取向硅钢高温环形炉控制系统的设计与应用

发布时间：2023-04-25 22:40

　　取向硅钢素有钢铁产品中的"工艺品"之称,技术含量高,工艺复杂。随着取向硅钢的规模化生产,硅钢高温环形退火炉以其占地面积小,能耗低,能够连续旋转,生产效率高等优点被业界广泛使用。硅钢高温环形炉为间歇旋转式退火炉,是取向硅钢生产的核心机组之一,相比传统罩式炉其装备先进,控制系统复杂。工艺控制要求台车每隔固定的周期旋转一次,台车旋转期间炉内气氛正常供应,燃烧进入低焰燃烧状态。台车必须在规定时间内完成一系列动作并可靠旋转到位,以尽可能减小炉内热量损失和炉况波动。因此,如何在实现台车快速可靠旋转和准确定位的前提下,提高环形炉的热效率,降低能耗,是环形炉生产中很有研究价值的工业课题,在取向硅钢生产中具有重要意义。环形炉作为间歇旋转的高温退火炉,由于其设计结构的特殊性,其燃料燃烧过程是一个复杂的热工过程,控制上存在着多变量相互影响、参数时变、大惯性延迟环节,检测信号非线性等特性;同时,炉况还受装、出料操作直接影响,其数学模型很难建立,采用常规PID控制温度波动大,响应速度慢,无法很好的满足工艺的控制要求。因此,如何提高环形炉炉温控制速度、控制精度,提高燃料利用率是环形炉节能降耗及提高产品质量需解决的...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高温环形炉控制研究背景
    1.2 高温环形炉控制研究的意义
    1.3 退火炉温度控制技术的发展和现状
    1.4 本论文研究内容和论文结构
第2章 高温环形炉简介
    2.1 取向硅钢生产工艺
    2.2 环形炉工艺流程及特点
    2.3 环形炉设备结构
        2.3.1 设备主体结构
        2.3.2 台车驱动系统
        2.3.3 燃烧加热系统
        2.3.4 冷却系统
        2.3.5 保护气体供应系统
        2.3.6 台车旋转控制系统
    2.4 本章小结
第3章 环形炉控制系统设计
    3.1 控制系统总体设计
    3.2 控制系统的硬件设计
        3.2.1 现场控制站(FCS)的配置
        3.2.2 人机接口站(HIS)的配置
        3.2.3 网络与通讯配置
        3.2.4 冗余与安全配置
    3.3 控制系统的软件设计
        3.3.1 操作监视功能的构成
        3.3.2 控制功能的构成
        3.3.3 子系统通信功能
    3.4 本章小结
第4章 燃烧控制单元的设计与实现
    4.1 环形炉燃烧系统控制策略
        4.1.1 旋转周期内燃烧控制策略
        4.1.2 台车旋转过程中的燃烧控制策略
    4.2 环路燃烧控制单元的总体设计
    4.3 环路燃烧双交叉限幅控制的设计实现
    4.4 环路燃烧控制的补偿设计
        4.4.1 温度、流量、压力修正补偿
        4.4.2 保护气体泄漏补偿
        4.4.3 过剩空气系数补偿
    4.5 燃烧环路实际应用结果分析
        4.5.1 理论模型的建立
        4.5.2 燃烧环路控制的仿真调试
        4.5.3 燃烧环路控制实际应用效果
    4.6 本章小结
第5章 前馈补偿控制在环路燃烧控制的设计应用
    5.1 环路燃烧控制单元优化改进的必要性
    5.2 环路燃烧的前馈补偿控制
    5.3 环路燃烧前馈补偿的设计实现
    5.4 环路燃烧前馈补偿的改进效果
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3801201