加热炉毕业设计论文

加热炉毕业设计论文 This manuscript was revised on November 28, 2020

目录

1.文献综述

加热炉的概念及分类

加热炉的概念

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。

加热炉的分类

在冶金行业中，一般可把加热炉分为室式加热炉和连续加热炉。

（1）室式加热炉

室式加热炉用于金属坯或锭锻压前的加热。物料加热时不移动；炉内不分段，要求各处炉温均匀，对于大钢锭加热采用周期性的温度制度（即炉温按时间分为预热期、加热期、均热期等）。室式加热炉有两种：固定炉底室式炉和车底式炉。（2）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。本设计主要研究推钢式连续加热炉。

1）推钢式连续加热炉简介

推钢式连续加热炉靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。料坯在炉底或在用水冷管支撑的滑轨上滑动，在后一种情况下可对料坯实行上下两面加热。炉底水管通常用隔热材料包覆，以减少热损失。为减小水冷滑轨造成的料坯下部的“黑印”，近年来采用了使料坯与水管之间具有隔热作用的“热滑轨”。有的小型连续加热炉采用了由特殊陶质材料制成的无水冷滑轨，支撑在由耐火材料砌筑的基墙上，这种炉子叫“无水冷炉”。

2）推钢式连续加热炉的发展

一段式：是最古老的形式简单的的连续炉。现在几乎不用，钢坯沿着炉子单面加热，因此钢坯的上下面的温差很大。因炉温一段控制，操作不灵活。

二段式：为了弥补上述一段式的缺点，使用水冷滑轨。钢坯上下两面加热，提高了单位炉底面积的的产量，炉温上下两段控制，均热炉的炉温不单独控制，因此也和一段式操作不灵活。

三段式：加热段和均热段明显分开。在加热段把钢坯加热到轧钢温度，在均热段消除黑印，使钢坯温度达到均匀。炉子分三段。改变各段的炉温可以改变加热速度，操作灵活。这种炉子对连续式炉的合理化、现代化做出了贡献。

五段式：式三段式加热炉的发展。在三段式加热炉的装料端又增加了两个加热段。五段式加热炉炉尾温度比三段式加热炉的高。其目的是为了提高加热能力。因此单位炉底面积的产量比三段式加热炉有大幅度提高。但是，炉尾的温度高废气热损失大，燃料单耗相当高。这种炉子为了减少钢坯加热黑印，提高加热的均匀性，减少钢坯背面划伤，设置热滑轨，在均热段设有炉顶烧嘴和用出料机出钢等，但都未得到十分满意的效果。

加热炉的一般组成部分

加热炉一般由炉子热工工艺系统、装出料系统、热工检测及自动控制系统等三部分组成。三个系统互相配合，使炉子正常运转。

炉子的热工工艺系统是火焰炉最基本的组成部分，包括炉子的工作室（炉膛）供热系统（风机、油泵、管道、燃烧装置等），排烟系统（烟道、烟闸、换热器、余热锅炉、烟囱、排烟机等）以及冷却系统等。工作室是炉子的核心。主要的热工及工艺过程都在工作室内完成。炉子其他各部分的任务是为工作室内所进行的热工工艺过程提供有利条件。

装出料系统和热工检测及自动控制系统是现代化火焰炉不可缺少的两个工作系统。它们可以实现炉子的自动化操作，从而提高炉子的生产指标。下面仅对热工工艺系统中的主要组成部分加以介绍。

炉膛（工作室）

炉膛一般包括炉顶、炉墙、炉底组成一个近乎六面体的空间。炉膛的大小对钢料加热、燃料燃烧和炉膛本身寿命都有很大的影响。从炉内气体流动来讲，火焰的高速喷出使得喷出口周围造成一个低压区。炉膛过大将使火焰末尾以后的低温气流返流到这个低压区，低温气流和火焰混合使火焰温度降低，不利于钢料加热。炉膛过大还易使火焰偏向某一边，使火焰贴着炉顶或钢坯流动。相反，炉膛过小会产生火焰冲刷炉衬和钢料表面，形成局部高温，与加热质量和炉衬寿命都不利。

大多数炉膛是在高温下工作，经受炉气，炉尘，炉渣的侵蚀和冲刷。因此，要求构成炉顶、炉墙和炉底等所用的材料，结构形式和尺寸等都必须适应这一特点，以保证炉子的正常工作。

（1）炉墙

炉子四周的围墙称为炉墙，分为侧墙和端墙。沿炉子长度方向的炉墙称为侧墙，炉子两端的炉墙称为端墙。为保证炉墙结构的稳定性，炉墙必须有一定厚度，并应随炉子尺寸的增大和炉膛温度的升高而增厚。为了减少散热和蓄热损失，炉墙应设有绝热层。各种炉墙结构中，以提高绝热性能，增加隔热层厚度，减少耐火材

料厚度最为经济，不应采取增加耐火材料厚度来使隔热材料温度降到许用值以下。而应采用耐热性能较好的隔热材料作为缓冲带。为了提高炉子的强度和气密性，炉墙外包以4～10mm厚的钢板。此外，炉墙上应设有炉门、窥视孔、烧嘴孔以及热工参数检测孔等孔洞。为了防止砌体破坏，炉墙应尽量避免直接承受附加负荷。炉门、冷却水管等构件应设置在钢结构上。

（2）炉顶

炉顶使炉膛组成中薄弱环节。炉顶是否牢固可靠，对炉子工作有重大影响。

炉顶按其结构型式可分为拱顶和吊顶两种。拱顶可用楔形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成。结构简单，砌筑方便，不需要复杂的金属结构。拱顶的拱角为

60~180°之间。通常采用的有60°、90°、120°和180°。60°拱顶的半径等于跨度 b, 拱角矢高h= 称为标准拱顶。180°拱顶称为半圆拱顶，其特点是不产生水平分力，不需要钢结构加固，造价低。但炉顶下面的矢高h太大，不利于炉内气体的合理流动和实现均匀加热，且有较大的上推力。多用于埋在地下的烟道上。拱顶的厚度和材质与炉子跨度和炉内温度条件有关。一般随炉子跨度增大，拱顶厚度也应适当的增厚。吊顶由一些特制的异形砖组成。异形砖用金属吊杆单独地或成组地吊在炉子钢结构上。槽砖吊挂结构，这种结构和砌筑比较简单，更换方便。为了避免挂砖的工字钢温度过高，砖的上表面不允许敷设绝热层。因此炉顶散热量较大。颈吊式吊挂结构，这种结构的每一块吊砖都有一个夹钩和一个吊杆。由于金属夹钩在砌体外面，故可以在部分表面敷设绝热层，炉顶散热量较小。但这种结构只适用于吊挂水平的及倾斜度不大的炉顶，较大倾斜度及转弯处须做特殊处理。齿槽式吊挂结构，砖与砖之间相互咬合，整体性和气密性好。个别砖即使断裂也不致掉落。缺点是砖形复杂，公差要求较严格，砌筑难度大，炉顶也不宜敷设绝热层。可塑料吊挂炉顶结构，这种结构通过吊挂埋在可塑料里面的铆固转将炉顶吊挂在钢结构上，这种吊顶可以敷设大面积隔热层，密封性能也很好，但施工时需要模板支撑。吊顶砖的材质高温部分通常采用一级粘土砖或高铝砖。低温部分可用普通粘土砖。

加热炉炉膛宽小于～4米的一般用拱顶。大于此宽度时用吊顶。

（3）炉底

炉底是炉膛底部的砌砖部分，炉底的工作条件是非常恶劣的。它不仅要承受被处理物料的机械负荷、碰撞与摩擦等作用，有时还要受到被处理物料的化学侵蚀及熔体的渗透等。炉底结构型式和所用材料决定于工艺过程和炉内的工作温度及化学反应的性质。

加热炉的炉底结构型式基本有两种：固定式炉底和移动式炉底。固定底的炉子，坯料在炉底的滑轨上移动，除加热圆坯料的斜底炉外，其他加热炉的固定炉底一般都是水平的。活动炉底的坯料是靠炉底机械的运动而移动。

加热炉炉底砌体厚度与材质取决于炉子尺寸与温度。厚度一般变化在200～700mm；材质一般是粘土砖须注意的是在与料坯接触的炉底部分散热损失“价值”大，故应加强绝热。

炉子的砌体尺寸，在设计时的习惯做法是：炉子的水平耐火砌体的砌砖尺寸取116mm的倍数；垂直的砌砖尺寸取68mm的倍数。这样所产生的误差不会给施工带来困难。

烟道、烟闸与烟囱

（1）烟道与烟闸

烟道是连接炉膛和烟囱的烟气通道。设计烟道时，必须充分考虑其断面尺寸和密封绝热问题，因为前者的大小影响烟气流动阻力损失和造价，后者的好坏影响排烟系统的吸力和余热回收率。

烟道断面尺寸通常是根据选取的烟气流速进行计算来初步确定的。而烟道最小断面还必须考虑清扫和检修的可能性，所以烟道断面形状和具体尺寸常根据初步计算结果按标准系列选用。

烟道布置要尽量缩短长度和减少烟气流动阻力距离，要与厂房柱基，设备基础和电缆保持一定的距离。以免它们受烟道温度的影响。当烟道内设有余热回收装置时，一般要设置分烟道和相应的烟道闸板。

为了控制排烟量以及调节炉膛压力，烟道上必须设置烟道闸板。烟道闸板的型式从结构特征上来分，有蝶式、升降式和百叶窗式等。从冷却方式上分，有水冷式、风冷式和无冷却式等。从材质上分，有金属型和金属与非金属结合型两种。从操作上有手动和电动之分，等等。当烟气温度低于400～600°C时，闸板可用灰口铸铁件或铸钢件制作；当温度高于600～700°C时，应采用水冷闸板、空冷闸板、衬砖闸板或耐热合金钢制造的闸板。

（2）烟囱

烟囱时最常用的一种排烟装置。烟囱结构有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱（内衬砖）和金属烟囱（有的衬砖有的不衬砖）。

烟囱高度低于60～70m时，砖烟囱比钢筋混凝土烟囱造价低，但砖烟囱砌筑比较困难，而且寿命也不如钢筋混凝土烟囱。所以小烟囱常采用砖烟囱，45m高以上的烟囱一般采用钢筋混凝土烟囱。

烟囱必须有独立的基础，不能与烟道基础相连，以免烟囱下沉时烟道基础断裂。烟囱底部应设人孔，以备烘烤烟囱、扒灰和修理内衬之用。

金属烟囱一般用5～10mm厚钢板焊成，其寿命低，但修建快，造价低，在小炉子上常采用。当温度较高时，内部须衬以耐火材料。

炉子基础与钢结构

（1）炉子基础

修建炉子时必须打好炉子的基础。炉子的基础一方面要承受整个炉子的质量不致下沉或倒塌；一方面还要防止炉底受潮或遭受地下水的侵袭，保证炉子的正常工作。根据炉子的大小和土质的好坏，炉子基础可采用不同材料和结构来砌筑。小炉子可用红砖或块石砌筑；绝大多数大中型都采用混凝土或钢筋混凝土修建，因为它既结实又抗压。

炉子基础设计和修筑炉子基础时应注意以下几点：

1）混凝土任何部分的温度都不允许超过300℃，否则混凝土就会变质而压坏。因此，当炉底直接建筑在混凝土上时，要在炉底与混凝土之间用绝热材料隔开；对于温度较高的炉子，要把炉底架空起来，靠空气冷却基础。

2）炉子基础必须是整块的，不允许有断裂现象。炉子基础要与其他基础（如辅助设备、厂房、烟囱等基础）分开，以避免由于基础受力不同而引起不均匀下沉，使炉子基础开裂或设备倾斜。

3) 基础的底部应在地基的冻土线以下，以免因天气寒冷使基础遭到破坏。

4) 炉子基础因尽可能地建于地下水平面以上，以免由于地下水的侵入而损坏基础的强度。炉子个别部分（如烟道、换热器等）必须建在地下水以下时，一定要有防水沟或防水层等严密的防水措施。

（2）炉子钢结构

炉子钢结构一般由钢柱、横梁、拉杆、拱角梁等组成的钢架。为了使钢架形成整体而把炉子夹固起来。各个独立的钢件之间必须相互连接起来。除有特殊要求采用活动连接外，一般采用焊接结构。钢柱下端固定在炉子基础上，各部分砌体均需要留有膨胀缝，以免受热后钢架变形。为了使钢结构工作可靠，又能节约钢材，各种钢件的尺寸和规格的选用都应通过计算，并参照实际使用资料来确定。

炉子热平衡及燃料消耗

基本概念

根据能量守恒定律，任何一座炉窑或其他热工设备的热量收支是平衡的，即炉子热收入诸项目的总和等于热支出诸项的总和，这就是炉子热平衡。

热平衡是评价炉子工作和设计、研究炉子时不可缺少的，特别是在分析炉子燃料消耗，寻求节能途径时更是需要的。

（1）编制热平衡的意义

在现场生产的炉子上，通过实测编制热平衡是为了分析研究和评价炉子的热工作，了解热量利用和损失的程度，找出燃料浪费的缘由，寻求技术对策，以改进炉子的热工指标。

在设计新炉子的时候，通过计算编制热平衡是为了由平衡关系中求出炉子的燃料消耗量，同时为设计炉子的供热、排烟系统和余热回收装置等提供设计依据。此外，也可把热量收支各项所占的百分比与现有炉子进行比较，从而帮助设计者判断炉子设计方案的优缺点。

另外，建立炉子或其中某个局部的热平衡方程式和传热方程式及其二者之间的关系，从中找出各热工参数之间的相互关系，是进行炉子热工理论研究和分析解决各种工程实际问题最基本的研究方法和手段。

炉子燃料消耗

（1）炉子燃料消耗量

炉子燃料消耗量是炉子一个重要操作参数，它是指单位时间内炉子的燃料消耗量。在设计炉子的时，确定燃料消耗量有两种方法：一是计算法，一是经验法。前一种方法时从热平衡的关系中求得炉子的燃料消耗量；而后一种方法时参照同类炉子的数据，选定炉子的燃料的消耗量。

（2）炉子单位燃料消耗量

炉子单位燃料消耗量是炉子的一个重要生产指标。单位燃耗愈低，燃料用的愈节省。单位燃耗的表示方法有：单位燃耗、单位标准燃耗、单位热耗。

燃料变化后燃料消耗量的变化

炉子使用什么燃料，不仅取决于工艺和热工上的要求，而且在很大程度上取决于一个国家的能源资源和生产情况，以及一个工厂和一个地区乃至国家的燃料平衡。因此使用燃料的种类以及燃料的成分和发热量的变动，在生产上都是常见的事。对于各种炉子，明确的提出一种燃料与另一种燃料之间的合理置换比，是件十分重要的工作。当前，尤其重要的是指出重油与各种煤和煤气之间的合理置换比，这不仅可以作为生产者日常规定炉子燃料消耗量的参考，而且也可以作为国家领导机关分配燃料的参考依据。

炉子生产率及影响因素

概述

炉子的生产率是炉子的一个重要生产指标，用符号 P 表示，它是指单位时间内炉子的生产量。

为了寻求提高炉子生产率的途径，必须了解影响炉子生产率的各种因素及其作用。然而这是一个比较复杂的问题，因为影响炉子生产率的因素是多方面的，其中包括工艺要求、热工过程、炉子寿命、机械化自动化程度以及生产管理等。但就炉子本身而言，主要是工艺因素和炉子结构、操作因素。对各种不同的炉子来说，工

艺过程是千差万别的，所以不可能对每一种情况都进行具体分析；炉子结构和操作随炉子的用途和工艺的不同，尽管也有较大的差异，但它们都是通过热工过程间接的影响着炉子生产率，而热工过程却具有一些共同的基本特征。

热工因素对炉子生产率的影响

热工过程包括炉内燃烧、气体流动和传热三过程。其中传热过程是基本的，而炉内燃烧和气体流动是通过传热过程来影响炉子生产率的。

在工艺过程一定的情况下，炉料（金属）在炉内所须获得的热量是一定的。因此，炉子的生产率就取决于单位时间传给炉料的热量。所以，改善炉内热交换，增加对炉料（金属）的传热，就能提高炉子的生产率。单位时间传给炉料的热量Q 为：

式中810,-?=C C σ—炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数，KJ/(㎡·h ·K)；

21T T —炉壁和炉料表面的温度K ；

2A —炉料受热面积，㎡；

a —炉气对炉料的对流给热系数，KJ/(㎡·h ·℃)；

()21T T a q -=—炉气对炉料的对流传热热流，KJ/(㎡·h)。

由上式可见影响炉子生产率的热工因素主要有下列四点：

1）炉气和炉料间的辐射温压()

42414T T T -=?；

2)炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数σ；

3)炉料受热面积2A ；

4）炉气对炉料的对流传热热流q 。

下面从这方面着手来讨论提高炉子生产率的方法:

在工艺一定的条件下，决定平均辐射温压，并构成影响炉子生产率的部分热工因素主要有：

1）燃料入炉时的燃烧温度（'T 1）。根据经验公式愈高，炉内平均辐射温压愈大，炉子生产率愈高。

2）出炉膛废气温度（T 〞）,T 〞愈高平均辐射温压愈大,炉内热交换愈强烈，炉子生产率愈高。 ()()()()

h KJ qA A T T A T T a A T T C Q /)(10010022424122124241+-=-+??????-=σ

3）炉内析热场（炉气温度曲线的形状）。为了提高平均辐射温压，炉子应该采用端头集中供热，并实现快速燃烧，但实际生产条件下，往往受到一些条件的限制。

对推钢式连续加热炉，就受到下列加热工艺等方面的严格限制：

1）如果炉子出料端炉温过高，则必将造成钢坯出炉时具有较大的断面温差，产生“硬心”或“阴阳面”，达不到所要求的透烧程度，影响加热质量。

2)如果高温端炉温过高，就难于控制加热钢坯的表面温度，特别是当轧机停轧、待轧时，容易使钢温过高，造成“烧化”现象和粘钢事故，较严重时甚至使钢坯被烧毁而造成废品。

此外，全部采用端头供热的炉子，往往因为火焰长度难于调整，与多点传热，端侧供热的炉子比，炉子的温度制度缺乏必要的灵活性和适应性。因而对钢种、规格、产量的变化和轧机停轧、待轧和事故的适应性小，同时也会导致燃料消耗的增加等。综上所述，单纯从提高平均辐射温压，提高炉子生产率的角度出发，应尽可能地提高理论燃烧温度，提高出炉废气温度，端头供热快速燃烧，但这些措施可能受到热效率和加热质量的限制。生产率、热效率和加热质量之间是互相矛盾统一的，在实际设计和操作中必须把这三者连同其他一些因素团结起来，统一地加以考虑。由式（1）可见，在其他条件一定的情况下，导来辐射系数C（σ）愈大，传给炉料的热量愈多，炉子生产率愈高，除在特定条件下，例如要在炉内实现定向传热或分层燃烧等外，在炉子设计时，应尽量避免在炉内有低温气层存在。特别应避免火焰下部低温气层的存在，否则将阻碍向炉料的传热，影响炉子生产率的提高。近年来，国内在轧钢加热炉炉型结构改造中，采取了适当低压低炉膛高度，缩小炉膛容量的措施，以减小和消除炉内存在的低温气层（循环气流）。在强化炉内辐射传热，提高炉子产量和降低燃料消耗等方面均收到较好的效果。在其它条件一定时，传给炉料的热量与炉料受热面积成正比，所以增加炉料受热面积，是提高炉子生产率的一个重要途径。为了增加炉料的受热面积，往往牵涉到炉子结构的变动，一般采用双面加热采增大受热面。对流传热量主要大于气流速度及温度，在炉型结构设计方面，对诸如炉膛高度，绕嘴布置以及排烟方式和位置等的设计应为能在炉内形成气流的高速冲击和强烈循环创造良好条件。

工艺因素对炉子生产率的影响

炉子结构、热工操作和炉内所进行的热工过程，都必须符合工艺的要求，而工艺的要求。而工艺要求与炉子结构、热工操作及热工过程之间又存在相互影响、相互制约的关系，但必须明确炉子热工是为工艺服务的，因此，工艺因素对炉子生产率及其它生产指标的影响不可忽视。

对轧钢加热炉来说，加热炉工艺的主要要求是钢锭（坯）加热温度和断面温度均匀性；对某些合金钢加热还要考虑装钢温度、加热速度、保温时间以及氧化、脱

碳等。这些加热工艺参数的变化必将要求炉子温热制度与之相适应，进而影响炉子生产率。因此，在满足轧钢工艺要求下，降低钢坯出炉温度，提高加热速度，缩短加热时间等，必能提高炉子生产率。

提高炉子热效率的途径

减少炉膛废气带走的热量

炉膛废气带走的热量，通常包括废气物理显热和燃料不完全燃烧的化学热两部分。废气热损失的大小主要决定于废气量、废气温度以及废气中含有的可燃成分等。因此，改善炉子的燃烧条件和传热条件是减少炉膛废气带走热量的主要途径。

（1）正确控制空气消耗系数

对加热炉的正确的燃烧控制，应在保证燃料完全燃烧的条件下，尽可能的降低空气消耗系数。其最佳值的大小，将随炉子不同而不同。

（2）正确控制炉膛压力

加热炉是一个不严密的热工设备。当炉子或某个局部为负压时，就会从炉门或不严密处往炉内吸入冷空气，降低炉温，增加废气量，减少向炉料的传热，增大废气热损失；若为正压时，高温炉气外溢，造成溢气热损失。

为了减少这种损失，在设计炉子时，对炉型结构、烧嘴配置、烟囱高度、烟道、烟闸以及炉压检测和调节装置等的选择，都应考虑到炉压分布及其调节问题。使炉子在正常的生产条件下，零压面保持在炉门坎水平面上，并使炉内压力分布均匀。

（3）改善炉内传热条件

当向炉内供入的热量一定时，在炉内传给炉料的热量愈多，出炉废气温度就愈低。因此，凡是能改善炉内传热条件的措施，都可以减少，出炉废气热损失，提高炉子热效率。

烟气余热的回收

1）降低单位面积炉底产量，即适当延长不供热的预热段，将烟气余热用于预热入炉钢坯；

2）采用高温抽烟机将预热器后的烟气抽到炉子的预热段来喷吹预热钢坯；

3）利用余热预热助燃空气；

4）采用余热锅炉产气或发电。

钢铁厂的节能投资应优先用于回收烟温高于700°C和烟量大的加热炉上，其次才考虑回收低温余热。采用预热器或喷流预热段都可能把排入大气的烟温降到350°C以下。

总之，回收余热时首先考虑空气（煤气）预热器，因为它可以降低炉子的一次消耗，提高炉子本身的热效率，以节约燃料油和高发热量燃料，其次才考虑供给余热锅炉去产气。

加热炉的现状及发展趋势

概述

我国工业炉是耗能大户，约占全国总能耗的25％，仅次于热力发电和锅炉的能耗量。加热炉的能耗占工业炉总能耗的90％以上，可见加热炉在我国制造领域中占据着举足轻重的地位。

在机械行业中，目前先进的炉型所占比倒不超过20％，绝大多数为20世纪60～80年代建设或改造的结构形式，数以万计的锻件、铸件加热炉在不同程度上存在加热质量差、热效率低和机械化程度低的缺陷。虽然一些较大的台车式护，环形炉和步进炉，基本实现了流量、压力，温度的自动检测与过程控制，但据统计，其中有近 l/3的炉子，由于执行元件和控制仪表性能不稳定、维护不及时、操作人员培训不到位而不能坚持使用。对于大量小型加热炉而言，只配备温度指示仪表外，一般为人工凭经验操作。

我国的工业炉能源利用率较低，其热效率平均约为 25％其中锻造加热炉为5％～20％，热处理炉为8％～ 25％，连续加热炉的热减率稍高一些，也只有30％～ 40％。而世界上发达国家燃料炉的热效率平均为50％左右。我国工业炉节能还存在很大潜力。

对工业炉加热技术和装备水平的评价，主要从满足工艺要求提高产品质量、降低生产成本、合理利用能源、保护环境以及改善劳动条件等几个方面进行。工业炉首先应满足工艺要求，提高工件加热或热处理的质量，减少工件加热过程中的氧化和税碳损失，提高最终产品质量。保证加热工件的质量是根本，只有保证工件质量的前提下。其他指标才有意义。其次．通过节约能源，降低产品能耗，实现降低产品成本的目标。能耗的高低直接反映在产品的成本和价值上，直接影响到产品的竞争力，甚至影响到企业的生存和发展。再次．提高炉子自动化控制水平和机械化水平，改善劳动环境，降低工人劳动强度。工业炉装备水平的提高是工业化生产文明进步的标志。

工业炉的提高和改进措施。

（1）改善燃料燃烧状况

燃料作为能源使用，具有如下的特殊性：

1)资源的有限性燃料是有限的使用而不是用不完的，总会有一天使用殆尽。

2)使用的纯消耗性燃料的使用是典型的不可逆过程，只能一次性使用而不可重复使用。

3)使用的低效性在使用过程中必然伴有部分能量损失，其损失程度依被使用的方式、过程情况和控制水平等不同而异。

4)对环境的影响性在燃料使用过程中，必然伴有废弃物的产生和扩散，影响环境清洁。

燃料燃烧是通过安装在工业炉上的燃烧器完成，其性能的好坏，直接影响炉子燃料的消耗量。一个性能良好的燃烧器应达到：保证提供工艺所需的供热能力；保持较低的和稳定不变的空气过剩系数；燃烧效率高和燃烧完全；可适应温度较高的助燃空气；火焰的形状根据需要可调节；操作和维修方便。正确的使用高效燃烧器可以节能5％以上。目前，我国工业炉上普遍采用的是 20世纪70～80年代以前的高压喷射烧嘴和低压涡流式烧嘴。新型燃烧器的使用不超过 10％。近年来，我国成功地自行开发研制了多种适合国情的优质燃烧装置。例如，平焰烧嘴、高速调温烧嘴和蓄热式烧嘴等。

平焰烧嘴的火焰呈圆盘型，加强了炉墙对工件的辐射传热作用，最适合在高温锻造加热炉上使用，冷炉升温速度可提高 40％，加热速度的加快可以改善工件加热质量，减少金属氧化脱碳烧损，同时达到节约能源的目的。平焰烧嘴的安装是很重要的，如果安装不好会造成烧嘴不好使用，如火焰形状变形、燃烧不稳定、点不着火等等，甚至无法生产。

高速调温烧嘴的高温燃烧产物以高速 (>lOOm／s)喷出，强化了炉内气体循环，改善了炉温均匀性。它适用于各类中低温热处理炉。

蓄热式燃烧是最近两年从冶金行业的加热炉移植到机械行业的燃烧技术，燃烧器由一支燃料喷枪 (配燃烧器喷头)、两个蓄热室和一个四通换向阀组成蓄热式燃烧单元，采用“燃料不换向技术”和“高温低氧燃烧技术”组织燃料燃烧向炉膛供热。蓄热式燃烧器空气预热温度最高可以达到 1000~左右，通过蓄热室的烟气排出温度 <200℃，炉子热效率达到 30％以上。

蓄热式燃烧器在使用热值较低的燃料时，由于烟气量大干空气量，仍有一部分烟气不经蓄热室被直接排放，这些高温烟气中的热量可以通过换热器对煤气进行预热，以更能有效地提高余热利用率。

（2）优化炉衬结构

工业炉炉衬材料分为砖砌炉衬、浇注料炉衬和纤维炉衬。目前国内的加热炉绝大多数采用传统的耐火砖砌筑形式，炉衬的散热和蓄热占炉子总能耗的 20％～40％。筑炉材料的发展趋向是“两高一轻”，即高温、高强、轻质。合理选择炉衬材料和优化复合炉衬结构，可以减少炉体散热、蓄热损失，取得很好的节能效果。

1) 浇注料炉衬的导热系数比砖体炉衬小，炉体气密性好，使用寿命长，从而提高了炉子的作业率，因此可以全面改善炉子的技术经济指标。近年来浇注料在品

种、质量上均有长足进步，在很大程度上满足了炉子耐高温、耐急冷急热、耐冲腐等要求。使用浇注料炉衬比砖砌炉子可节能 2％～4％左右。

2) 耐火纤维是一种超轻质耐火材料，它的基本性质是相对密度小、导热系数小、比热容低。所以用这种材料筑炉，在节能、省材、提高炉子生产能力和改善炉子热工性能等方面都具有明显的效果。使用耐火纤维炉衬比砖砌炉子可节能 5％～8％。随着耐高温耐火纤维制品的研制成功，耐火纤维长期在炉温 1200～l300℃下使用已不再是难事，这促进了耐火纤维的推广使用。耐火纤维施工方法直接影响其使用效果和使用寿命，传统的锚固法在使用中经常发生一些问题，如纤维脱落和纤维烧后缝隙加大等。一种新的施工方法是将散装纤维棉经高压风送出喷枪，结合剂与纤维棉外混，一起喷到工作表面。这种施工方法既保留了纤维的固有特性，又消除了炉衬的接缝，从而提高了节能效果，延长了炉子寿命。

3) 红外节能涂料有很好的节能效果。红外节能涂料能使用于炉温 300-1800~的各种燃料炉。将其喷涂于炉衬内表面，形成0-3～0．5mm的涂层，利用涂层的红外辐射性能，达到增加热效、减少能耗、延长炉衬寿命的作用。

（3）采取余热回收措施

据近期对冶金、建材、轻工、机械四行业的调查，现有燃料炉总台数近 6万台，能耗为9694万t标煤／a，可回收的余热资源量为 1210万t标煤／a，实际的余热回收率只有24％，就是说还有76％的余热资源有待回收，因此燃料炉必须配制余热回收装置，而且预热助燃风温度应在350℃以上。降低烟气排放温度，利用烟气的余热来预热炉料或预热助燃空气节约能源。一般来说，助燃空气预热温度每提高 100T，即可减少燃料消耗5％以上，提高燃烧温度约50℃。助燃空气预热对炉子热工产生极好的影响，甚至可以在一般的炉子上使用发热值较低的煤气。利用烟气预热炉料和燃料受诸多因素制约，对燃料炉而言最有效和应用最广的是预热助燃空气。下面介绍几种常见的空气预热器。

1) 金属换热器，气密性好，体积小，设备紧凑。对于普碳钢及其表面渗铝材质，其预热风温控制在 350℃以下，用不锈钢材质预热风温可达450℃，耐热钢材质预热风温达500~C以上。主要结构形式有加筋辐射式、喷流辐射式、喷流管式、板 (管)式，在实际应用中如何选择要依据炉子排烟方式决定。

2) 蓄热式换热器预热风温可高达 8O0 以上，但换热器体积庞大，限制了其推广使用。这种换热器的关键是开发高效、长寿的蓄热元件和处理好换向技术。目前国内外有发展蓄热式换热器技术的趋势，尤其是蓄热式换热器与烧嘴一体化并配以自动控制技术，近几年在国内有一些企业已经在尝试使用。

（4）提高控制水平

工业炉计算机过程控制是提高加热质量、减少环境污染、节约能源、提高生产管理的有效措施之一。目前国内有数以百计的工业炉采用计算机控制和管理。

1) 燃料燃烧控制工业炉进行计算机控制的第一步是实现燃料燃烧控制，即实现炉温、供燃料量、燃料量与空气量的配比以及炉压的控制，其中核心是配比燃烧控制。最简单的办法是按流量测量值控制配比。实际生产中由于换热器漏风、燃料热值和压力波动以及计量不准等问题存在，使燃烧配比失真。用测量烟气中含氧量来控制配比，即残氧分析法，不受漏风、热值与压力波动以及计量不准的影响，是个好办法。但氧化锆探头寿命短、价格贵，限制了其推广应用。为此又出现一些控制软件技术予以弥补，如自寻优控制，多目标专家寻优控制等方法控制配比。脉冲式燃烧供热技术近几年被广泛采用。脉冲式燃烧控制器是以高速调温烧嘴为控制对象，改量控为时控，以小火作为长明火，用控制大火输出时间来控制升温速度。该种控制方式是在开炉调试时将小火、大火燃烧的空，燃比值设定合适即可，加热过程中不需要动态控制空，燃比，只需控制燃料和助燃空气压力的稳定，这大大地简化了控制系统构成，降低了炉子建造成本。但脉冲控制高速燃烧系统的实际炉膛温度与设定控制温度偏差较大，缩短脉冲时间，炉膛温度与设定控温偏差将显着减小。上述燃料燃烧控制方法在生产过程中已被广泛采用。通过实践验证，上述燃烧控制方法能够有效改善燃料燃烧状况，为炉子其他热工参数的自动控制提供有利条件，同时节约了燃料，提高了炉子的热效率。燃料燃烧控制的节能效果约为5％～10％。

2) 数学模型优化控制在实现燃料燃烧控制的基础上，进一步提高控制水平就要用数学模型进行优化控制，主要内容是优化炉子的热制度。炉子热制度的核心是炉温制度和供热制度，因此可以是控制炉温曲线为最佳，也可以是控制供热曲线为最佳。数学模型的确定方法主要根据实验数据或生产数据经过数学处理得出。数学模型优化控制在燃烧控制的基础上可以进一步取得节能 5％的效果。控制炉膛压力能保证炉子工况稳定，提高工件加热质量，减少热量损失，提高炉子热效率。炉压控制是在炉膛内的合适位置设置取压元件，通过信号的转换，使控制阀门的执行机构动作，改变烟道阀门的开度，使炉膛内压力调整到设定值。炉压恒定在最佳值范围工作，从而消除冷空气吸入炉内造成炉子温度降低或炉子冒火现象。这样提高了热能利用率，改善了炉子周围环境条件，延长了炉子使用寿命。炉门、炉车和炉体的密封是燃料炉密封的难点，硅酸铝纤维的应用为解决炉子的密封提供了有利条件。利用硅酸铝纤维的柔软和富有弹性的特点，制成了钢性对柔性的密封面，采用弹簧或汽缸压紧，使炉膛成为一个密封体。炉膛密闭是控制炉压稳定的前提和条件。 (3)生产管理优化控制工业炉是工厂或车间中的一个局部，其工作应放到整体中加以衡量，炉子自身的燃烧控制、数学模型控制可能是最佳效果，但放在工厂或车间整体衡量则不一定是最优，这当中涉及各设备间的协调、调度和管理等问题，因此再提高一个层次就要进行管理优化控制。管理优化控制的效果在数学模型优化控制的基础上可再节能约 5％。进行计算机控制的炉子要具备一些基础条件，必须

是有关炉子的一些成熟技术已被采用，如燃烧装置先进、余热进行回收、炉体结构和筑炉材料合理等，否则即使采用了计算机控制也不会得到满意的结果。

（5）结语

目前，全球经济、资源和环境逐渐趋于一体化，我国能源、环保都面临很大的压力。工业炉的加热技术进步和装备水平的提高，是一个全局性的系统工程，要想取得有效进展，逐步缩小在能源效率、产值能耗等方面与国际先进水平的差距，必须把政府规范行为与企业发展意识有机地结合起来，通过广大工业炉领域的工作者积极研究、推广先进的技术和装备，使工业炉的发展走科技含量高、经济效益好、能源消耗低、环境污染少的可持续发展道路。

2．方案论证

设计方案

1．设计题目：100t/h 推钢式加热炉设计

2．炉子工作时间：一年炉子按照正常工作330天，检修30天

3．燃料的选择: 选用混合煤气

混合煤气干成分表 （%）

1） 种类：优质碳素钢（20#钢）

2） 尺寸：150mm ×150mm ×3000mm

3） 料坯入炉温度：t 始=20℃

4） 金属加热终了温度：1250t =表终℃

5） 金属断面温差：30≤?t ℃

5） 废气出炉温度：t 废膛=800℃

6） 加热方式：采用三段式（预热、加热、均热）炉型，上下端侧结合加热

7） 排烟方式：下排烟

8） 换热器的选型：平滑直管金属换热器（带“一”字形纽带插入件）

9） 进出料方式：端进侧出

10）炉顶结构：吊顶结构

方案论证

炉型的选择

采用三段式连续加热炉

优点：

（1）允许加热段有更高的炉温，因而可提高炉子的单位生产率。

（2）因具有均热段，料坯出炉时可获得较均匀的加热。

（3）在必要时三段炉型可按两段制度操作，而二段炉型难于按三段制度操作。

（4）三段连续加热炉的实炉底（如果有炉底地的话）在均热段内，在一定程度上与高温的加热段分开，因而由于熔渣所造成的炉底上涨现象没有二段式炉型那样严重。

（5）三段式炉型均热段末端火压较低，可减少出料门吸风。

因此，在设计时应尽可能采用三一般采段式炉型。

装出料方式

进料方式现在一般采用端进料，而出料方式两种方式均有使用。基于本设计中料坯断面尺寸小，且要求金属加热终了时断面温差小，也就是加热质量要求高，综上所述采用侧出料较好。

供热方式

本设计中加热分配为：上加热占40%，下加热占60%；同时炉子长度上分配为：加热段占80%，均热段占20%。这样分配完全根据工艺要求及产品要求而制定的，能使料坯良好的经过加热，加热终了是断面温差很小。

烧嘴的布置与选型

烧嘴完全根据加热量的分配而进行布置的。连续加热炉加热段炉温较高，且我们要求炉温均匀性较好，因此烧嘴燃烧火焰要有一定长度和铺展面。根据各种煤气烧嘴的特性，查有关手册决定选用低压涡流式烧嘴，即DW—Ⅰ型煤气烧嘴。

换热器结构

选用平滑直管金属换热器，并带“一”字型纽带插入件，这样可以提高对流热系数，从而提高换热效率。其他许多设计方案在此不一一加以说明，将在热工计算中详细说明。

步进式加热炉加热质量控制系统的设计

步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要：目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计，从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点：

①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PＬC或DCＳ系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ1８0小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式：侧进，侧出;炉子布料：单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢，顶面带齿形面，直径小于１41.3mm钢管，每个齿槽内放一根钢管。直径大15 ３.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm，上、下各90mm，齿距为１90mm，步距为145mm。因此每次步进时，

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级： NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR （2006 —2010年） 题目锅炉控制系统的设计 学院：环境与化学工程系化工 专业班级：测控技术与仪器 学生姓名：魏彩昊学号：5801206025 指导教师：杨大勇职称：讲师 起讫日期：2010-3至2010-6

南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：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。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 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。本人授权南昌大学可以将本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。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：日期： 导师签名：日期：

锅炉控制系统设计 专业：测控技术与仪器学号：5801206025 学生姓名：魏彩昊指导教师：杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的PID控制策略对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程，采用了PLC控制装置设计了控制系统，使加热炉的恒温及点火实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型，以实验室中的电加热炉为实际的被控对象，采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法，并以PLC 为核心，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；电加热炉；PLC；控制系统

基于SVPWM异步电动机毕业论文

学科分类号： 08 人文科技学院 本科生毕业论文 题目：异步电动机矢量控制技术的研究

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容。 作者签名：日期：

人文科技学院本科毕业论文诚信声明 本人重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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结果由本人承担。 作者签名： 二0一年月日

异步电动机矢量控制技术的研究 摘要：现代电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代了直流调速，计算机数字控制取代了模拟控制己成为发展趋势。电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制技术则是一种优化了的PWM控制技术，和传统的PWM法相比，不但具有直流利用率高(比传统的SPWM法提高了约15%)，输出谐波少，控制方法简单等优点，而且易于实现数字化。 论文在分析异步电机结构及特点基础上，先对矢量控制技术进行详细的分析和推导，然后运用空间电压矢量技术(SVPWM)，对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行详细的分析和推导，并将SVPWM对比PWM和SPWM各自的特点，最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。 关键词：矢量控制；空间电压矢量；Matlab/SIMULINK仿真 Research on asynchronous motor vector control technology

轧钢车间加热炉设计

轧钢车间加热炉设计 创建时间：2008-08-02 轧钢车间加热炉设计(design of reheating furnace for rolling mill) 对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。 炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，与传统的推钢式加热炉相比，具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统投资要高一些，对操作及维护水平的要求也较高。 现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步进式加热炉，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。 设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟和余热利用方式、出渣方式等。 装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉子的平面布置设计，包括燃烧系统管道设施、排烟系统及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料跨等按设计要求确定。 装出料方式装料方式有端装和侧装两种，出料方式也有端出和侧出之分。(1)端装料。其结构一般用炉后辊道上料，中小型加热炉也有用固定台架、活动台架上料的。(2)侧装料。分辊道装料和推入机装料。辊道装料用于步进式炉，由安装在炉内后端的悬臂辊道将坯料送入炉内，由炉后推钢杆将其推到固定梁上，也有直接由步进梁托到固定梁上的；推入机装料借炉外辊道将坯料送至炉侧装料门前再用侧推入机推到炉内的固定炉床上，由炉后推钢机向前推送，可用于推钢式炉与步进式炉。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出机出料两种。滑坡式结构用得比较普遍，炉内滑道与炉前出料辊道高差约1．2～2m，用斜坡滑道连接，滑坡俯角约32。～35。，坯料可借自重克服摩擦阻力滑至炉前辊道上，辊道对面设缓冲器。各部尺寸及斜坡与辊道之间的弧形滑板设计多凭经验确定。这种结构的主要缺点是：出料口低于炉内坯料表面，炉子易吸

电加热炉温度控制系统设计

湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目：电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名：第三组 班级：机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙

目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27

1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统，并用软件仿真。功能要求如下： （1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度； （2）能对所要求的温度进行设定； （3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容，少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断

加热炉工培训讲义.doc

加热炉工培训讲义 第一章 传热原理 1.1 传热及传热的方式 1.1.1 传热：不同温度的两个物体放在一起，不久便发现高温物体的温度降低了，低温物体的温度升高了。这说明有一部分热量从高温物体传到了低温物体。这种现象称为传热。 1.1.2 传热的方式：分对流传热、传导传热、辐射传热三种方式。 1.2 对流传热 1.2.1 定义：依靠流体（液体或气体）本身流动而实现的热传递叫做对流传热。 1.2.2 自然对流传热：由于流体受热后体积膨胀、比重减小而上升，或流体冷却后体积收缩、比重增加而下降所产生的对流传热叫自然对流传热。 1.2.3 强制对流传热：依靠外力强制流动来实现的热量传递叫强制对流传热。 1.3 传导传热 1.3.1 定义：物体通过接触，并没有发生物质的相互转移而传递热量的方式叫传导传热。 1.3.2 导热系数：单位厚度上存在1℃温差时所导热的热流值来衡量不同物质导热性能的差异，称为导热系数。千卡/米*时*摄氏度 1.3.3 传导热流的计算公式：()21t t s q -=λ 式中：q ——温降方向上的热流，千卡/平方米*时 λ——导热系数，千卡/米*时*摄氏度 s ——物体厚度，米 21t t -——物体厚度上的温差，摄氏度。 1.4 辐射传热 1.4.1 定义：物体间依靠电磁波互相辐射传导热量的方式叫辐射传热。辐射传热无需中间介质，热量传递不仅由高向低也由低向高的方式互相传递热量。 1.4.2 气体辐射传热：加热炉燃烧气体中CO 2、H 2O 、SO 2气体能够吸收和辐射能量。这种气体的辐射传热对钢料的加热很重要，特别是采用煤气无烟燃烧的加热炉，火焰的绝大部分是靠燃烧产物中CO 2和水蒸气辐射传热传给钢料的。 1.5 热量在炉内的传递 加热炉的烧嘴燃烧时，火焰中的热量靠对流和辐射方式传给炉壁和钢坯。对流传热主要取决于贴近炉壁或钢坯表面的炉气流速。为避免局部过热，火焰一般不宜冲着炉壁或钢坯，钢坯只与火焰的边缘接触，因此对流传热强度不大。 火焰对钢坯的辐射传热有两个途径，一个是钢坯直接接受火焰的辐射热；另一个是以炉壁为介质传递热量。炉壁的作用一方面是反射来自火焰的辐射热，另一方面是吸收辐射热提高自身温度，再将热量辐射给钢坯。因此炉内仍以辐射传热为主。

PLC控制三相异步电动机正反转设计_本科毕业设计论文

PLC控制三相异步电动机正反转设计 摘要本论文文设计了三相异步电动机的PLC控制电路，就是三相异步电动机的正反转控制，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点。非常实用。三相异步电动机的应用非常广泛，具有机构简单，效率高，控制方便，运行可靠，易于维修成本低的有点，几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机运行的环境不同，所以造成其故障的发生也很频繁，所以要正确合理的利用它。本文研究的这个系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。 关键词：PLC 三相异步电动机可编程控制梯形图

Plc control with a three wire asynchronous motor is inverting design Abstract This paper designed the three-phase asynchronous motor PLC control circuit, is a three-phase asynchronous motor positive inversion control, compared with the traditional relay control, with high speed, high reliability, flexibility and other advantages. Very practical. The three-phase asynchronous motor is widely used, has the advantages of simple mechanism, high efficiency, easy control, reliable operation, easy to repair and low cost a little, almost covers the industrial and agricultural production and all aspects of human life, in these applications, three-phase asynchronous motor running in different environments, so the fault occurrence is also very frequently, so a correct and reasonable use of it. This paper studies the system control is the use of PLC programming language - ladder, ladder language is in the programmable controller in the most widely used language, because it is in the relay is added on the basis of the many functions, the use of flexible instruction, so that the logic relationship of a clear and intuitive, easy programming, readability is strong, the realization of the functions it considerably exceeds the traditional relay control circuit, the programmable controller is a digital electronic computing operating system, it is designed for use in harsh industrial application environment and design, it uses a programmable memory, used in the internal memory to perform logic operations, sequence control, timing, counting and arithmetic operations such as instruction, and the use of digital, analog input and output, the control of various mechanical or production process.

加热炉论文

探讨加热炉的主要节能措施及制约因素 潘诚 （塔里木油田公司塔西南石化厂炼油二车间新疆泽普844804） 摘要：本文介绍了加热炉主要的节能途径、主要技术措施及应注意的问题，并阐述了进一步提高加热炉节能水平的制约因素。 关键词：炼油装置加热炉节能热效率 1 前言 自燃料气单价从今年4月1日起由0.51元每方涨到0.81元每方后，加热炉就成了重整装置的能耗大户，其节能措施对于提高装置的节能水平具有重要意义。 本文重点介绍加热炉一些主要节能途径；探讨节能途径的主要技术措施。以及提高加热炉节能水平的制约因素：降低排烟温度，要考虑经济性和露点腐蚀；过分降低炉外壁温度，会导致费用过高；预热空气温度过高对环保不利。提出了进一步提高加热炉节能水平的建议；开发新的余热回收工艺。 2 加热炉节能的主要途径 炼油装置加热炉的节能措施比一般工业炉要灵活得多，这是由于它所加热的工艺介质在经过后续设备完成蒸馏或其他加工过程之后，产品需要冷却到一定温度才能送出下一个装置，冷的原料和热的产品之间往往要进行复杂的热交换。另外，一个装置内常常不只有一台加热炉，还有各种其他设备，它们之间在热能利用方面往往是可以互补的。这就有可能也有必要首先把加热炉同整个装置结合在一起，全面考虑和优化，以便采取综合节能措施。 2.1 优化换热流程，降低加热炉热负荷 炼油装置的特点是：加热炉的热负荷随换热流程的不同而改变。优化换

热流程、降低加热炉热负荷，是减少燃料消耗、降低装置能耗最直接、最有效的措施。以本装置重整炉为例：重整进料前的精制油温度即冷路温度57℃，,经过一组利用反应器出口余热为能量的换热器E1201和E1202后精制油被加热到400℃，然后再经过四合一炉进一步将已有一定温度的（400℃）油气加热到480℃。经过换热流程的优化，原油换热终温(即四合一炉入口温度)从57℃提高到了400℃，重整炉热负荷几乎减少了近80%，取得了显著成果。 2.2 加热炉与其他设备联合回收余热 炼油装置的产品，有一些是要经过空冷才能送出下一个单元的。如果将这些空气冷却器排出来的热空气（例如本装置重整空气冷却器下方或附近的环境温度一般都有50～60℃甚至更高）收集起来供给炉子作燃烧空气或者用来加热冷油，那么就可以回收一部分热能，从而降低装置的能耗。常见的有用热油式空气预热器代替空冷器，将原来空冷的油品引入热油式空气预热器，冷却后送出下一个单元。 2.3 提高加热炉热效率[1] 热效率是衡量加热炉先进性的一个重要指标，其高低关系着炼油装置能耗的高低。可用简化的热效率平衡表达式描述： η＝(1- Q1- Q2- Q3)×100% 式中：η为加热炉热效率；Q 为排烟损失占加热炉总供热的比值，是 1 为不完全燃烧损失占加热炉总供热的比排烟温度和过剩空气系数的函数；Q 2 为散热损失占加热炉总供热的比值。 值；Q 3 2.3.1 降低排烟温度以减少排烟损失[2] 排烟损失在加热炉的热损失中占极大的比例：当炉子热效率较高(例如90%)时，排烟损失所占比例为70%～80%；当炉子热效率较低(例如70%)时，所占比例高达90%以上。 降低排烟温度和降低过剩空气系数都能减少排烟损失。降低排烟温度的主要措施有以下几种：① 减小末端温差，即减小排烟温度与被加热介质入对流室温度之差。这项措施涉及到一次投资和运转费用的权衡问题，应该由

加热炉的工作分析毕业论文

加热炉的工作分析毕业论文 1蓄热式加热炉概况 蓄热式加热炉技术是自20世纪80年代发展起来并投入使用的一项新技术"它以蓄热室为基础来回收烟气 余热,从而实现余热的最大回收和助燃空气以及煤气的 高温预热"国外蓄热式加热炉的研究工作起步早!发展快,已经大规模地应用到工业中.我国的蓄热式加热炉研究 工作和应用起步较晚,但是发展速度快,到目前为止已有许多钢厂建成并投入使用了这种炉型,并达到了较好的 效果"。 目前由于能源和环境问题日益突出，要求各轧钢单位全面推行高效、清洁生产技术。而高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术。可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值燃料进行合理利用，以最大限度地减少污染排放，很好的解决燃油炉成本高，污染重的难题根据工业炉燃烧的三高一低(高炉温、高烟温、高余热回收和低惰性)的发展方向以及节能环保的社会要求,采用分侧分段换向控制的烧嘴式蓄热燃烧技术，它便于控 制、安全可靠、长寿、余热极限回收与环境良好。 蓄热式烧嘴有以下优点： （1）供热调节灵活； （2）蓄热体更换方便； （3）不影响炉体的寿命；

（4）高温通道短，散热损失小； （5）每对烧嘴可根据需要单独开闭，炉温控制更加灵活。炉墙采用整体浇注复合式结构，炉顶采用整体浇注吊挂式复合结构，其重量通过锚固砖由钢结构承担。炉贴普通硅酸钙耐火纤维毡。这种结构保证了炉墙气密性和抗震性，保温良好，可减少温度波动对炉墙的影响。 为便于施工，炉顶设计成三段同样高。同时为减短均热时间，均热段全架空，实现双面均热。为减少装料端喷火现象，在预热段进行一定的抬高和加宽以降低出料端炉压，也可以降低钢坯与炉气的温差，避免加热缺陷。1.1加热炉的作用 是将热装或常温下冷装的连铸坯加热到轧制所需要的温度,以提高金属塑性,减少轧制变形抗力,机械和电 气负荷,同时消除钢坯中某些组织缺陷和应力,便于轧制,生产出满足用户要求的产品. 1.2加热炉的工艺流程分析 根据3500m m中厚板轧钢生产线的特点，将整个生产线划分为板加区、轧机区、冷床区、剪切区、精整区五部分。 板加区工艺流程简述：板坯加热包括板坯切割、称重、上料、加热以及出钢等工序。* 坯料自原料库吊到上料辊道上，然后在称重辊道上进行称重（需要改尺的坯料经火切机切割后称重），称重后坯料送到加热炉入炉辊道，经检查后，再由推钢机逐块推到加热炉加热，加热到1150-1250℃,加热好的钢

加热炉温度控制系统

目录 一、工艺介绍 (2) 二、功能的设计 (4) 三、实现的情况以及效果 (6)

一、工艺介绍 在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定的温度，如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。 利用阶跃响应便识的，以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为： 温度测量与变送器的传递函数为： 由于，因此，上式中可简化为： 在实际的设计控制系统时，首先采用了常规PID控制系统，但控制响应超调量较大，不能满足控制要求。

图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。 加入补偿环节后，PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分，于是等效对象的特性G（s）可以写成： 即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节，所以，采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。 但实际应用中发现，加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同，会引起特性变化，导致补偿模型精度降低，从而使纯滞后补偿特性变差，很难满足实际生产的稳定控制要求。

为改善调节效果，在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器，构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。 二、功能的设计 1、系统辨识 经辨识的被控对象模型为： 所以，带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图

图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析 理想情况下，无调节器的开环传递函数为： 上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。 图3

三项异步电动机的工作原理毕业论文

电动机技术现状及前景 电动机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19 世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。 它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机、电动机，、压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类, 可分为变压器和旋转电机. 根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类. 交流电机又分为同步电机和异步电机. 在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电 力拖动具有控制简单、调节性能好、耗损小、经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。 按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。 纵观电力拖动的发展过程，交，直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19 世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应 用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的，更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20 世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

浅析步进式加热炉

辽宁科技大学 实习论文 题目：浅析步进式加热炉 课程名称：实习 院系：材料与冶金学院 专业：热能与动力工程 班级：热能09·3 姓名：宫琛琛 学号: 120093206086 2012年 09月 19日

一、步进式加热炉的起源与发展 步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种，是取代推钢式加热炉的主要炉型。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，这种炉子已存在多年，因受耐热钢使用温度的限制，开始只用在温度较低的地方，适用范围有一定的局限性。随着轧钢工业的发展，对加热产品质量、产量、自动化和机械化操作计算机控制等方面的日益提高，在生产中要求在产量和加热时间上有更大的灵活性，这就要求与之相适应的炉子机构也应具有很大的灵活性，以适应生产的需要，基于上述原因，传统的推钢式加热炉已难于满足要求。而与传统的推钢式加热炉相比，步进式加热炉具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。经过改造后的步进炉结构，采用了步进床耐火材料炉底或水冷步进梁的措施，已能应用于高温加热。目前，合金钢的板坯、方坯、管坯甚至钢锭等轧制前的加热已有不少采用步进炉加热，使用效果较好。它的炉长不受推钢比的限制，大型步进炉生产率高达420万吨/年。 70年代以来，国内外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉，不少中小型加热炉也常采用这种炉型。现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些

老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关。 步进式加热炉的炉底基本由活动部分和固定部分构成。按其构造不同又有步进梁式、步进底式和步进梁、底组合式加热炉之分。一般坯料断面大于(120×120)mm2多采用步进梁式加热炉，钢坯断面小于(100×100)mm2多采用步进底式加热炉。 二、步进式加热炉的工作原理 步进式加热炉是靠炉底或步进梁的升降进退来带动料坯前进的，其工作原理如下：起始位置，活动炉底在坯料下面最低位置，坯料两端架在炉内的固定炉底上，以后在活动炉底升起将坯料托起，接着活动炉底下降将坯料放在固定炉底上，最后活动炉底又回复到原来位置，由上可知，活动炉底运动的轨迹为一个矩形，它运动一个循环的时间叫“周期”，它运动一次使坯料前行的距离叫“行程”。 步进炉加热的特点是：步进炉可以采取坯料之间分开的加热方式，这样加热速度快而且内外温度均匀。除此之外，步进式加热炉的装出料装置也是加热炉的重要部分。鞍钢厚板厂的步进梁式加热炉板坯装出炉程序及PLC联锁条件在设计原则上有利于提高生产率，合理节能且安全可靠。

轧钢加热炉使用说明书[1]

60t/h推钢式加热炉 操 作 说 明 书 贰零壹壹年肆月

目录 第一章主要设备简介 (1) 第二章加热炉烘炉操作说明 (3) 1烘炉作业组织体系 (3) 2加热炉烘炉作业的前提条件 (3) 3加热炉N2置换作业要领 (4) 4加热炉送煤气作业要领 (5) 5助燃空气系统的点火准备 (5) 6加热炉点火及升降温操作 (6) 7烘炉升温管理 (7) 8烘炉过程中的安全事项 (9) 9烘炉中可能发生的事故及对策 (12) 10烘炉期间安全保卫制度 (13) 11烘炉用的工器具 (14) 12附件 (15) 第三章加热炉操作通则 (17) 第四章设备维护 (18) 第五章 WINCC监控系统操作说明............ 错误！未定义书签。

第一章主要设备简介 1.1.加热炉一座 ●炉型：端进、侧出推钢式加热炉。 ●用途：钢坯轧制前加热。 ●有效炉子面积（有效长×内宽）：21.458×6.6m2 ●标准坯尺寸：(160～150)2×6000mm ●加热钢种：普碳钢，低合金钢 ●坯料入炉温度：室温 ●出钢温度：1180～1200℃。 ●额定产量：60t/h 1.2.燃料 ●燃料种类：发生炉煤气 ●燃料低发热值：发生炉煤气1350×4.18kj/m3 ●额定煤气消耗量：16050 m3/h。 ●单位热耗：1296kj/kg。 ●空气消耗量：20000m3/h。 ●废气量：33000m3/h。 ●废气排放温度：≤150℃。 ●氧化烧损：≤1.0%。 ●供热方式：烧嘴式燃烧，二侧墙供热

1.3.空气热预 1.3.1.烧嘴布置 空气、煤气混合式烧嘴，该烧嘴称为组合式烧嘴.全炉共22组烧嘴，其中两侧烧嘴18只，端头烧嘴4只，上下加热，上加热8组，下加热10组。 1.3. 2.烧嘴结构 由于加热炉采用发生炉煤气加热,烧嘴采用内煤气外空气布置的方式,因此该炉采用空煤气组合式烧嘴，在高温段每一个立柱间距内设置壹组空煤气烧嘴。 1.4.鼓风机 风机的进口设调节阀，用于风机启动时关闭进风口和正常生产时调节风压和风量，两台风机一用一备 为降低风机噪音，风机入口配消音器，风机房出口1m处噪音小于85分贝。 空气经冷风总管至预热器预热在经热风总管至烧嘴。 型号/数量：9-26No11.2D 二台 流量：24126~36189 m3/h。 风机全压：7747~7009Pa。 转速：1470r/nin。 配用电机型号/功率：Y315S-4，110kw 380V

异步电动机设计文献综述

本科毕业设计（论文） 文献综述 院（系）：电气信息学院 专业：电气工程与自动化 班级：2010级 学生姓名：学号: 2013 年12 月18 日本科生毕业设计（论文）文献综述评价表

75KW三相鼠笼异步电动机设计1前言： 现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备，它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。 三相异步电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，例如，在工业方面，它被广泛用于拖动各种机床、水泵、压缩机、搅拌机、起重机械等。在农业方面，他被广泛用于拖动排灌机械、脱粒机及各种农产品的加工机械。在家用电器和医疗器械和国防设施中，异步电动机也应用十分广泛，作为拖动各种机械的动力设备。随着电气化和自动化程度的不断提高，异步电动机将占有越来越重要的地位。而随着电力电子技术的不断发展，由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。异步电动机与其它类型电机相比，之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。 电动机是把电能转化为机械能，电动机作为各种用途的生产机械的动力元件，功率从几瓦到几万千瓦，每分钟转速从几十到几千转，应用十分广泛。电动机主要分为同步电动机、异步电动机与直流电动机三种，分别应用于不同的场合，而其中以三相异步电动机的使用最为广泛。 2 主题： 提高国内电机的可靠性和经济性指标被列为“十五”计划基本任务的两项重要内容。国内电机质量和技术水平差距的其中两个体现方面就可靠性差，经济指标落后。对电机进行细微的失效机理分析，采用新的设计方案、新的原材料及加工工艺是提高电机可靠性和经济指标的根本途径。 国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级。国内市场供大于求,只能去发展特殊、专用电机,开发新产品,满足配套主机行业的特殊需要;国外市场由于普通中小型电机特别是小型电机是传统工业产品,耗用原材料及工时多而获利少,是劳动密集型产品,工业发达国家普遍不愿意生产,纷纷

轧钢加热炉

轧钢车间加热炉设计 design of reheating furnace for rolling mill zhagong ehejian Jiarelu sheji 轧钢车l’ed加热炉设计(design of reheating furnaee for rolling mill)对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，与传统的推钢式加热沪相比，具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统投资要高一些，对操作及维护水平的要求也较高。现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉;一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌间炉子座数多于两座时很难布置。山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发炉内装料可以单排或双排(包括单排装长料和双斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替排装短料)，这要根据坯料长度范围、单炉产量、车间代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步占地以及投资经济合理与节能等因素确定。进式加热护，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂炉子设施的平面布置炉子两侧净空尺寸及各种推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种平台、梯子的设置，要满足生产操作与检修的要求并符因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。合有关的安全规定，要考虑“回炉坯”运送设施的位置。设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型煤气、重油、蒸汽、空气及冷却水系统的设计与布式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟置，要考虑生产控制功能完备，检修方便，符合安全规和余热利用方式、出渣方式等。定，不妨碍交通和吊车操作及设备检修等多种因素。装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要地下烟道要尽量缩短，换热器前后一般不设旁通求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉烟道，尽可能不采用多座炉子合用一座烟囱。换热器的子的平面布置设计，包括撼烧系统管道设施、排烟系统位置要考虑更换吊装方便及清扫位置，热风放散管应及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及引出厂房，避免在车间内产生热污染与噪音。炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及炉子加热能力与座数选择炉子加热能力包括单计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料炉小时产量和车间炉子总加热能力。跨等按设计要求确定。单座炉子小时产量的计算理论计算法是根据

加热炉温度控制系统设计

过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍

2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电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。 这里，给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 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。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。