易造成晶闸管的劣化。

通过调节定位器,增大电流反馈系数,使电流反馈600A/6V; 减小了电流冲击。通过调节逆变回路晶闸管脉冲控制参数,使中频电流超前中频电压的时间为40μs,既保证了晶闸管的可靠关断,又减少了超前(24.4°),提高了功率因数,为0.91。由于中频装置的输出有功功率提高,芯棒加热功率增大。根据欧姆定律,随着芯棒温度的升高,芯棒电阻增大,中频等效阻抗增加,在同样的中频电流下,中频电压反馈提高;当中频电压给定不变时,电压调节器的输出减少,使中频电炉输入电流也逐步减小。随着给定功率的提高,中频电压提高,中频电流开始也提高,但随着芯棒的加热,中频电流会逐步减小,减小了晶闸管的负担。 中频炉维修的全过程

一般情况下,可以把中频炉的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则,当出现故障后,应在断电的情况下对整个系统作全面检查,它包括以下几个方面:

(一)电源:用万用表测一下主电路开关(接触器)和控制保险丝后面是否有电,这将排除这些元件断路的可能性。

(二)整流器:整流器采用三相全控桥式整流电路,它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器,正常时指示器缩在外壳里边,当快熔烧断后它将弹出,有些快熔的指示器较紧,当快熔烧断后,它会卡在里面,所以为可靠起见,可以用万用表通断档测一下快熔,以判断它是否烧断。

测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡(200Ω挡)测一下其阴极—阳极、门极—阴极电阻,测量时晶闸管不用取下来。正常情况下,阳极—阴极间电阻应为无穷大,门极—阴极电阻应在10—50Ω之间,过大或过小都表明这只晶闸管门极失效,它将不能被触发导通。

脉冲变压器次边接在晶闸管上,原边接在主控板上,用万用表测量原边电阻约为50Ω。续流二极管一般不容易出现故障,检查时用万用表二极管挡测其二端,正向时万用表显示结压降约有500mV,反向不通。

(三)逆变器:逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器,可以按上述方法检查。

(四)变压器:每个变压器的每个绕组都应该是通的,一般原边阻值约有几十欧姆,次极几欧姆。应该注意:中频电压互感器的原边与负载并联,所以其电阻值为零。

(五)电容器:与负载并联的电热电容器可能被击穿,电容器一般分组安装在电容器架上,检查时应先确定被击穿电容器所在的组。断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点,测量每组电容器两个汇流排间的电阻,正常时应为无穷大。确认坏的组后,再断开每台电热电容器引至汇流排的软铜皮,逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电热电容器由四个芯子组成,外壳为一极,另一极分别通过四个绝缘子引到端盖上,一般只会有一个芯子被击穿,跳开这个绝缘子上的引线,这台电容器可以继续使用,其容量是原来的3/4。电容器的另一个故障是漏油,一般不影响使用,但要注意防火。

安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的,如果绝缘击穿将使主回路接地,测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻,可以判断这部分的绝缘状况。

(六)水冷电缆:水冷电缆的作用是连接中频电源和感应线圈,它是用每根直径Φ0.6–Ф0.8紫铜线绞合而成。对于500公斤电炉,电缆截面积为480平方毫米,对于250公斤电炉,电缆截面积采用300至400平方毫米。水冷电缆外胶管采用耐压5公斤的压力橡胶管,里面通以冷却水,它是负载回路的一部分,工作时受到拉力和扭力,与炉体一起倾动而发生曲折,因此时间长后容易在柔性连接处断裂开。水冷电缆断裂过程,一般是先断掉大部分后,在大功率运行时把未断小部分很快烧断,这时中频电源就会产生很高的过电压,如果过电压保护不可靠,就会烧坏晶闸管。水冷电缆断开后,中频电源无法启动工作。如不检查出原因而反复启动,就很可能烧坏中频电压互感器。检查故障时可用示波器,把示波器探头夹在负载两端,观察按启动按钮时有无衰减波形。确定电缆断芯时先把水冷电缆与电热电容器输出铜排脱开,用万用表电阻挡(200Ω挡)测量电缆的电阻值,正常时电阻值为零,断开时为无穷大。用万用表测量时,应把炉体翻到倾倒位置,使水冷电缆掉起,这样使断处彻底脱离,才能正确判断是否断芯。

通过以上几个方面的检查,一般能查出大部分的故障原因,接下来可以接通控制电源,作进一步的检查。中频电源主电路合闸有手动和自动两种。对于自动合闸的系统,应该先将电源线暂时断开,以确保中频电炉的主电路不会合上。接通控制电源后,可以作下面几个方面的检查。

1.将示波器探头接在整流晶闸管的门极和阴极上,示波器置于电源同步,按下启动按钮后即可看到触发脉冲波形,应为双脉冲,幅度应大于2V。按一下停止按钮,脉冲将立即消失。重复六次,将每个晶闸管都看一下,如果门极没有脉冲,可以将示波器的探头移到脉冲变压器的原边看一下,如果原边有脉冲而次边没有,说明脉冲变压器损坏,否则问题可能出在传输线或主控板上。

2.将示波器探头接在逆变晶闸管的门极和阴极上,示波器置于内同步,接通控制电源后可以看到逆变触发脉冲,它是一串尖脉冲,幅度应大于2V,通过示波器的时标读出脉冲周期,算出触发脉冲频率,正常时应比电源柜的标称频率高约20%,这个频率称为启动频率。按下启动按钮后,脉冲的间距加大,频率变低,正常时应比电源柜的标称频率低约40%,按一下停止按钮,脉冲频率立即跳回启动频率。通过上列检查,基本上能排除完全不能启动的故障。启动以后工作不正常,一般表现在下列几个方面:

1.整流器缺相:故障表现为工作时声音不正常,最大输出电压升不到额定值,且电源柜怪叫声变大,这时可以调低输出电压在200V左右,用示波器观察整流器的输出电压波形(示波器应置于电源同步),正常时输入电压波形每周期有六个波形,缺相时会缺少二个,如图2所示。这一故障一般是由于整流器某只晶闸管没有触发脉冲或触发不导通引起的,这时应先用示波器看一下六个整流晶闸管的门极脉冲,如果有的话,关机后用万用表200Ω档测量一下各个门极电阻,将不通或者门极电阻特别大的那只晶闸管换掉即可。

2.逆变器三桥臂工作:故障表现为输出电流特别大,空炉时也一样,且电源柜工作时声音很沉重,启动后把功率旋钮调到最小位置,会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变晶闸管的阳极—阴极之间的电压波形,正常时每一只的波形都如图3所示。如果三桥臂工作,可以看到逆变器中有相邻的二只晶闸管的波形正常,另外相邻的二只有一只没有波形,另一只为正弦波,如图4所示,KK2触发不通,其阳极—阴极之间的波形就是正弦波;同时KK2不导通会导致KK1无法关断,所以KK1二端就没有波形。

3.感应线圈故障:感应线圈是中频电源的负载,它采用壁厚3至5毫米的方形紫铜管制成。它的常见故障有以下几种:

感应线圈漏水,这可能引起线圈匝间打火,必须及时补焊才能运行。

钢水粘在感应线圈上,钢渣发热、发红,会引起铜管烧穿,必须及时清除干净。

感应线圈匝间短路,这类故障在小型中频加热炉上特别容易发生,因为炉子小,在工作时受热应力作用而变形,导致匝间短路,故障表现为电流较大,工作频率比平常时高。

为了能采用正确的方法进行中频炉的故障维修,就必须熟悉中频炉常见故障的特点及原因,才能少走弯路,节省时间,尽快的将故障排除,恢复中频炉的正常运行,从而保证生产的顺利进行。

第19篇:国内外加热炉和热处理炉的现状和节能技术

国内外加热炉和热处理炉的现状和节能技术

戎宗义

摘 要 综述了热轧步进梁式炉、薄板坯连铸与连轧之间的加热设备、辊底式炉、连续作业线中的热处理炉和强对流全氢罩式退火炉的现状和节能技术;介绍了蓄热式烧嘴和计算机在轧钢加热炉上的应用。

关键词 加热炉 热处理炉 节能

Present Status and Energy Saving Technology of Reheating Furnace

and Heat Treating Furnace at Home and Abroad

Rong Zongyi (Beijing Central Iron and Steel Design Institute, Beijing 100053)

Abstract The status and energy saving technology of the walking beam furnace and heating equipment for connecting the bar strip continuous caster and continuous rolling mill, the roller hearth furnace, the heat treating furnace for continuous annealing line and the bell type annealing furnace with the forced convection of full hydrogen atmosphere has been summarized in this paper.And the regenerative burner and the application of computer on the reheating furnace are reviewed.

Material Index Reheating Furnace, Heat Treating Furnace, Energy Saving

自第1次石油冲击以来,轧钢加热炉和热处理炉的炉型改变、设备改造,是围绕着提高产品质量、节能、环保、自动化操作进行的。80年代前期,高温无缺陷连铸坯的生产技术和管理系统开发成功,连铸坯热态装炉的热装轧制(HCR)已成为现实。以后直接热装轧制(DHCR)和直接轧制(DR或CC-HDR)先后实现了大幅度节能。例如,冷坯方式加热炉的单耗为1 170 kJ/kg,HCR方式300~400 ℃装炉时为960 kJ/kg,800~900 ℃装炉时为335 kJ/kg。随着连铸-轧钢工艺的发展,推进了加热炉的进步。80年代后期,薄板坯连铸连轧工艺的产生,也出现了一些新炉型或新结构。

热处理炉方面,其技术内容集中在3E热处理(Efficiency, Environment, Energy),即追求高效率、保护环境、低能耗的热处理设备。

1 热轧步进梁式炉的现状和节能技术

1967年第1座步进梁式加热炉投产。步进梁式炉比推钢炉具有许多优点,因而成为新建轧钢厂的首选炉型。

热轧宽带钢厂的规模正向大型化发展,步进梁式炉的特点之一是炉长不受推钢长度限制,因而能适应轧机的小时产量增长的形势。

北京钢铁设计研究总院近20年设计投产的40余座步进炉,已遍及热连轧、型钢、棒线材、带钢、无缝管、开坯、锻压等钢厂以及钢带厂,1994年相继投产的太钢、梅山热连轧厂的步进梁式炉,额定产量分别为180 t/h和280 t/h,重庆钢铁设计研究院为攀钢1450热连轧厂设计的步进梁式炉,额定产量为150 t/h,也在1992年投产。

步进梁式炉在提高坯料加热质量、减少温度差方面的措施有:(1) 下加热由初期的侧面供热改成端部供热;(2) 均热段和加热段纵向支承梁在炉宽方向错开一段距离以减少水管黑印;(3) 增大纵向支承梁上垫块(或骑卡件)高度以减少水管对坯料的遮蔽作用,减少垫块宽度以减少水管对坯料的冷却作用,从而减少水管黑印。金属陶瓷垫块已开始应用;(4) 步进梁对坯料实现轻抬轻放;(5) 细长的方坯侧出料时,配置带4~5挑杆的托出机,在激光装置监视下将方坯托到悬臂辊上。

节能设备上的主要措施:(1) 钢坯热装及直接轧制。(2)提高换热器的温度效率,同时保持换热器前烟气热量和空气煤气预热后的显热。例如:和歌山热轧厂新

1、2号步进梁式炉空气预热到630 ℃,温度效率达78%;日本钢管福山第二热轧厂空气预热到630 ℃,温度效率达87%;神户制钢加古川厚板厂空气换热器温度效率达90%,同时预热煤气。(3) 加强炉膛的严密性。例如:炉体向装料辊道方向延长,步进梁全在炉内,炉门和炉门框间有倾斜的金属接触面,密闭性大为提高。又如步进梁立柱穿过炉底处的开孔内侧设置遮热盖板,以减少辐射热损失与改善炉压控制,日本钢管福山第二大型厂在设置前后的辐射热损失由67.49kJ/kg降到45.1 kJ/kg。(4) 除炉底、直接受喷出火焰影响的烧嘴前立柱管外其余各段的炉顶、侧墙、炉底管以及炉顶烧嘴通道都采用陶瓷纤维制品。(5) 适当延长预热段长度或在炉尾设置以陶瓷纤维为内衬的热回收段(梅山的步进炉),利用烟气热量预热入炉坯料。(6) 提高辐射和对流传热能力:炉衬内表面涂辐射率大的涂料,低温段采用喷流加热或设传热转换体。(7) 热工控制合理分段,各段由微机控制以保证坯料加热质量、节能和操作的灵活性。(8) 采用汽化冷却代替水冷却。

连铸坯热装轧制(HCR)时加热炉上需要考虑:(1) 有可能加热冷坯。步进炉可以根据生产需要控制坯料在炉内的间距、可以出空炉底上的坯料,为了使热坯和冷坯在炉内以不同速度运行,把步进炉底或步进梁沿炉长分成2~3段:既可分别动作,又可同时动作。周期时间在30 s和45 s间切换。(2) 加热炉的装料节奏和轧制节奏不匹配时要求加热炉仍能正常操作,为此炉子上要有一段炉长作缓冲用(例如某炉有7 m长的缓冲区,放7块板坯)同时配置行程长、平移速度快的装料机(例如行程3 420 mm,速度750 mm/s),托出机要求的速度更高。(3) 热坯表面较软,运送中不能出现缺陷。(4) 供热能力的调节范围扩大,但要求火焰长度变化不大。例如燃料流量降到额定流量的10%时仍可稳定燃烧。(5) 采用低惰性的陶瓷纤维制品作炉衬,以期加快升温降温速度并能及时调整各段温度。武钢从1985年正式实现HDR工艺以来热送量、热装率、热装温度逐年提高,宝钢1995年已取得平均热装温度550 ℃的好成绩。

直接热装轧制(DHCR)时连铸坯生产的序列和装入加热炉的序列相同,经济效益更好,炉子燃料用量和烟气量只有冷坯的三分之一左右。此外,产品组成将由原先的少品种大批量转向多品种小批量生产。

直接轧制(CC-HDR)是指连铸坯在中心温度~1 150 ℃的条件下不经过加热炉,在输送过程中通过边部加热保证坯料有足够高的温度进行直接轧制。新日铁土 界厂的直接轧制称“近距离CC-HDR”、连铸机端部到立式除鳞机VBS的距离是130 m,用辊道输送热坯;新日铁八幡厂1987年投产的则称“远距离CC-HDR”,距离是580 m,采用高速保温车输送热坯(长15.7 m×宽6.5 m×高3.8 m,重128 t,最大速度275 m/min)。日本钢管福山厂的铸坯加热设备的主要规格:长32 m,生产能力250 t/h,坯料规格220 mm×700~1 650 mm×5 900~14 500 mm,燃料是焦炉煤气,配136个烧嘴,每个能力233 kW。输送速度0.4~60 m/min(一般2.6 m/min)。这类加热设备实际上就是辊底式炉。

2 薄板坯连铸与连轧之间的加热设备

连铸与连轧之间采用的加热设备,除了将连铸坯升温和均温到轧制温度外,另一作用是待轧时或事故时储存3~4块连铸坯,确保连铸机连续运行。

为了适应两台连铸机两流板坯向同一轧机输送的要求,粗轧机前与两流连铸机对应的两座辊底炉之间要设置过渡段,目前有水平横移式和旋转摆动式。过渡段的结构与常规炉子不同:既需要在电动机驱动下运动,运动完毕后要求定位准确,还需要锁定。运动前后要保持密封,各种能源介质管道和排烟管的连接不能受影响。粗轧和精轧之间CSP线设辊底炉或保温罩,ISP线设置有5个带卷位置的卷取和储存用炉。

3 热处理炉的发展与节能

国外热处理炉的发展趋势:(1) 以电能为热源的炉子增多,油和煤气为热源的热处理炉比例逐渐减少。(2) 对产品表面质量的要求更为严格,可控气氛热处理炉仍占重要地位。(3) 炉衬趋向使用轻质材料,在电阻炉上应用非金属炉用耐热构件和发热元件的比例逐渐增加。(4) 微机和可编程序控制器的发展加速了热处理自动化,并有与其它工序组成全自动热处理线的趋势。1986年9月冶金部特钢热处理协调组对15个重点特钢厂的热处理炉进行过调查:台车式炉214台,罩式炉405台,井式炉53台,辊底式炉23台,连续式炉49台,其它炉型43台,可控气氛热处理炉占的比例不多。近10多年来由于从国外引进了许多可控气氛热处理炉,如:带钢连续式光亮退火生产线、气垫式铝材退火生产线、多用炉联合机组、连续渗碳炉、辊底式炉、网带式炉、罩式炉等等。 3.1 辊底式热处理炉

轧钢厂中辊底式热处理炉的用途很广,既可用于棒线材、管材,也可用于板材。国内多数是明火加热,现代化轧钢厂生产的成品在热处理过程中不允许氧化和脱碳,必须在可控气氛下进行,采用辐射管间接加热或电加热。1986年以后北京钢铁设计研究总院设计投产的辊底式炉有15台,80年代后期大连钢厂引进的总长约98 m的电热辊底式炉,内宽2 000 mm,用于高速钢和轴承钢棒材的退火,用净化氮作可控气氛,露点≤-40 ℃,最高温度950 ℃,产量2 000 kg/h。国外有1台组成相同的盘卷均匀化及光亮退火辊底式炉,炉子总长95 m,炉膛截面1.7 m×2.2 m,2 t重的盘卷放在托盘上通过炉子,出炉卸料后,这些托盘又回到入口处。炉顶装有17个再循环风机。垂直安装的辐射管以通-断控制,加热段分14个控制区,最高退火温度850 ℃。在冷却段,可控气氛被抽出,送入外冷却器,然后喷吹到盘卷上。

这类炉子的特点:(1) 真空锁气室。炉料进入后,抽真空到50~100 Pa,再引入可控气氛,将压力提高到约100 kPa,将出口门打开,炉料送到加热段。减少了炉气和热能的消耗,缩短了净化时间。(2) 托盘返回的连续式炉,将托盘的导轨设计成上下两层,上层作为加热,下层作为返回。 3.2 冷轧宽带钢连续退火作业线

1972年10月新日铁君津厂的连续退火精整加工线(CAPL)投产,可处理的最大钢卷重45 t,生产品种为CQ板、DQ板、DDQ板,带厚0.4~2 mm,带宽750~1 240 mm。带钢通过炉子的最高线速度为250 m/min,入口与出口段的最高线速度330 m/min,炉子的最大加热能力128 t/h,用含2% H2的N2基可控气氛喷吹冷却。炉子长度137 m,作业线全长294 m。这是世界上第一条连续退火作业线。1971年和1976年日本钢管在福山厂投产了两条连续退火作业线,称为CAL法。川崎制铁千叶厂1980年建成多功能KM-CAL作业线。处理的最大钢卷重21 t,生产品种除前面所提到的外,还有硬镀锡原板和软镀锡原板、电工钢板、双相钢板等。连续退火作业线,1990年世界上已投产32套,每年处理带钢超过2 000 万t;到1995年底世界上已建和正在建设的连续退火作业线约54条,每年处理的带钢已超过3 300万t,其中80年代末以后建设的连续退火作业线,年产量90万t以上的有10余条。上海宝钢引进了新日铁的CAPL技术,于1988年投产了一条连续退火作业线,可处理的最大钢卷重45 t,生产品种为CQ板(带厚0.5~2.0 mm),DQ板、DDQ板(带厚0.5~1.6 mm),带宽900~1 550 mm。带钢通过炉子的最高线速度为250 m/min,入口与出口段的最高线速度320 m/min,炉子的最大加热能力120 t/h,平均89 t/h,用含5% H2的N2基可控气氛喷吹冷却。 3.3 连续热镀锌作业线

70年代武钢冷轧厂引进的连续热镀锌作业线,原料是冷轧低碳钢带,机组头尾最大速度180 m/min,炉子段最大速度150 m/min,带钢厚度0.25~2.5 mm,宽度700~1 530 mm,入口带卷最大为45 t,出口卷重15 t。镀层厚度150~600 g/m2,还可以处理酸洗后的热轧带钢。作业线年产量15万t,其中80%产品在850 ℃退火,30%在920 ℃退火,20%在710 ℃退火,炉子能力分别为28.5/23/34.5 t/h。用含20%~30% H2的N2基可控气氛,消耗量约300 m3/h。卧式炉内宽1 880 mm,总长146 200 mm,包括无氧化预热炉(有的称MOF,即微氧化炉)长度20 175 mm、还原炉长度62 000 mm,空气冷却-电加热补偿段长度60 300 mm;炉子区设备宽度为8 m,设备高度约9.6 m,以混合煤气为燃料,总耗量10 000 m3/h,无氧化预热炉的作用是除去轧制乳化剂,并使带钢表面微弱氧化,同时把带钢预热到550 ℃,炉温为1 150~1 250 ℃。带钢在还原炉退火,将钢表面氧化层还原成纯铁层为镀锌作准备。还原炉以辐射管加热。冷却补偿段内带钢温度冷却到镀前温度460 ℃,配置98根风冷管;燃料单耗是1 610~2 200 kJ/kg。

日本在这类卧式炉上采用了如下节能措施:(1) 带钢进入无氧化预热炉前先进入对流型废气预热段(Convection type Waste-gas Preheating section)。再进入后燃段(After Buring section)和辐射型废气预热段(RWP);无氧化预热炉出来的烟气以相反方向流动并在后燃段完全燃烧,再经过1台换热器后排放,预热后的空气分别送往后燃段和预热炉助燃。(2) 加强入口的密封。(3) 改进炉压控制和空燃比控制。(4) 尽量减少水冷辊数量。(5) 炉衬轻量化。(6) 采用高动量烧嘴。(7) 辐射管上采用高性能烧嘴、配置换热器、单耗最低可降到585 kJ/kg。

新日铁君津厂3号镀锌线首次使用立式炉。立式炉的优点:(1) 节省了大量空间。(2) 减少了炉辊用量和消耗。(3) 提高了锌层粘着力。(4) 改善钢带平整度和表面质量。(5) 可控气氛中H2含量可降低到原先的30%,带钢对炉气的搅拌作用使炉气成分均一,有效促进了还原反应。(6) 能耗降低15%。缺点是炉内检修困难,断带处理费事。德国克虏伯.赫施钢铁公司博切姆厂1992年5月投产的热镀锌线,总长度280 m,带钢厚度0.5~2.0 mm,宽度800~1 600 mm,炉子段最大速度200 m/min,750 ℃时最大能力为90 t/h。该立式退火炉的特点是:加热段和冷却段之间设有带钢张力松弛段;采用喷气快速冷却系统;快速冷却段后面设立过时效段;采用精密的气刀系统和3辊式带钢运行稳定系统,能沿带钢宽度范围内生产出镀层厚度5μm的锌层;气刀后面是镀层厚度测量系统。

近年来,普通热镀锌线还用于锌铝合金镀层(其中约含50%铝的称为Galfan,约含55%铝的称Galvalume)和锌-铁合金。后者在热镀后立即进行在线再退火,称热镀退火工艺。

3.4 不锈带钢连续热处理作业线

不锈带钢连续退火酸洗线使用辊底式牵引炉和悬索式炉;由太钢引进的悬索式炉没有炉内辊,带钢在炉内呈悬垂状态通过炉子,进料和出料门外侧各有石棉辊支托带钢,日新制钢周南厂生产SUS300、400系列的不锈带钢,厚度3~9 mm,宽度510~1 300 mm,炉内宽1 760 mm,在悬索式炉上的节能措施:(1) 将原先各长13 m的3个炉段联成整体,增加了预热段并调整各段比例,有效炉长由39 000 mm增加到42 750 mm。(2) 由4个排气口改成烟气集中在预热段末排除,增设换热器以预热助燃空气。(3) 炉外辊成为炉内辊后,辊子用陶瓷纤维制作,炉辊下方设水冷挡板保护,挡板上敷设陶瓷纤维。炉子热效率由41.5%提高到59.1%。近年来带钢运行速度从80 m/s以下发展到≥100 m/s;要求带钢表面不能有缺陷,冷却时不能氧化;要适应多品种小批量生产等等。

1992年10月,日本金属工业衣浦制造工厂投产的2号连续退火酸洗线,生产SUS200、300、400、600系列的不锈带钢,带钢厚度0.2~2.0 mm,宽度600~1 300 mm,机组头尾速度5~150 m/min,炉子段速度5~100 m/min,带卷最大为30 t。为了防止炉辊带来的表面缺陷,退火炉的冷却段和盐槽都采用了气垫技术。

3.5 不锈带钢光亮退火作业线

光亮退火炉以立式炉为主,即带钢在一个垂直行程中完成加热和冷却过程;在此过程中带钢不与炉辊接触因而避免了表面划伤。为了得到光亮表面,必须采用纯度高的氢或分解氨气氛(含氧量≤5×10-6,露点≤-50~-70 ℃);现代立式炉可以处理带钢厚度0.05~3.0 mm,宽度1 550 mm,机组头尾速度5~100 m/min,炉子段速度5~70 m/min。带卷最大为28 t。北京钢铁设计研究总院工业炉试验室1985年完成了一套立式炉的试验机组,1987年通过冶金部技术鉴定。处理带钢厚度0.05~0.5 mm,带钢宽度≤80 mm,运行速度0.5~5.0 m/min。为长城钢厂设计的厚度0.1~1.0 mm,宽度515 mm的立式炉也早已建成。 3.6 强对流全氢罩式退火炉

近年来从国外引进了许多强对流全氢罩式退火炉,如本钢、鞍钢、攀钢、海南鹏达公司从LOI公司引进的HPH型罩式炉已有48个外罩、92个炉台。而大连钢厂、鞍钢、上海益昌薄板公司从Ebner公司引进的Hicon/H2型罩式炉约40座。

强对流全氢罩式退火炉的特点:(1) 使用100%的氢和炉台上使用强对流循环通风机,防止带钢表面变色、脱碳和渗氮。(2) 采用真空排气装置,缩短了放散时间并降低了残留氧的浓度。(3) 炉台风机有2~3种速度,冷态启动用低速,100~150 ℃用中速,150~700 ℃用高速,700~750 ℃用中速,≥750 ℃用低速,可以减少电耗。(4) 强制冷却罩,用水-空气冷却或仅用空气冷却。(5) 采用计算机控制系统。

目前LOI公司和Ebner公司都已建立了全氢罩式炉的定型系列尺寸,料垛外径≤4 000 mm,料垛高度≤5 200 mm,料垛重量≤180 t。热耗≤550~630 kJ/kg,3耗氢量≤1.5~3.0 m/t,,电耗≤5.5~6.0 kWh/t。炉台通风机的额定能力已由55 000 m3/h提高到90 000 m3/h。长城特钢在90年代初引进了法国 强对流罩式退火炉,以净化氮加2%~5% H2为可控气氛,用于热轧和冷轧盘卷的光亮退火。线径5~22 mm,盘卷外径1 300 mm,高250 mm。料垛外径4 000 mm,高3 900 mm,总装入量约30 t。燃料是天然气,用双层内罩。炉台风机的风量100 000 m3/h。大连钢厂引进了Ebner技术的强对流电热罩式退火炉,以净化氮加丙烷为可控气氛,用于热轧盘卷的光亮退火。线径8~26 mm,盘卷外径1 200 mm。料垛外径3 800 mm,高2 300 mm,总装入量约30 t。用双层内罩,炉台风机的转速1 000-750-500 r/min,功率70-35-16 kW。这两座炉子在国内都是首例。

4 蓄热式烧嘴

蓄热式烧嘴是80年代初英国的Hot Work公司和英国煤气公司合作开发的,称为RCB型烧嘴(Regenerative Ceramic Burner)。1996年10月已有约1 000套烧嘴在使用,1984年Avesta Sheffild公司用于不锈带钢退火炉加热段的一侧炉墙上,装了9对,单耗为1.05 GJ/t。虽然是单侧供热,带钢温度差是±5 ℃。1988年Rotherham Engineering Steels公司在产量175 t/h的大方坯步进梁式炉上装了32对RCB烧嘴,600 ℃热装时单耗0.7 GJ/t,炉内温度差±3 ℃。其

-6缺点是NOX值高达500×10。日本中外炉公司1993年引进此项技术后,将蓄热器和烧嘴组成一体并采用两阶段燃烧以期降低NOX值。上述型式的烧嘴其原理与炼钢平炉相同,需要成对安装与交替使用;也需要换向设备(切换阀和控制阀以及定时器),即每隔20~30 s切换一次。另一家炉子公司开发了RRX型(Rotary Regenerative Combustion System,即回转蓄热式燃烧法)烧嘴,烧嘴本身配置高效率热交换器,可以连续燃烧。蓄热式热交换器有蓄热体固定式和蓄热体运动式两大类,前者是烟气和空气(煤气)交替流过静止不动的蓄热体,如RCB型、FDI型;后者是烟气和空气的流动状态都固定不变而蓄热体在其间转动或移动,如RRX型。

北科大和常熟市喷嘴厂合作在室式锻造炉上使用重油蓄热式烧嘴已获得成功。1.3 m2的炉子装了一对蓄热式烧嘴,冷炉升温到1 200 ℃需20~25 min,烟气温度1 100~1 200 ℃,排烟温度100~150 ℃,空气预热温度~1 000 ℃,金属加热热效率42.06%。从冷炉点火至1 250 ℃每吨锻件单耗88.4 kg油,而一般锻造炉是350~450 kg/t。天津机械部五院开发的烧嘴以氧化铝陶瓷体为蓄热介质,也是成对使用,这两种烧嘴都已取得国家专利。北岛公司的侯长连等开发的蓄热式燃烧系统,在管路上串接五通切换阀,可以实现空气煤气同时预热。该系统已在包头、韶关、抚顺等地的加热炉上应用,也取得了国家专利。

5 计算机在轧钢加热炉上的应用

随着控制计算机的出现,产生了拟定并保持最佳热工制度的想法,既对单座炉子进行自动化控制(即所谓基础自动化),也对整条生产线进行控制(即过程自动化)。基础自动化的主要项目:(1) 坯料的炉内跟踪、自动输送控制;(2) 各种生产工艺操作所必须的热工参数检测;(3) 各种经济核算、生产技术管理所必须的计量仪表;(4) 燃烧控制;(5) 烟气残氧控制;(6) 炉膛压力控制;(7) 生产过程的各种顺序控制。过程自动化的主要项目(1) 过程监控、数据采集、报表打印等;(2) 满足生产操作要求的工艺控制数学模型;(3) 钢坯温度预报、加热节奏和调度控制等;(4) 与车间生产管理系统通信和联网。

对整条生产线进行控制(即所谓过程自动化)时,步进式加热炉的过程控制计算机从上位计算机接受各项坯料的信息并对炉子的电控系统和仪表控制系统发送各种指令。其功能包括坯料炉内跟踪、坯料运行控制、燃烧过程控制、操作监控和收集生产实况记录等。从装料开始到出料止的坯料运行过程由过程控制计算机控制。坯料跟踪功能中要重点防止不合格坯料的混入。燃烧过程控制已经几乎完全自动化;操作管理和质量管理方面,由过程计算机收集各项实际数据,和上位计算机的综合技术管理系统联系起来;目前加热炉的最佳控制还处在发展阶段,实践中有许多问题需要进一步研究解决。

作者简介:戎宗义,男,66岁,教授。1952年毕业于东北工学院压力加工系。从事工业炉设计。

作者单位:(北京钢铁设计研究总院工业炉室,北京 100053)

第20篇:加热炉空气预热器管束破裂原因及解决措施

加热炉空气预热器管束破裂原因分析及解决措施

迟红艳 赵莉

1 前言

空气预热器是加热炉利用烟气余热预热入炉空气,以提高加热炉效率、节能降耗的重要设备,因此在加热炉的设计中,如何合理的选择空气预热器至关重要,目前炼厂加热炉中常用的空气预热器主要有管束式、热管式、板式和铸铁式等,近几年随着科学技术的不断发展及加热炉设计水平的提高,热管式空气预热器,搪瓷管式空气预热器、扰流子空气预热器,在炼厂加热炉上得到了越来越广泛的应用,但仍然会出现管束破裂问题。如何合理的分析和解决这些问题,是空气预热器在炼厂加热炉上得到更广泛利用的关键。 2 管束破裂的原因分析

空气预热器在炼厂加热炉上投用初期都具有良好的换热效果,但在经过一段时间的使用以后,有些空气预热器会出现低温腐蚀、积灰甚至爆管等问题,造成管束破裂,严重影响了预热器的换热效率及使用寿命,现对其破裂原因进行分析。 2.1 低温腐蚀

低温腐蚀也叫露点腐蚀,它是在烟气温度低于露点温度时,凝结在热管上的硫酸对金属热管的一种腐蚀现象。含有硫的燃料燃烧后生成SO2 ,其中一部分SO2 又进一步氧化成SO3 ,SO3与烟气中的H 20结合生成H2SO4 。含有硫酸蒸气的烟气露点温度会升高,当烟气温度低于露点温度时,硫酸蒸气就会在热管管壁上凝结,并腐蚀管壁金属。露点温度的高低与燃料中的含硫量有很大关系(见图1),

图1 露点温度与燃料油含硫量的关系

加热炉高压瓦斯硫含量一般较高,含硫量都在2% ~4%,露点温度在130℃左右,所以目前炼厂加热炉的排烟温度在设计阶段都要求控制在150℃ 以上,但由于加热炉操作时的弹性较大,在低负荷操作时很容易导致排烟温度低于露点温度,所以仍需要在加热炉的设计和操作中采取其他的措施来尽可能的避免露点腐蚀。 2.2 积灰

积灰是影响空气预热器操作性能及使用寿命的另一大主要问题,尤其是在烧渣油的炼厂加热炉中,积灰现象尤其明显。积灰是由于目前炼厂所烧的燃料中含有Na、Ca、Mg等的金属氧化物杂质,燃烧后形成微小的金属颗粒,一部分金属颗粒和未燃尽的碳粒与烟气中的水分混合后很容易在热管的表面沉积下来,形成灰垢,这些灰垢如果不能及时清除,将会越积越多。由于灰垢的传热系数仅为碳钢的0.2% ,将大大降低热管的传热效率,同时也增加了烟气侧的阻力降。 2.3 爆管

爆管是热管式空气预热器在使用过程中经常出现的一种热管破损现象。爆管的原因很多,超温、磨损、腐蚀及操作不当等都可能引起爆管。爆管一般发生在烟气侧的人口,是由于此处的烟气温度过高,导致热管中的工质压力过高,当压力超过管子的承压能力时,就会发生爆管。在烟气低温段工质压力虽不高,但由

于露点腐蚀,管子承压能力降低,也会发生爆管。 3 采取的解决措施 3.1 露点腐蚀的解决

避免热管空气预热器露点腐蚀的途径有很多,如利用暖风器或者装置中的高温蒸汽来提前预热进入热管式空气预热器的冷空气、采用热风循环的方式用一部分与烟气换热后的高温空气来预热冷空气,或是增加一冷空气旁路,通过调节冷空气旁路的空气量来控制排烟温度。

在加热炉的操作过程中,合理的控制好“三门一板”,减少过剩空气系数,采用低氧燃烧等途径也可以有效地避免H2SO4的生成,降低露点温度。

根据国外的经验,如果把空气的过剩系数控制在1.05%以下,就能将露点温度降到70℃左右;但这就要求加热炉具有完善的燃烧设备和燃烧检测仪表,并且要求操作人员有较高的技术水平,否则将直接影响燃料的燃烧效果。

露点腐蚀的根本就是硫酸对热管材质的腐蚀,因此,提高热管材质的抗腐蚀性是最直接根本的解决露点腐蚀的方法。搪瓷管不存在露点腐蚀的问题,在一些小的热管式空气预热器中也都有应用,但是搪瓷管的传热系数很低,且由于不能直接焊接,密封不好是其主要问题。ND钢(09CuWSn)是我国自行研制的抗低温腐蚀的一种金属材料,ND钢在含硫酸5% 的硫酸液中浸泡6h,其腐蚀速率仅为7.3 mg/(C㎡ ·h),远远低于碳钢的腐蚀速率,用ND钢作为热管的热管式空气预热器目前已经在国内的很多装置中投入使用,取得了一定的效果。 3.2 积灰的解决

避免积灰的方法有很多,一般在烧油的加热炉中热管式空气预热器都装配有吹灰器,定期的对积灰进行吹扫。在一些小的预热器中由于投资小,也可以通过改变预热器结构,提高冷烟气流速的方式来减少灰垢的沉积,如图2所示,通过收缩烟气出口端烟气的流通面积,增大了烟气的流速,使灰粒不容易附着在热管上。此外,一些化学方法也可以有效地清除灰垢,比如在操作过程中

在炉膛里加入清灰剂,清灰剂在炉膛内受热分解,分解物与灰垢发生氧化反应,可以使灰垢变得疏松,易于粉化脱落。

图2 小预热除灰方式

目前我厂常减压装置空气预热器积灰严重,现需要在原来基础上,加装两个吹灰点。 3.3 爆管的解决

目前炼厂加热炉常用的热管都是钢一水热管,工质是水,由于水的饱和蒸气压较大,当烟气温度高于300℃时,很容易发生爆管, 炼厂加热炉的排烟温度大部分都在250~350 ,高的在400℃以上,因此在设计和操作中如何防止爆管是必须要考虑的。一般当烟气温度高于350℃时,就要在高温段使用中温热管,用其他物质取代水作为工质,日前用萘作为工质的中温热管可以在烟气温度450 ℃以下安全运行;此外,还可以采用管束一热管组合式空气预热器,让高温烟气先经过管束结构的部分换热到300℃ 以下再进入热管部分换热,可以有效地避免由于超温导致的热管爆管。 结束语

随着空气预热器的不断发展,复合式空气预热器系统在炼厂加热炉上应用越来越广泛,但也存在着应用时常见的露点腐蚀、积灰、爆管等通用问题,不过相信随着技术和炼油工艺的不断发展,这些问题都将会得到逐步的解决,空气预热器也将在炼厂加热炉上得到越来越广泛合理的应用。

加热炉岗位职责
《加热炉岗位职责.doc》
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