1、轧钢加热炉过程控制系统的主要作用
该系统的主要作用有以下两点: (1) 确保经过加热炉加热的钢坯, 可以达到相关工艺指标以及参数要求。 (2) 钢坯的实际加热时间以及加热温度需要依靠特定的施工工艺条件来决定, 依照工艺目的可以将其划分为以下几种: (1) 运用等温处理方法来对钢坯进行加热; (2) 控制钢坯表面含有的碳化物。就第一种工艺目标而言, 借助钢坯加热炉控制过程中的等温处理方法, 对其加以具体设置, 经过设计之后的轧钢加热系统与钢件的工艺曲线结合, 来对炉口温度、加热温度、保温时间、以及炉口温度进度严格设置, 同时借助之后需要进行热处理的工艺对其进行相应的预备热处理, 以确保达到保温效果, 这样一来就能使组织晶粒的分布更加均匀, 从而实现保障钢材性能的目的。
总之, 以上工艺目标的实现均离不开轧钢加热炉过程控制系统对施工工艺的理解以及精确控制, 使用该工艺系统, 同时还能够对钢件“工艺目标命中率”进行有效提升。
2、加热炉过程控制系统目标的实现
2.1、建立“透明加热炉”
2.1.1、对炉内钢坯的位置状态进行实时跟踪以及提示, 能够为操作人员清晰的显示出钢坯在炉内的所处位置, 以此来达到炉内分布“透明化”目标。
2.1.2、对炉内钢坯的加热环境进行实时跟踪以及提示, 能够为操作人员显示加热炉中目前所处的实际炉温状态以及炉温控制规则, 以此来达到加热环境在加热炉中的“透明化”状态。
2.1.3、对炉内钢坯的温度状态进行实时跟踪以及提示, 能够为操作人员提供钢坯的芯部温度以及表面温度等, 以此来达到钢坯温度在加热炉中的“透明化”。
2.2、支持加热炉生产操作决策
2.2.1、提示目前加热炉中是否存在优化控制系统, 能否对钢坯入炉时间、钢坯剩余可用空间进行实时检测, 从而有效协助操作人员完成“钢坯装炉操作”操作。
2.2.2、对目前加热炉的出钢条件、进行有效提示, 如果钢坯没有满足出钢条件, 系统将会提示等待时间, 以此来协助操作人员来完成“钢坯出炉操作”操作。为了确保操作人员工作的精确度, 控制系统能够对各加热炉的最新出炉钢坯温度、开轧表面检测温度等进行有效提示。
2.2.3、加热炉中加热状态控制系统能够对操作人员做出炉内钢坯还有多少以及是是否满足要求的提示, 一旦钢坯不能满足施工工艺要求, 系统将会提示钢坯距离实现目标要求的时间, 以此来帮助操作人员完成“炉温调整操作”。
2.2.4、对目前加热炉中各个炉段的最优参照温度以及实际炉温偏差进行实时提示, 以帮助操作人员进行“炉温调整量”操作。
3、控制系统结构与工作原理
该系统借助离线数学模型实现了在线实时最佳钢坯、开轧温度、钢坯开轧温度、待轧、冷热坯料混装、待温、空燃比例、冷热坯料混装、炉膛炉压以及轧制节奏等辅助优化动态模型和实时实时专家系统主控模型。一旦系统接收到钢坯入炉信号, 借助轧制计划里模型数据库以及钢坯信息加热炉信息模型, 系统将会自动在专家模型数据库中对与其有关的相应策略代号进行选择, 借助钢坯炉的位置信息以及策略代号, 能够制定适应的热工制度。
借助轧钢生产的具体情况以及相应的控制要求, 系统控制的最小设计容量体现在如下范围: (1) 一类检测点30个, 其中包括上下限报警设施, 二类检测点有24个。 (2) 状态检测点有100个, 状态检测点为50个。 (3) 控制回路25个, 在此环节中, 能够实现多种策略的共同运用, 最终实现最优控制。此环节又可以分为以下3个层次: (1) 以实现合理燃烧比例、控制燃料的有效利用为目的, 以此来对燃烧环节中的自动化进行合理控制, 也就是实现将钢温作为控制对象的控制系统。 (2) 为实现钢坯本身的加热控制, 自动控制燃耗量以及燃炉温度, 也就是实现接货组钢温为控制对象的优化控制目标。 (3) 以前后工序来达到检测监控自动化为基础, 将对整个生产系统进行优化作为实际目标, 对加热系统自动化进行合理调整, 也就是借助全系统最优来实现对系统的控制。
4、轧钢加热炉节能降耗的措施
4.1、跟踪钢坯炉内运行速度
通过实现对加热炉个炉道以及钢坯运行轨迹的跟踪, 可以实现对钢坯炉中运行速度的合理计算, 并将此运算结果作为钢坯温度模型中的边界信息。
4.2、实时判定钢坯预期炉段温度
通过对各个炉段内的当前加热环境、钢坯运行速度以及钢坯温度进行分析, 能够对钢坯在到达出口时的离段温度, 也就是说钢坯在离开目前所处禄段时的温度进行计算, 一旦离段温度没有达到工艺标准需求, 借助离段温度偏差, 可以对“虚拟炉段温度”加以调整, 直到离段温度满足标准要求, 这时候的虚拟炉段温度也就是钢坯预期炉温。
4.3、改进炉子设备的节能措施
4.3.1、对炉体的绝热能力加以提升, 同时提高辐射能力。在炉体传导过程中产生的热损失中, 其中有很大一部分热量散失是由于炉体散热而引起的。在吊挂式的平顶加热炉结构中, 炉顶表面积中约有8%无无绝热锚固砖材料, 而是高热导率的高铝砖, 这种的构造容易引发热短路, 从而使得大量热量散失。在炉底内、炉墙以及炉顶应该粘贴较厚的高铝纤维毯, 以此来提升加热质量。
4.3.2、借助汽化冷却来对水冷却进行替换, 不仅可以减少热量损失, 同时还可以达到节约用谁的目的, 从而有效降低水管和坯料接触而引起的水冷黑印, 这样一来能够在很大程度上提升钢坯的加热效果, 提升钢材成材率。
结束语:
总而言之, 文中通过对轧钢加热炉的控制系统以及节能系统进行探讨, 希望能为轧钢加热炉的使用提供更为可靠的理论依据。
摘要：近年来, 随着科学技术的不断发展, 出现了大量的自动化轧钢生产企业。大型轧钢长的加热炉控制过程以及传送方式都是借助计算机系统操作来完成的。截至目前为止, 轧钢加热炉控制系统已在很多企业得到了有效应用, 实现了对轧钢生产线的合理控制, 但是在这一运行过程中, 由于自动化系统的实现需要借助预留系统, 因此能耗较高, 鉴于此, 本文就轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗展开探讨, 以期为相关工作起到参考作用。
关键词：加热炉,过程控制,节能降耗
参考文献
[1] 王波.关于轧钢厂加热炉节能的新措施[J].冶金能源, 2017, 36 (04) :41-43.