步进式加热炉控制系统设计_

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1、步进式加热炉控制系统设计班级：测控技术与仪器083班设计日期:2011年12月22至2012年1月2号设计地点：安徽工业大学东校区17目录第一部分：步进式加热炉1.步进式加热炉简介………………………………………………………………………32.步进式加热炉结构………………………………………………………………………43.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………………………………………………………………………7⒉本设计DCS选型…………………………………

2、………………………………………7⒊DCS系统硬件选型………………………………………………………………………8⒋组态设计…………………………………………………………………………………8⒌设备安装…………………………………………………………………………………9⒍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…………………………………………………………9⒉步进式加热炉具体控制方案设计………………………………………………………9第四部分：DCS组

3、态图⒈JX-300组态………………………………………………………………………………13⒉加热炉控制系统演示工程………………………………………………………………14⒊温度报警显示……………………………………………………………………………15⒋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17⒈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

4、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通常由水冷管组成。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：1.可以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。2.生产能力大，炉底强度可以达到800-100kg/m2h,与推送式炉相比，加热等量的料坯，炉子长度可以缩短10%-15%。3.炉子长度不受推送比的限制，不会产生拱料、粘连现象。4.炉子的灵活性大，在炉长不变的情况下，通过改变料坯之间的距离，就可以

5、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，从而可以适应不同金属加热要求。5.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。6.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。7.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。8.可以准确计算和控制加热时间，便于实现过程自动化。步进

6、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。17⒉步进式加热炉的结构图（1）⑴步进式加热炉结构图17(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，所以热耗较低，只能单面加热，用于较薄钢

7、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.此炉底是架空的，可以实现双面加热，钢坯没有紧靠在一起，也可以看成是四面受热。下加热一般只能用侧烧，上加热可以用轴向端烧嘴，也可以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

8、短时，可以在炉顶上安装平焰烧嘴。(3)传动机构：步进式加热炉的传动机构分为机械传动和液压传动，目前广泛应用的是液压传动方式。此种传动方式运行稳定、结构简单、运行速度的控制比较准确，占地面积小、设备质量小、比机械传动有明显的优点。由于步进式炉很长，上下两面温度差过