宁夏轧钢厂加热炉控制系统研究

论文摘要

宁夏电投钢铁集团轧钢厂的原加热炉控制系统陈旧,空气系统的流量检测和调节阀门目前已经不能正常使用,现有加热炉的空、煤气配比靠人工手动调节,受现场条件及操作工的经验限制,实际生产过程中很难做到比例燃烧。目前,公司正在进行的煤气系统更换和即将生产高碳钢,拟对加热炉进行升级改造。本文改造方案是根据控制目标要求,通过回路级自动化的检测、程序的计算、自动调节和以PLC计算机控制技术为基础确定的。蓄热式步进梁加热炉的控制系统主要内容包括炉温及燃烧控制,换向系统控制,炉压控制、步进梁控制和坯料跟踪等过程控制。论文主要针对宁夏电投钢铁公司的加热炉燃烧控制系统、煤气/空气换向控制系统和步进梁辅助电气控制系统以及坯料跟踪过程系统提出改进要求,本着节能降耗,提高钢坯加热质量的目的,做了较深入的研究与分析。论文重点分析了加热炉燃烧控制策略,采用改进的微分先行PID控制器和双交叉限幅控制对煤气、空气流量进行调节,详细分析了对煤气和空气两个回路的限幅设定和控制过程。最后根据加热炉生产过程参数的分析,表明该系统运行可靠,设计选型合理,PLC系统配置灵活、换向动作执行正确、程序可便捷在线调节,炉况控制满足加热要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 加热炉的分类
• 1.2.1 蓄热式加热炉
• 1.2.2 蓄热式高温燃烧技术
• 1.3 加热炉的发展与意义
• 1.3.1 加热炉系统的发展
• 1.3.2 研究加热炉系统的意义
• 1.4 论文内容和主要工作
• 第二章 加热炉控制系统概述
• 2.1 加热炉工艺介绍
• 2.2 系统构成与输入输出
• 2.3 系统控制目标与方案
• 2.4 回路及加热炉主要控制
• 2.5 本章小结
• 第三章 加热炉主要控制内容
• 3.1 PID控制理论
• 3.2 温度和燃烧控制
• 3.3 煤气/空气换向控制
• 3.4 辅助电气控制
• 3.5 加热炉过程控制
• 3.5.1 过程控制系统配置
• 3.5.2 过程控制软件功能
• 3.6 本章小结
• 第四章 加热炉温度控制原理分析
• 4.1 加热炉温度控制系统
• 4.2 炉温控制回路
• 4.2.1 炉温控制器
• 4.2.2 炉温检测环节
• 4.2.3 煤气流量控制回路和空气流量控制回路
• 4.3 本章小结
• 第五章 加热炉生产过程参数分析
• 5.1 不同加热方式时钢坯内外温度分析
• 5.2 空燃比不同时不同钢种温度分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文