步进式加热炉控制系统设计样本.doc

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步进式加热炉控制系统设计

班级:测控技术与仪器083班
姓名:高翔
学号:
设计日期:12月22至1月2号
设计地点:安徽工业大学东校区
小组成员:安健高翔吴正伟张长帅严言

目录
第一部分:步进式加热炉
1.步进式加热炉简介………………………………………………………………………3
2.步进式加热炉结构………………………………………………………………………4
3.步进式加热炉工艺流程…………………………………………………………………5
第二部分:DCS系统的选型
⒈DCS选型注意事项………………………………………………………………………7
⒉本设计DCS选型…………………………………………………………………………7
⒊DCS系统硬件选型………………………………………………………………………8
⒋组态设计…………………………………………………………………………………8
⒌设备安装…………………………………………………………………………………9
⒍调试………………………………………………………………………………………9
第三部分:步进式加热炉控制系统设计方案
⒈步进式加热炉的主要性能参数…………………………………………………………9
⒉步进式加热炉具体控制方案设计………………………………………………………9
第四部分:DCS组态图
⒈JX-300组态………………………………………………………………………………13
⒉加热炉控制系统演示工程………………………………………………………………14
⒊温度报警显示……………………………………………………………………………15
⒋温度和炉膛压力监控……………………………………………………………………16
第五部分:心得体会
第六部分:参考资料

一、步进式加热炉工艺流程
⒈步进式加热炉简介
⑴步进式加热炉
步进式加热炉是一种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一般由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。

⑵步进式加热炉特点
和推送式连续加热炉相比,步进式加热炉具有以下优点:
能够加热各种形状相比的料坯,特别适合推送式炉不便加热的大板坯和异型坯。
生产能力大,炉底强度能够达到800-100kg/m2h,与推送式炉相比,加热等量的料坯,炉子长度能够缩短10%-15%。
炉子长度不受推送比的限制,不会产生拱料、粘连现象。
炉子的灵活性大,在炉长不变的情况下,经过改变料坯之间的距离,就能够改变炉内料块的数目,适应产量变化的需要。而且步进周期也是可调的,如果加大每一周期前进的步距,就意味着料坯在炉内的时间缩短,从而能够适应不同金属加热要求。
单面加热的步进式炉没有水管黑印,不需要均热床。两面加热的情况比较复杂,对黑印的影响要看水管绝热良好与否而定。
由于坯料不在炉底滑道上滑动,料坯的下面不会有划痕。推送式炉由于推力震动,使滑道及绝热材料经常损坏,而步进式炉不需要这些维修费用。
轧机故障或停轧时,能踏步或将物料退出炉膛,以免料坯长期停留炉内造成氧化和脱碳。
能够准确计算和控制加热时间,便于实现过程自动化。

步进式加热炉存在的缺点:
和同样生产能力的推送式炉相比,造价高15%-20%;其次步进式炉(两面加热的)炉底支撑水管较多,水耗量和热耗量超过同样生产能力的推送式炉。经数据表明,在同样小时产量下,步进式炉的热耗量比推送式炉高160KJ。

⒉步进式加热炉的结构
图(1)
⑴步进式加热炉结构图

(2)炉底结构:
从炉子结构看,步进式加热炉分为上加热步进式炉、上下加热步进式炉、双步进梁步进式炉等。
上加热炉只有上部有加热装置,固定梁和移动梁是耐热金属制作的,固定炉底是耐或材料砌筑的。这种炉子几乎没有水冷结构,因此热耗较低,只能单面加热,用于较薄钢坯的加热。
与推进式加热炉一样,为了满足加大钢坯的需要,步进式加热炉也发展了以下的加热方式,出现了上下加热的步进式加热炉。结构图如图(2)

图(2)步进式加热炉炉底结构

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此炉底是架空的,能够实现双面加热,钢坯没有紧靠在一起,也能够看成是四面受热。下加热一般只能用侧烧,上加热能够用轴向端烧嘴,也能够用侧烧嘴或炉顶端烧嘴供热。考虑到轴向烧嘴火焰沿长度方向的温度分布和各段温度的控制,某些大型步进式炉有明显的炉顶压下,而下加热段设有端墙,以免各段温度之间相互干扰。因此这样的步进式炉子长度温度调节有更大的灵活性。如果炉子宽度较大,火焰长度又较短时,能够在炉顶上安装平焰烧