智能加热炉设计

山东职业学院

智能加热炉控制系统

设计论文

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摘要

单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。该系统主要包括电源电路，数码管显示电路，复位电路，温度设定电路四大模块。其中温度传感器为光耦温度传感器，采用单片机AT89C51作为控制核心，对多路温度进行采集。在设计过程中，首先是对光耦的深入了解来设计硬件电路和软件电路的通过按键之间的协调来温度设定值，由于温度的不同，采用不同的信息来作为信号处理，所以硬件电路中用蜂鸣器来报警提醒。其中也包括了单总线数据输出电路部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

关键词：单片机光耦温度传感

目录

摘要 (1)

第一章绪论 (4)

1.1课题背景 (4)

1.2课题设计目标 (4)

第二章系统需求分析 (4)

2.1设计方案的选择 (4)

第三章系统设计 (6)

3.1 单片机炉温控制系统结构 (6)

3.2测温电路的选择及设计 (7)

3.2.1 温度控制电路 (7)

第四章主要芯片介绍 (8)

4.1 可控硅 (8)

4.2热电偶 (8)

4.3变送器 (9)

4.4光耦 (9)

第五章系统硬件设计 (9)

5.1系统硬件设计 (9)

5.2电源电路设计模块 (10)

5.3数码管显示电路 (10)

5.4温度设定电路模块 (11)

第六章防干烧原理 (11)

结论 (12)

参考文献 (13)

第一章绪论

1.1课题背景

温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

1.2课题设计目标

本设计采用AT89C51单片机为主控芯片，配以温度传感器光耦温度传感器，再以软件程序组成温度控制系统，系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。

第二章系统需求分析

2.1设计方案的选择

温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统。温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的控制效果要好得多，可控性方面也有了很大的提高。

1 方案一

此

方案一是传统的一位式模拟控制方案，选用模拟电路，用电位器设定值，反馈的温度值和设定值比较后，决定加热或不加热。其特点是电路简单，易于实现，但是系统所得结果的精度不高并且调节动作频繁，系统静态差大、不稳定。系统受环境影响大，不能实现复杂的控制算法，不能用数码管显示，不能用键盘设定。2方案二

方案二是传统的二位式模拟控制方案，其基本思想与方案一相同，但由于采用上下限比较电路，所以控制精度有所提高。这种方法还是模拟控制方式，因此也不能实现复杂的控制算法制精度做得较高，而且不能用数码管显示，对键盘进行设定。

3方案三

此方案采用89C51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。单片机系统可以用数码管来显示水温的实际值，能用键盘输入设定值。本方案选用了AT89C51芯片，不需要外扩展存储器，可使系统整体结构更为简单。

结论：前两种方案是传统的模拟控制方式，而模拟控制系统难以实现复杂的控制规律，控制方案的修改也较为繁琐。而方案三是采用以单片机为控制核心的控制系统，尤其对温度控制，可达到模拟控制所达不到的效果，并且实现显示和键盘设定功能，大大提高了系统的智能化。也使得系统所测得结果的精度大大提高。所以，经过对三种方案的比较，本次毕业设计采用了方案三。

第三章系统设计

3.1 单片机炉温控制系统结构

系统的单片机炉温控制系统结构主要由单片机控制器、可控硅输出部分、热电偶传感器、温度变送器以及被控对象组成。

单片机温度控制系统是以单片机为控制核心，辅以采样反馈电路，驱动电路，晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。其系统结构框图可表示为:系统采用单闭环形式，其基本控制原理为:将温度设定值(即输入控制量)和温度反馈值同时送入控制电路部分，然后经过调节器运算得到输出控制量，输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上，电炉因此达到一定的温度。

炉温信号T通过温度检测及变送，变成电信号，与温度设定值进行比较，计算温度偏差e和温度的变化率de/dt，再由智能控制算法进行推理，并得控制量u，可控硅输出部分根据调节电加热炉的输出功率，即改变可控硅管的接通时间，使电加热炉输出温度达到理想的设定值。

以AT89C51单片机为该控制系统的核心，实现对温度的采集、检测和控制。系统由变送器经A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。变送器可以选用DBW，型号，它将热电偶信号(温度信号)变为0～5 V电压信号，以供A/D 转换用。转换后的数字量与炉温数字化后的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差及温度的变化率。炉温的设定值由BCD拨码盘输入。由AT89C51构成的核心控制器按智能控制算法进行推算，得出所需要的控制量。由单片机的输出通过调节可控硅管的接通时间，改变电炉的输出功率，起到调温的作用。

当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。该系统主要包括电源电路，数码管显示电路，复位电路，温度设定电路四大模块。

3.2测温电路的选择及设计

3.2.1 温度控制电路

89C51对温度的控制是通过可控硅调功器电路实现的。温度检测元件和变送器的类型选择和被控温度及精度等级有关。

双向可控硅管和加热电阻丝串接在交流220V,50HZ市电回路。在给定周期T 内，89C51只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率，达到调节温度的目的。

可控硅接通时间可以通过可控硅控制极上触发脉冲控制。该触发脉冲由89C51用软件在P1.3引脚上产生，受过零同步脉冲同步后经光藕管和驱动器输出送到可控硅的控制极上。

对于这样的执行机构，单片机只要输出能控制可控硅通断时间的脉冲作为信号就可以了，这可用一条功线通过程序输出控制脉冲。达到过零触发的目的，需

要交流电过零检测电路，此电路输出对应于50HZ交流电压过零时刻的脉冲作为触发双向可控硅的同步脉冲，是一种50HZ交流电压过零时刻的脉冲，可使可控硅在交流电压正弦波过零时触发导通。

第四章主要芯片介绍

4.1 可控硅

可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成.它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。

4.2热电偶

温度检测元件:本实验中用的是镍铬/镍铝热电偶，镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输0mV-41.32mV。

热电偶是将温度量转换成电热大小的热电传感器，对它的选择将直接影响检测误差的大小。目前多选K型或S型（镍铬-镍硅）热电偶。两者相比，K型有较好的温度—热电势的线性度，但它不适宜于长时间在高温区适用；S型有高的精度，但温度—热电势的线性度较差。

热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT端输出。它可作为A/D转换接口芯片的模拟量输入。

4.3变送器

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0—41.32 mV变成0—10mA范围内的电流，电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的0—10mA电流变成0—5V范围内的电压。

为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。例如：若温度测量范围为400—1000℃，则热电偶输出为16.4mV—41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出0—10mA范围电流。这样，采用8位A/D转器就可使量化温度误差达到+/-2.34℃以内。

4.4光耦

耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦，是开关电源电路中常用的器件。

耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，如一边是微处理器控制电路，另一边是高电压执行端，如市电启动的电机，电灯等等。之外，光耦可能有特定的结构，使光电可以进行转换。

第五章系统硬件设计

5.1系统硬件设计

从设备环境的不同位置采集温度，单片机AT89C51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时, 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备(加热器) 。当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。

5.2电源电路设计模块

电源电路框图及设计

图3.1电源电路框图5.3数码管显示电路

使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管加上一个小数点，共计8段。因此为LED显示器提供的编码正好是一个字节。TX实验板用共阴LED显示器，根据电路连接图显示16进制数的编码

LED显示器工作方式有两种：静态显示方式和动态显示方式。静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。当送入一次字形码后，显示字形可一直保持，直到送入新字形码为止。这种方法的优点是占用CPU时间少，显示便于监测和控制。缺点是硬件电路比较复杂，成本较高。

5.4温度设定电路模块

说明：数码管显示设定值，变化范围00-99，开始时显示0，每按一下JIAYI 按键一次，数值加一，每按一下JIANYI按键设定数值减一，按一下GUILING键数值归零，每按一下ZIJIA+SUODING按键，利用定时器功能开始自动每秒加一，再按一下ZIJIA+SUODING键数值停止自动加一保持显示原数。设定值都设定为无符号整形变量与温度传感器传回的数值进行比较同时做出相应报警信号提示。

第六章防干烧原理

防干烧鸣笛用于防干烧是一个温控器，原理是利用温控器内一个双金属片在95-100度时弯曲变形断开电源，有水时一般不会超出达100度以上，但干烧时温度会很高，温控器会断开电源，但由于断开电源一会双金属片又要回去，反复下一次开关，一般干烧后是不会触电的。但干烧时温度会很高影响加热炉质量，所以尽可能避免干烧呀。

结论

本文结合实际应用介绍了用MSC-51单片机实现恒温控制系统设计的工作原理，以及硬、软件的设计方法及实现过程。本文重点论述恒温控制系统控制电路的设计，主要是硬件电路的设计过程及软件的实现。对于单片机应用与控制领域，实现工业生产过程自动化和管理现代化有一定的普遍意义。当然本文也存在着一些问题，比如说由于单片机本身晶振的限制使得在设计中断的是时候必须加一个软计数器。还有在进行A/D转换的时候也会带来一定的误差，从而对温控产生一定的影响，等等。

当然，单片机以其独特的优势备受控制领域的青睐。纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。而且随着计算机系统的发展，单片机的技术也在不断的提高。单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D /A转换器，串行通信接口，Watchdog电路，LCD控制器等。很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式，这使得单片机的功耗越来越小。并且采用低频时钟以及低噪声布线技术及驱动技术和EFT（Ellectrical Fast Transient）技术等使得单片机的可靠性越来越高。

总之单片机是目前控制系统采用最多的器件和芯片，单片机的广泛应用及其产生的效益令人瞩目，在将来的各个领域里，将有着广阔的应用前景。

参考文献

[1]彭沛夫，微机控制实践教程。北京，清华大学出版社，2004.

[2]曹琳琳，曹巧媛。单片机原理及接口技术。长沙，国防科技大学出版社，2000.

[3]李晓荃，单片机原理及应用。北京，电子工业出版社，2000.

[4]赖寿涛微型计算机控制技术北京：机械工业出版社，2000

[5]沙占友模拟与数字万用表检测及应用技术北京：电子工业出版社1999

加热炉烘炉操作说明书

加热炉烘炉操作说明 全部炉顶、炉墙均采用浇注料整体浇注结构。浇注料在工作中热稳定性好，高温强度高，抵抗机械作用和气体冲刷的能力强，严密性好，优点很多。但是，浇注料低温强度低，特别是新浇注完后与炉顶吊挂砖结构相比，浇注料所含水份大，须经烘烤缓慢排出，所以烘炉升温时要十分当心。众所周知，水在蒸发时体积会增大一千倍，如不能顺利排出，压力积聚，可达到相当高的数值，往往会造成炉体浇注料剥落，开裂甚至大块崩塌。所以对于这种材料的炉衬烘烤要给予高度重视。烘炉过程一定要严格按制定的烘炉曲线进行，常温至350℃的烘炉阶段要特别注意，升温速度不应过快，保温时间要足够，在此温度区间决不允许明火冲到炉体浇注体表面。实践证明，凡能严格按烘炉曲线进行烘炉操作的，烘炉后浇注体光洁完整，能确保长期使用。 1 烘炉前的准备工作 烘炉前必须按有关的规程，规或设计要求对装出料设备，步进机构及其液压系统，炉用附属设备，光电管及各种限位开关等检测与控制元件，金属结构，炉体砌筑及空气管道，煤气系统，供排水系统，水封槽及水封刀，汽化冷却系统（详见院热力专业说明），热工仪表等的安装情况，进行认真的检查验收，确认各项事宜均已合格后，方可开始烘炉。 (1) 对炉外装、出料辊道，装料推钢机，炉缓冲挡板，控制钢坯定位的光电管，炉子的步进机构及其液压系统，润滑油系统，PLC操作控制系统等进行检查合格，并进行单机试车和模拟联动试运转合格，随时准备

使用。 (2) 炉子装料炉门，出料炉门已调整完毕，炉门升降机构操作停位准确，侧开炉门运转灵活，关闭时严密。 (3) 炉子供排水系统已安装并经试压合格，炉子净环水系统已安装检验合格，浊环水采取有效的临时措施，测量仪表调整合格，各水冷构件的冷却水畅通，流量调整均匀。与车间冲渣沟相连的排水系统畅通，烘炉开始时，冷却水系统应立即投入运行，烘炉过程中不得中断。 (4) 确认加热炉汽化冷却系统检查合格，已经充水完毕，进入调试阶段。 (5) 风机已经通过试运转合格，风机进、出口的阀门开关灵活。 (6) 烘炉前应对燃烧控制系统，炉压控制系统等热工仪表和各种调节设备进行安装检查，并确认调整完毕，操作灵活，指示正确，控制灵敏，符合要求并随时准备使用。烘炉过程一开始，炉温，风温，煤气温度，烟气温度测量及记录的仪表应投入运行，随着炉子升温至800℃以上的高温，再进行仪表的热调试，自动控制装置逐步投入运行。 (7) 烟道转动阀门转动灵活，开闭方向与闸门座上的标记相符。烘炉，点火时阀门处于开启状态，烘炉过程中先手动调节阀门到合适的开启度，待炉温升至800℃以上时再接到自动控制的执行机构上，进行炉压调节。 (8) 对炉膛和烟道进行检查，清除施工中的一切遗物，特别要注意清理水封槽，绝不允许有杂物。 (9) 炉子周围及炉底操作坑环境清洁整齐，特别是操作坑四周的排水沟的杂物必须清除，排水沟与车间冲渣沟相连的管道必须畅通。 (10) 各岗位的工人经过技术培训和考核合格，能准确无误地操作和处

步进式加热炉汽化冷却系统设计说明-设计院

首钢迁钢2#热轧工程 步进梁式加热炉汽化冷却系统设计说明 1、汽化冷却系统的设计概述 1.1汽化冷却系统的冷却效果取决于汽化水的热量吸收。对于步进梁式加热炉，汽化冷却系统设计为强制循环系统。系统产生的饱和蒸汽进入车间蒸汽管网，或者在紧急情况下排入大气。 1.2循环系统的主要设备如下： ——炉底水梁及立柱 ——汽包 ——循环水泵（共3台） ——旋转接头组 给水供应系统主要设备如下： ——电动给水泵 ——除氧器 16

——除盐水箱 ——电动除盐水泵 ——柴油机给水泵 ——加药装置 加热炉炉底水梁，其外表面包扎有耐高温的保温层。 活动梁：4根； 固定梁：4根； 每根固定梁分为3段；每根活动梁分为3段； 另外，在均热段设两根单独固定梁，各自并联进相邻的固定梁；梁的编号为： 活动梁（串联结构）：2#、4#、5#、7#； 固定梁（串联结构）：1#、8#； 固定梁（串并联结构）：3#、6#。 16

每段梁均由一根双水平管和若干立柱组成，其中一根立柱为双管立柱，是支撑梁冷却水进水和出水的接管；其它为采用带有芯管的单管立柱。 1.3主要运行参数 汽包设计工作压力：0.8—1.3MPa（g） 工作温度：对应压力下的饱和温度 蒸发量： 13.0t/h（保温完好，10%排污率时） 对应给水量： 14.3 m3/h 蒸发量： 16t/h（10%保温脱落，10%排污率时） 对应给水量： 17.6 m3/h 蒸发量： 25t/h（40%保温脱落，10%排污率时） 对应给水量： 27.5m3/h 给水温度： 102~104℃ 系统总循环水量： 700—600 m3/h 16

材料加热炉基础课程设计

课程设计任务书 设计题目低温井式电阻炉的设计 学生*** 学生学号****** 专业班级**************** 指导教师

目录 1、设计任务 (2) 2、炉膛尺寸的确定··························································· 2 3、炉子砌砖体的设计 3.1炉衬材料的选择 (4) 3.2炉墙设计 (4) 3.3炉底设计 (5) 3.4炉顶设计····························

(5) 3.5炉门设计 (6) 4、炉子功率计算和分配 4.1有效热Q件计算 (8) 4.2辅助构件热损失Q辅计算 (8) 4.3炉衬热损失Q .............................散 (8) 4.4Q辐计 ·····························算 (9) 4.5炉门溢气热损失Q ·····························溢

4.6其它热损失Q .............................它 (10) 4.7炉子安装功率计算 (10) 4.8炉子热效率计算 (10) 4.9炉子空载功率··························································1 1 4.10炉子升温时间计算 (12) 4.11功率分配·······························································1 2 4.12接线方

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

再加热炉的设计

序言 毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。

毕业设计的主要目的： 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3 培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4 培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。

课题简介 摘要： 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 步进炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它不仅要考虑炉内的温度、还要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的实用性。所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨式机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。步进梁支柱穿炉底的孔洞采用干式“拖板”密封。装出料端设有拨料机，固定梁最末一个料位检测有料后，出料拨料机上升将钢管拖起后，出料拨杆立即下降将钢管拨送到出料悬臂轨道上，使钢管能够马上出炉，出料周期最快20s,可以满足125根/h的操作频率。 关键词：步进梁式再加热炉步进梁双轮斜轨式机构有效炉底长度梁距齿距 在生产中，利用燃料产生的热量，或者将电能转化成热量对工件或物料进行加热的设备，称为工业炉。锅炉也是工业炉的一种，机械工业应用的工业炉有多种类型，在铸造车间有熔炼金属的平炉、冲天炉、感应炉、电阻炉、真空炉等；在锻压车间有对钢锭或钢坯进行煅前加热的各种加热炉和消除应力的热处理炉；在热处理车间，有改善工件力学性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理炉；在焊接车间有压制前的钢板加热炉和焊后热处理炉；在粉末冶金车间还有烧结金属的加热炉等。 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 参数：

加热炉烘炉方案

首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建850带钢生产线推钢式加热炉项目 烘 炉 方 案 编制： 审核： 批准： xxxxxxxx有限公司 2014年11月10日

目录 一、前言 二、编制依据 三、点火前确认项目 四、烘炉操作 五、安全注意事项及应急预案 六、烘炉方案附图

一、前言 本说明书是为首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建850带钢生产线推钢式加热炉首次烘炉所编制的，在加热炉温度低于200℃的情况下，冷却水、汽化系统可以不投入使用。 烘炉是第一次对新建或大建后炉子进行点火作业。本说明书内容仅供参考。业主可结合实际经验和具体情况予以修整。 二、编制依据 1、工业炉运行规程jb/t10354-2002 2、加热炉汽化冷却装置设计参考资料 3、最新锅炉、压力容器、压力管道设计、运行与检测常用数据及标准规范速查手册 4、工业炉设计手册 5、加热炉原理与设计 6、工业炉设计基础 7、我公司100多座推钢式加热炉烘炉经验 三、点火前确认项目 1.加热炉炉内压满钢坯。 2.加热炉烘炉操作的生产人员培训完毕，具备上岗条件，做好事前教育和组织分工等工作。 3.加热炉机械设备（装料炉门、出炉门）安装及调试完毕，工作正常。 4.汽化冷却系统冲洗、试压完毕，系统投入运行正常。 5.水冷系统冲洗、试压完毕，系统通水运转正常。 6.燃烧系统管道吹扫试压完毕，煤气管道30kPa压力试压，每小时内压降小于或等于1%

7.燃烧系统控制阀门调试完毕，各阀门动作自如；风机试运转超过8小时合格，可以随时投入使用。 8.炉坑排污系统可以投入使用（炉底污水可以排至旋流池），排水系统运转正常。 9.燃烧系统、汽化冷却系统、水冷系统的生产操作阀门挂牌完毕，标识正确清楚。 10.加热炉电源（含备用电）、高炉煤气/转炉煤气、净环水（含事故水)、浊环水、软水（含事故水)、压缩空气、氮气等生产介质供应正常，符合设计要求。 11.加热炉煤气总管上的电动蝶阀、截止阀、气动调节阀、快速切断阀完全关闭，并将外网混合煤气送至加热炉煤气总管阀门前（生产厂负责），混合煤气的压力、热值保持稳定，符合设计要求。 12.烧嘴前及烘炉管线空、煤气手动蝶阀、所有手动放散阀、所有取样阀全部处于关闭状态。 13.加热炉装出料炉门、检修炉门全部打开。 14.加热炉操作室与外界通讯正常投入，烘炉联络通讯录准备齐全。 15.加热炉UPS机正常投入使用。 16.加热炉各系统的流量、温度、压力检测仪表安装调试完毕，操作画面投入正常使用。 17.加热炉区清理完毕，道路畅通。 18.加热炉周围40m内警戒区施工人员停止作业，断开临时电源，不得随意动火。 19.煤气防护、消防、医务、安全保卫等人员，车辆设备已到现场（建设单位负责）。 20.备好作业车辆、工器具、对讲机、CO报警仪、点火棉纱、火把、柴油等各种生产准备工作。

某加热炉温度控制 过程控制

学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期：2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日

天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称：过程控制 设计题目：某加热炉温度控制 完成期限：自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下，其温度变化的数据如下： q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路

三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆．工业生产过程控制（1版）．北京：化学工业出版社，2004 [2] 邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：年月日

步进式加热炉说明书

钛棒步进式加热炉使用说明书

目录 1 产品概况 2 结构与工作原理 3 安装 4 调试 5 维护与修理 6 随机文件 一．产品概述 1.1用途 主要用于钛棒锻前的补充加热。

1.2主要技术参数 a.额定功率：100KW b.额定温度：1050℃ c.炉温均匀性：±10℃（炉子进出口250㎜除外） d.控温精度：±1℃ e.控温区数：2区 f.炉膛有效尺寸：1500×1400×400㎜ g.装炉量：12根 h.规格：ф60—ф115—1000/600mm i.装料间距：130mm j.提升高度：60㎜ k.送料行程：70--100㎜ l.外型尺寸：～2500×2000×2000㎜ m.重量：～4.5t 1.3工作环境条件 1.3.1海拔不超过1000m； 1.3.2环境温度在5～40℃范围内; 1.3.3使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月 每日最低温度的月平均值不高于25℃； 1.3.4周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气 体； 1.3.5没有明显的振动和颠簸。 二．结构与工作原理 步进加热炉主要由炉体、电热元件、步进梁机构及电控系统组成。 2.1炉体 炉体由炉壳、炉衬等组成。 ·炉壳由型钢与钢板焊接而成，外侧板为普碳钢，厚5㎜，筋为角钢63×63×5。炉壳支撑为可调节支撑座，便于炉体水平和高度的调整。 ·炉衬为复合结构，侧墙为轻质粘土砖+硅酸铝纤维结构，厚度均为300㎜。

炉底采用保温砖和轻质粘土砖砌筑，厚度为320㎜。 ·炉顶为轻质硅酸铝纤维模块吊挂结构，厚度均为300㎜,炉盖为可拆式。 ·炉头进料口应安装有装料板，与感应加热炉衔接，棒料出来后自行滚落到出口轧机槽中。 ·炉前后装有炉门，气缸驱动（气源由甲方提供）。 2.2电热元件 采用性能良好的铁铬铝电阻丝制造，长寿命设计，表面负菏～1.2W/㎝2，电热元件布置炉膛两侧墙，充分考虑炉温均匀性，对电热元件进行合理布置，全部功率分2区布置，每区功率约50KW，电阻丝绕成螺旋状，安放在炉墙搁丝砖上。 2.3步进机构 步进梁机构由步进梁、固定梁、提升机构、步进机构组成。 ·步进梁和固定梁为耐热钢铸造加工而成，梁上有锯齿形料槽，用于棒料的定位，锯齿间距为130㎜。 步进梁（2根）和固定梁（2根）材质为Cr25Ni20Si2。厚度20mm。 ·步进梁通过梁上焊制的立柱穿过炉底固定在移动小车上，炉底上开有4个长孔，以便立柱能够自由移动。 ·固定梁支座砌筑在炉底衬内，固定梁固定在支座上，固定梁与步进梁之间留有20㎜宽间隙，每个梁间留有膨胀缝，可减少梁变形。 ·斜块式提升机构与移动机构配合运动使小车实现上升、前移、下降、后移矩形运动，完成棒料的输出。 ·小车的移动均由炉体下部的气缸驱动。 2.4控制系统 2.4.1主要控制任务 （1）炉内温度的精密控制 （2）各动作部分工作状态手动控制 （3）温度参数的显示 （4）故障报警 2.4.2技术特点 （1）温度控制：主要由高精度日本进口控温仪表SR3与大功率风冷可控硅模块

北航优秀机械设计说明书_加热炉装料机

机械设计课程设计计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计院系：能源与动力工程学院设计者： 指导教师： 2014年6月3日

前言 加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动，于室内工作。通过传动装置使装料机推杆往复运动，将物料送入加热炉内。 设计一台由减速器与传动机构组成装料机，配以适当的电动机等零部件，实现自动送料过程。尽量实现占地面积小，工作平稳及急回特性明显等工作特征。

目录 目录 一、设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 1、设计题目..................................... 错误!未定义书签。 2、设计要求..................................... 错误!未定义书签。 3、技术数据..................................... 错误!未定义书签。 4、设计任务..................................... 错误!未定义书签。 二、总体方案设计.................................... 错误!未定义书签。 1、传动方案的拟定............................... 错误!未定义书签。 （1）原动机................................. 错误!未定义书签。 （2）传动机构............................... 错误!未定义书签。 （3）执行机构............................... 错误!未定义书签。 2、执行机构设计................................. 错误!未定义书签。 （1）设计计算过程........................... 错误!未定义书签。 （3）推板设计............................... 错误!未定义书签。 3、电动机的选择................................. 错误!未定义书签。 （1）电动机类型选择......................... 错误!未定义书签。 （2）选择电动机功率......................... 错误!未定义书签。 4、传动系统运动和动力参数....................... 错误!未定义书签。 三、传动零件设计.................................... 错误!未定义书签。 1、蜗轮蜗杆的设计............................... 错误!未定义书签。 最终结果:................................... 错误!未定义书签。 2、直齿圆柱齿轮的设计........................... 错误!未定义书签。 最终结果：.................................. 错误!未定义书签。 3、轴的设计和校核计算........................... 错误!未定义书签。 （1）蜗杆轴................................. 错误!未定义书签。 （2）蜗轮轴................................. 错误!未定义书签。

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

电加热有机热载体炉说明书汇总

结构简介： 有机热载体炉是一种新型的特种加热炉又称导热油炉，具有低压、高温工作特性，其供热温度可达到液相340℃或汽相400℃度。凡是需要均匀稳定地加热，且不允许火焰直接加热的工艺加热温度在150℃-380℃之间的各种生产场合中都可以采用有机热载体供热。 电加热有机热载体炉以电为加热源，以导热油为介质，利用热油循环油泵强制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。系统热利用率高，由于模块整体安装，运行维修方便，是一种安全、高效、节能的理想首选供热设备。 二．性能特点： （1）、获得低压高温热介质，调节方便，供热均匀，可以满足精确的工艺温度。 （2）、液相循环供热，无冷凝排放热损失，供热系统热效率高。 （3）、工作介质受热及放热和温度升降对体积的变化，在系统内有补偿技术措施。（4）、循环供热前有严格控制工作介质内空气、水分及其他低挥发物含量的技术措施。三．出厂简况： 1.加热炉出厂时将本体、储油槽、油汽分离器、过滤器。、循环泵、注油泵、阀门、仪表、电器控制柜及其另件为整体运输， 2.高位膨胀槽、平台扶梯分件包装 3.随炉供应用户出厂技术文件，及产品出厂清单，安装说明。 四．设备功能： ⑴．加热炉： 主体是加热炉系统的主机部分，有机热载体由此获得热能。 ⑵．热油循环泵：热油循环泵是导热油闭路强制循环的动力，要求每台加热炉配置两台泵，其中一台为备用。 ⑶．膨胀槽（高位槽） 膨胀槽用作导热油因温度变化而产生体积变化的补偿,从而稳定系统载热体的压力,同时还可以帮助系统脱水排汽,因此膨胀槽应设置在比系统其它设备或管道高出 1.5-2M标高处,正常工作时应保持高液位状态,当突然停电或热油循环泵发生故障而需紧急停炉时,可以将冷油置换阀打开,此时高位槽的冷油利用其位能流经炉管而入贮油槽,从而防止炉管内导热油超温过热。 ⑷．贮油槽（低位槽） 贮油槽主要用来贮存高位槽、炉管及系统排出的导热油，工作时应处于低液位状态，随时准备接受外来导热油。排气口应接至安全区且不得设置阀门。 ⑸．注油泵（齿轮泵） 用来向系统补充或抽出导热油。泵体上箭头方向是主轴转方向，也是介质的流动方向。⑹．滤油器（Y型滤油器） 滤油器用来过滤并清除供热系统中的异物。 ⑺．油汽分离器： 油汽分离器用来分离并排除供热系统中的空气、水蒸汽及其它气体，从而确保导热油在液相无气水的状态下稳定运行。 ⑻．电加热管总成：用来将电能转化为热能。 五、控制系统说明： 该有机热载体炉，由较先进的程序控制器控制，能实现正常加热所必需的各种功能，能在正常状态、事故状态及非常情况下，自动实施保护性报警，配以相应的液位控制器、压力控制器、温度控制器，实现进出口压力指示、进出口温度指示，保证热载体温度在正常范围内波

加热炉设计导则

目次 1总则 适用范围 2 引用标准 3 蒸馏炉设计要点 炉型选择 3.2主要工艺参数的选择 3.3炉管材质的选择及壁厚计算 4 热载体炉设计要点 4.1简介 4.2炉型选择 4.3主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 5延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉设计要点简介 炉型选择 主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 6加氢炉设计要点 6.1加氢炉分类 6.2炉型选择 6.3主要工艺参数的选择 6.4炉管材质的选择及壁厚计算 辐射管架的热膨胀问题 6.5炉管表面热电偶的设置 7重整炉设计要点 7.1炉型选择 7.2主要工艺参数的选择 7.3炉管材质的选择及壁厚计算 结构设计注意事项 8润滑油精制炉设计要点 8.1炉型选择 8.2主要工艺参数的选择

炉管材质的选择及壁厚计算 9气体加热炉设计要点 9.1炉型选择 9.2主要工艺参数的选择 炉管材质的选择及壁厚计算 10制氢炉设计要点 转化管内的化学反应简介 工艺计算主要工艺参数及技术性能指标 炉型选择 转化管管系设计 1 总则 适用范围 石油化工管式炉的设计应按照相关标准进行。这些标准对管式炉设计的各个方面均有详细规定，为避免重复，本导则仅对各类管式炉的设计要点进行阐述，以指导设计者正确进行设计。 本导则适用于新建石油化工管式炉的设计，改扩建的石油化工管式炉设计也可参照执行。 2 引用标准 使用本导则时，尚应符合以下有关标准的规定： a)SHJ36 《石油化工管式炉设计规范》 b)SHJ37 《石油化工管式炉炉管壁厚计算方法》 c)SH3070 《石油化工管式炉钢结构设计规范》 d)BA9-2-1 《管式炉炉型选择及工艺参数的确定》 e)BA9-1-2 《石油化工管式炉工艺计算》 f)BA9-4-3 《管式炉炉管系统的设计》 g)BA9-4-1 《管式炉燃烧器选用原则》 h)BA9-4-2 《管式炉零部件的选用和设置》 i)BA9-1-3 《管式炉炉衬设计》 j)BA9-1-5 《管式炉钢结构设计荷载确定》 k)BA9-1-6 《立式（箱式）管式炉钢结构设计》 l)BA9-1-7 《圆筒形管式炉钢结构设计》 m)BA9-1-4 《管式炉钢制平台、梯子和栏杆》

加热炉操作说明书

第一章加热炉煤气操作说明 1 .高炉煤气送气说明 1.1 送气前的检查 ●送高炉煤气前检查10只点火烧嘴的燃烧状况或炉内温度（应高于800℃）。 ●检查鼓风机（开）、引风机（开）的运转状况。 ●高炉煤气总管盲板阀关，金属硬密封蝶阀关，快速切断阀开。 ●各煤气两位四通换向阀的工作状态是否正常。 ●各煤气蓄热式烧嘴前的手动蝶阀是否关死。 1.2 高炉煤气管道的分段吹扫 ●将三段煤气调节阀关至最小，然后将煤气侧的三段烟气调节阀关至最小。 ●检查换向阀，将3段煤气调节阀重新开至最大。 ●打开高炉煤气管各段末端放散阀，并检测其下面的取样口是否关闭。 ●手工打开高炉煤气吹扫阀，接入氮气进行吹扫约30分钟。（在此之前应进 行煤气总管金属硬密封蝶阀之前的管路吹扫和放散，同时高炉煤气应送达该处。） ●密切注意接点处煤气总管道内的压力，绝对不允许超过10kPa，若超过此压 力就有可能损坏煤气管道上安装的压力变送器。 ●吹扫气源切断。 1.3 送高炉煤气 ●将三段煤气侧烟气调节阀开大，将炉膛压力降为负压（约-10～0Pa）,但应 注意尽量不要影响炉温。 ●将三段煤气调节阀和二段空气调节阀关至最小（均热段除外，因为均热段 风机供给的风同时也供给点火烧嘴，点火烧嘴的煤气单独有一路供给）。 ●确认换向2~3次后，将换向方式设为定时方式。 ●打开均热段最靠近烘炉烧嘴的上部及下部各一对煤气蓄热式烧嘴及空气蓄 热式烧嘴的手动阀，即MD和K1以及MD和K2，共4个，送气入炉，注意炉两侧对称操作。 ●逐渐开大均热段煤气调节阀，观察燃着后即逐渐开大均热段空气调节阀。

●照以上方法点燃其后的烧嘴及第二加热段、第一加热段烧嘴。 ●确认高炉煤气点燃后打开均热段的空气调节阀，调整空煤气比例为0.75﹕1。 ●在炉温升至840℃以上时，将换向方式设为自动定时换向。同时炉内有明火、 高炉煤气稳定燃烧，可以关闭烘炉烧嘴。 3 . 烘炉用高炉煤气切断说明 ●关闭所有烘炉烧嘴，空气蝶阀微微打开保护烧嘴直至炉温降至常温。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管盲板阀。 ●若决定不再使用烘炉用高炉煤气，则打开放散阀，接入氮气吹扫约20分钟。 4 . 高炉煤气切断说明 4.1正常停高炉煤气 ●关闭所有烧嘴前手动煤气阀门。 ●关闭高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●若长时间不用高炉煤气，则应关闭高炉煤气总管盲板阀，打开各段放散阀， 接入氮气吹扫约20分钟。 ●其余操作参见第三章加热炉正常停炉说明。 4.2 非正常停高炉煤气 ●参见第四章加热炉紧急停炉说明。

加热炉控制系课程设计

第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace），是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 影响加热炉出口温度的干扰因素很多，炉子的动态响应一般都比较迟缓，因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同，可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时，可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器，还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单，在炼油厂中应用广泛。 这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量，保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量，组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差，影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。 在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展，加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如，按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制，使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作，以保证最佳燃烧。

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

毕业设计-电加热炉控制系统设计

密级： NANCHANG UNIVERSITY 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

电加热炉安装使用说明书

LDR系列电加热蒸汽发生器 使 用 说 明 书

目录 一、电加热蒸汽发生器概述 (2) 二、LDR系列全自动电加热蒸汽发生器主要技术参数 (2) 三、电加热蒸汽发生器安装注意事项 (2) 四、操作使用步骤 (3) 五、停止使用注意事项 (4) 六、电加热蒸汽发生器水质处理 (4) 七、操作起动异常及日常故障原因和排除方法 (5)

非常感谢您选购“威马”公司的全自动电加热蒸汽发生器! 为了使您能够安全地使用电加热蒸汽发生器，请详细阅读此说明书，正确地使用和保养好蒸汽发生器，充分发挥蒸汽发生器最佳性能，延长其使用寿命。 一、电加热蒸汽发生器概述 LD R系列全自动电加热蒸汽发生器是本公司为解决采暖供热、食品加工、纺织服装， 种植养殖、医疗卫生等行业需要优质蒸汽而开发的产品，是一种新型的蒸汽发生设备，它是通过电热元件加热在密闭容器内的水以产生高压蒸汽。蒸汽发生器的制造严格按照 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和相关的锅炉制造标准进行，安全质量有保证，并具有以下特点： 1、该系列蒸汽发生器采用立式单锅筒结构，下部布置电热管，结构简单，安装使用 方便，占地面积小； 2、该系列蒸汽发生器体积小、水容积小、升温快、产汽迅速、热效率高，换热效率 可达97%以上； 3、全自动化操作、运行无噪音、对环境无任何污染； 4、该系列蒸汽发生器最高工作压力为0.7MPa，运行安全可靠，使用寿命长； 5、该系列蒸汽发生器采用高效给水泵、性能优良的单向阀和压力控制开关，以保证 蒸汽发生器整体质量。

二：LDR系列全自动电加热蒸汽发生器主要技术参数 蒸汽发生器型号LDR0.008-0.7-Z LDR0.012-0.7-Z LDR0.016-0.7-Z LDR0.024-0.7-Z 蒸发量（t/h）0.006 t/h 0.012 t/h 0.016 t/h 0.024 t/h 蒸汽压力（Mpa）0.7 Mpa 0.7 Mpa 0.7 Mpa 0.7 Mpa 蒸汽温度(℃) 170℃170℃170℃170℃ 给水温度(℃) 20℃20℃20℃20℃ 电源电压( V ) 380 V+%50HZ 380 V+%50HZ 380 V+%50HZ 380 V+%50HZ 电功率（KW）6KW 9KW 12KW 18KW 水容积（L ）11 16 18 26 运行方式全自动调节全自动调节全自动调节全自动调节 重量（Kg）55 65 65 85 外观尺寸(mm) 约670X460X890 约670X460X890约670X460X890约730X580X900 蒸汽发生器型号LDR0.032-0.7-Z LDR0.050-0.7-Z LDR0.065-0.7-Z LDR0.086-0.7-Z 蒸发量（t/h）0.032 t/h0.050 t/h0.065 t/h0.086 t/h 蒸汽压力（Mpa）0.7 Mpa0.7 Mpa0.7 Mpa0.7 Mpa 蒸汽温度(℃)170℃170℃170℃170℃ 给水温度(℃)20℃20℃20℃20℃ 电源电压( V )380V+%50HZ 380V+%50HZ 380V+%50HZ 380V+%50HZ 电功率（KW）24KW36KW48KW72KW 水容积（L ）26 28.5 28.5 48 运行方式全自动调节全自动调节全自动调节全自动调节重量（Kg）90 90 125 170 外观尺寸(mm)约800X600X1000约900X600X1100约900X600X1230约950X600X1300注：电源形式(相数、电压)、电功率大小可按用户需求选择不同规格进行安装。