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：
1、再加热炉加热钢管规格及产量：
外径：148 mm、164 mm 、256 mm 、281mm
壁厚： 4.5——25/32 mm
长度：8000——32000mm
产量：125t/h
1.2最高炉温：1050℃
1.21钢管入炉温度：720℃——870℃
1.22钢管出炉温度：900℃——950℃
1.3炉型和炉子的基本尺寸
炉型：步进梁式炉
装出料轨道中心距：16000mm
炉子内长：15300mm
炉子内宽：34000 mm
有效炉底面积：约542m
固定梁顶面标高：+6644
1.4炉型概述
炉子从装料至出料沿炉长方向分为炉子预热段，加热段和均热段。装料端炉顶压底，以防止入炉钢管骤然受到强大热冲击产生变形。
提高加热传热效率和保证钢管加热的均匀是炉子结构与烧嘴选型合理配置的前提。设计以天然气为燃料，步进梁式再加热炉加热段和均热段的供热全部采用端部亚高速烧嘴，其优点是传热效率高，温度分布均匀：同时加热段和均热段沿炉宽方向，分别分为4个温度控制段，以保证钢管长度方向的温度均匀性。
钢管再加热是用耐热铸刚梁支托钢管的步进梁式炉。活动梁和固定梁的顶
面是带弧型的齿型，使钢管在炉内等间距放置。在每一次步进时钢管都能转动一个角度，从而保证钢管的加热温度更加均匀并防止钢管在炉内弯曲变形。步进梁用支柱支撑高出炉底，使炉气能围绕钢管形成良好循环，均匀加热。
钢管再加热炉采用炉内悬臂辊道侧进料和侧出料；炉内悬臂辊道由交流变频电机驱动和调速，并与炉外辊道速度相匹配。
路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。装出料端社、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。
所有炉子的机械运动均采用PLC自动控制，装出料端都设有工业电视，用于监视炉内钢管装，出料的操作。
炉区的主要设备有：炉内装料悬臂轨道、装料拨料机、炉内缓冲挡板、步进梁式加热炉本体、炉内出料悬臂辊道、出料拨料机、以及煤气管道和助燃空气管道系统、冷却水系统、排烟系统以及炉区操作平台等。
再加热路分八段温度与燃烧控制，即：均热段一、均热段二、均热段三、均热段四、热段一、加热段二、加热段三、加热段四。每个温度控制段均配备8支亚高速天然气烧嘴进行供热。
二、再加热炉机械设备设计
2.1再加热炉技术性能
2.1步进梁式加热炉底方案设计：
步进式炉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。该炉内机械传动有多种方式，如：
齿条式、链条牵引式——因为炉子下方粉尘较大，影响传动因数，不宜使用。
摩擦推杆式——摩擦系数较大，使用寿命相比之下较低。
机械杠杆托升机构——受力较大，所需要支撑力也较大，比较琐烦。
四杆机构升降式——由于该步进机构处于梁式再加热炉的下方，所用空间有限，而机械能控制的四杆机构需较大的空间，而且当需要对其进行维护和修复时较为困难。
但考虑到功率损耗和设备的使用周期，故：步进炉的步进机械传动方式采用液压传动和双轮斜轨机构，该机构应设有两层框架（升降框架和水平框架），升降和水平运动都要设有定心装置，用以保证使炉底步进机械沿炉子中心线正常运行，减少钢管在炉内的跑偏，使钢管被顺利的输送到出料端据资料显示它的运行
的可靠性高，安装调试方便，利于设备维修。升降定心装置应安装于升降框架和炉基础上，水平定心装置安装于升降框架和水平框架上。
2.2炉子主要尺寸计算
有效炉底长度
有效炉底长度是指炉子总长度中工件在炉内受热的一段长度。装料端用悬臂辊由炉侧装入，以辊道中心线为起点。出料端用悬臂辊由炉侧出料，以辊道中心线为终点。
计入工件间隔后，有效炉底长度为：
L=)232.1(85.7)
(25.14*
1.1S lfn e b s K
G -+ =
S
C C C C -????????
?232.1(166.1023200085.1)
800032000(28025.141251.14321 =15998.5ｍｍ
式中K ——修正系数；修正系数K 包括炉型系数C1，钢种系数C2，形状系数C3，燃料系数C4。根据《工业炉设计手册》得：C1=1.0，C2=0.7，C3=1.0，C4=1.0。
G ——要求达到的炉子生产能力 s ——工件直径 b ——工件宽度 e ——工件间隔
L——工件长度
f——工件截面积
n——装料列数
7.85——合金钢的密度
1.10——安全系数
最终有效炉底长度还要取决于节能的观点和装出料机的操作节奏以及步进机械的输送能力协调，根据该炉设计要求根据设计要求，出料滚道中心距即为有效炉底长度。
有效炉长L=16000ｍｍ
炉底宽度根据炉底长度L和工件在炉内的列数N决定，工件两端之间和工件端头与侧墙之间的距离取0.2～0.5ｍｍ，当炉底特别长时，考虑到工件在运行中的跑偏量炉宽应适应放大。确定炉宽时应计入步进炉底和固定炉底之间的间隙，间隙过小，会产生堵塞现象，过大时容易损失炉内热量和使炉底金属件产生弯曲变形。
梁距和齿距的确定：
步进炉底的数量和宽度、固定炉底的宽度、工件的悬臂长度、厚度及其加工温度有关。悬臂过长或支点距离过大，工件下垂到超过炉底升降行程时就会碰到炉底而发生故障。查《工业炉设计手册》得：工件允许的悬臂长度是一个经验数据，250mm×250mm的合金钢悬臂长度取1800mm,然而当加热温度超过1000℃时，结果因下垂过多而无法生产，当悬臂长度为1200mm时可以正常生产。实践证明：不同的被加工材料在炉子中所处的梁距是不相同的，低合金钢与合金钢在炉中被加热时，梁距（活动梁与活动梁之间的距离或固定梁与固定梁之间的跨距），根据?工业炉设计手册?得:
跨距B的计算公式为:
B=（1.5～1.76）l
=1.5×1200
=1800mm
式中 l——为悬臂长度，
步进梁安装在炉底下部的整体框架上，由步进机构使之运动。固定梁则被
固定在炉底钢结构上，梁的顶面是根据加热圆钢的规格]装炉量做出齿形凸槽，
梁数：
N=34000/1800=18.9（排）
通过实践和理论方面验证，考虑到工地的实际情况和炉子的设计宽度，将炉内梁数设为十九排较为合适。
在此取梁距1720ｍｍ，根据工地的实际大小，和炉子的具体尺寸。
齿距通常是工件外径的1.3～2.0倍，步距则比齿距小20～50ｍｍ。行程约为200ｍｍ，周期时间为15～30s，只有这样才可保证与炉子装料机构相匹配以保证炉子的生产能力。查《工业炉设计手册》，通过对此炉子的设计要求：因此，取被加工圆钢的最大直径为：281ｍｍ，由于被加工件时普通钢材，取1.3为参数。
故齿距为：
281×1.3=265.3ｍｍ
因为钢材为普通钢材，钢材在被加工过程中会会剥落外部杂质，导致圆钢外径减小，加之圆整，所以:
齿距取350ｍｍ为宜
可以保证炉子正常工作。步距则比齿距小20～50ｍｍ，这样设计是由于能让圆钢更好的全面地受热，保证再加热炉的生产质量。
因此根据参考资料和工地实际情况取步距为310ｍｍ，查手册，再加热炉的步距即本加热炉的活动梁的平移距离.
故此该加热炉的水平行程为310ｍｍ，其差值40mmm，为钢管在齿形槽内转动的距离。
活动梁支柱穿过炉底的孔洞应采用双层“托板”密封，这样第一保证了炉内温度不会有较大量的外泄损失，其二，可以保证炉内被加工圆钢所脱落的杂质能顺利的完全的被清除出炉外。下层托板用1Cr18Ni9钢板衬以耐火隔热浇注料制成，炉内托板用耐热铸钢制作。
在加热过程中，步进机构的每一步运动都是由步进梁的升降（或平移）运动来带动的。步进梁的运动可以有多种机械或液压机构带动或控制它，机械方面可
以由机械能带动四杆机构对其的运动方式进行控制，但由于该步进机构处于梁式再加热炉的下方，所用空间有限，而机械能控制的四杆机构需较大的空间，而且当需要对其进行维护和修复时较为困难，在加热炉炉底难免会有粉尘和氧化物，对于裸露在外的四杆机构影响较大，所以无论是经济性、实用性，还是对于操作人员的安全性都有甚多不合理之处，所以不能采用，应打消此方案。所以考虑第二方案：采取液压传动的方式来控制步进梁的升降（或平移）运动，之所以选择液压系统其原因如下：液压传动能方便的实现无级变速，调速范围大。在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，重量较轻。工作比较平稳，换向冲击比较小，便于实现频繁换向。便于实现过载保护，便于实现自动化。特别适合电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。通过上述的比较分析，决定在带动炉子的步进工作循环中，采用液压系统来控制较为合适。
采用液压系统来控制整个炉子的进出料装置和步进梁的升降运动，它们均是通过液压缸将液压能转换成机械能，进出料装置是通过两对液压缸来实现运动的；步进梁的升降运动是通过四个升降液压缸来实现的。升降液压缸推动带上下轮组的升降框架，下轮组在斜轨上面作上下运动，通过上下轮组带动水平框架作升降运动。在此过程中，水平运动液压缸被锁定。步进梁的进、退运动（即平移运动）是通过2个液压缸来实现的。它直接作用于平移框架上，使之在升降框架的上轮组上作平移运动。在此过程中，升降运动的液压缸被锁定。升降和平移框架的定心倒像是借助于安装在框架中心线升降定心导向轮和水平导向轮来实现的。
步进梁运动循环图：
在斜轨座轨道下端部设安全止当。升降缸的设计是超行程的，在检修时可使框架降低到斜轨座的止挡上，从而使液压缸处于无负荷状态，易于拆装检修。炉底有关设备的轴承和部件必须定期加注润滑油脂（包括轨道表面也要涂以黄油进行润滑。
综上所述：该炉底步进机械主要由以下几部分构成：斜轨装置、滚轮组、升降框架、水平框架、步进梁、上定心装置、下定心装置、水平缸、升降缸等机构的配合动作方能完成规定的工作步骤。
2.5炉区附属机械设备设计：
2.3天然气烧嘴：
烧嘴
在炉子不同部位，依据不同的加热制度要求，配置了二种不同型式的天然气烧嘴。
2.4炉两侧设备
在炉体两侧安装有装，出料炉门、采用气动升降机械、与装、出料辊道进行连锁、完成钢管的入炉，出炉。同时，还设有4个侧开炉门，用于日常观察和操作。在加热段的两侧各设有两个检修炉门，供检修时出入炉子和运送材料。
2.5.装料系统设备：
2.5.1.炉门升降机械
炉门升降机械性能：
炉门最大行程500mm
炉门最大重量400kg
工作压力0.6Μpa
炉门最大重量400kg
炉门数量：1（装料炉门）+2（出料炉门）
装料炉门的升降必须与炉子上料辊道连锁，即必须先升起炉门到位后才能允许上料辊道运转钢或倒料退钢。
该炉门既可单独手动操作也可以完全自动控制。
出料炉门也必须与出料悬臂辊道运动连锁，当出钢时，该炉门必须先升到位后才能允许出料辊道运转出钢，并且两炉门能手动控制升，降，停。
2.5.1．1炉内悬臂辊道
作用: 通过电动机带动悬臂辊道旋转,以此将工件传输到位.
炉内悬臂辊道辊道性能：
辊形及传动方式：V型的悬臂辊，电机传动
辊轴冷却方式：水冷却
悬臂辊个数：装料辊道19个，出料辊道20个
2.5.1.3装出料机
装料机
出料机
装料机二组，出料机二组，便于炉内进行单排料或双排料。
2.5.1.4炉内缓冲挡板
弹性挡板
为防止入炉坯料因失控而撞坏炉墙，在装料炉门对面侧墙内设有弹性挡板。
炉内缓冲挡板技术参数设计：
主弹簧直径：?30mm
冷却方式：轴心水冷。
2.6液压系统设备：
2.6.1液压系统的功能
根据对步进梁式再加热炉中升降液压系统的设计任务和工况分析，该步进梁式再加热炉是由多缸控制的工作回路，因此多缸工作控制是该加热炉要解决的主要问题，速度、压力的调节、换向、平衡、顺序动作是该加热炉液压系统设计的核心。
2.6.2液压系统的性能
工作压力 25MPa
工作油泵 P=31.5MPa Q=207.2L/min
工作油泵电动机 110KW 1480r/min AC：380
循环冷却过滤油泵 Pmax=1MPa Q=415L/min
循环冷却油泵电动机5.5KW 1440r/min AC：380
油箱容积 8000L
电加热器 4KW AC：380
冷却液冷却面积50㎡P=1.5MPa 水消耗量45m3/h 工作介质 L-HM46 液压油
工作油温 30℃-50℃
过滤器 Q=1000L/min 20u
2.7.3液压泵的最高工作压力：
工作压力：
P p≧p1+Σ△p1
式中P p——系统的最大工作压力
p1——工作压力
Σ△p1——压力损失
由于该系统元件较多，所以压力损失也比较多。查?液压系统设计手册?，取△p1=1.5Mpa.
所以：P p≧p1+Σ△p1
=25Mpa+1.5Mpa
=26.5Mpa
又因为该系统的应用场合所须的压力较大，从安全角度出发，取系统的最大压力为31.5Mpa.
安全压力：综上所述，液压系统得安全工作压力取31.5Mpa.
在液压系统控制下，升降液压缸和平移液压缸均有动作，步进梁的升降运动是通过四个升降液压缸来实现的。升降液压缸推动带上下轮组的升降框架，下轮组在斜轨上面作上下运动，通过上下轮组带动水平框架作升降运动。在此过程中，水平运动液压缸被锁定。步进梁的进、退运动（即平移运动）是通过2个液压缸来实现的。它直接作用于平移框架上，使之在升降框架的上轮组上作平移运动。在此过程中，升降运动的液压缸被锁定。升降和平移框架的定心倒像是借助于安装在框架中心线升降定心导向轮和水平导向轮来实现的。
2.7.4干油润滑系统：
所有轴承润滑都采用1号极压锂基润滑脂。使用干油集中润滑装、出料辊道及炉底机械。此系统使用1套电动终端式干油集中润滑系统。
三、加热炉区域内工艺流程简述
四、炉区机械设备控制操作
（五）炉区机械设备的检查验收和试车
炉区装料悬臂辊道、炉子步进机械及其液压系统、炉内出料悬臂辊道、拨料机、割炉门升降装置，各种限位开关等检测与控制元件，工业电视监视系统等，必须按照国家有关规定或设计文件提出的技术要求，逐项进行检查验收合格签字确认后，方可进行单机试车和联动试车。
5.1试车前的检测项目
所有炉子的机械运动均采用PLC自动控制，装出料端都设有工业电视，用于监视炉内钢管装，出料的操作。试车的质量直接影响控制系统的准确性，应给于注重。
检查项目如下：
（1）检查并确认步进梁立柱与炉底开孔之间有无杂物。
（2）检查步进框架（包括框架或步进梁立柱）即步进机械活动部分是否与周围固定的不间有相碰撞的可能。
（3）检查炉内悬臂辊道和炉内缓冲挡板的滚轴与炉墙开孔之间有无杂物，并将
杂物清除干净。轴滚与炉墙开孔之间密封良好，检查确认合格。
（4）检查步进框架下面的平轨道是否干净，并将清理干净后，涂上黄油。（5）检查液压管道和液压缸的连接是否正确，密封状况合格。将轮子的轮缘表面清理干净。
（6）检查润滑油管与各润滑点的连接是否正确，各润滑点是否已住满干油，确认润滑站已经可正常投入使用。
（7）检查确认液压站各设备安装完毕合格。
（8）检查和维护炉子热工仪表，保证仪表能长期稳定运转
5.2机械设备的单机试车
炉区机械设备包括油炉内装料悬臂辊道]、步进机械、炉内出料悬臂辊道、拨料机和炉门升降装置等，应对逐个设备的应具有的功能，应达到的技术参数，按设计要求和有关的规范规定进行单机试运转，逐项检查验收。单机试车采用手动点动方式，可将运行的全过程，分成几个环节进行，然后再连续运转，以步进机械为例说明如下：
（1）将步进机械的水平液压港点动一个往返行程要检查运行的平稳性和最大行程是否达到要求，然后再进行数次往返运动。
（2）将升降缸点动一个往返行程要检查运行的平稳性和最大行程是否达到要求，然后再进行数次往返运动。
（3）拨料机手动数次，调整后确认送钢行程正常。
（4）启动炉内装、出悬臂辊道，做正传、反转、升速、降速、停止操作，确认转动灵活，工作可靠为止。
（5）上述试车合格后，在进行半自动试车，作数次步进陆炉底的正循环和逆循环动作，达到运行平稳。
（6）联动试车
联动试车是将上料系统，炉子步进机械、出料系统共同配合进行的连续动作操作，其目的是检查各部分运转是否正常，连锁关系是否正常，并且在联动试车后期应采用冷态有负荷方式进行。
联动试车后应调整各个设备的运行速度和运行时间，直到相互协调满足设计要
求为止。
九、谢词
四年的大学学习，让我对机械设计与制造方面的知识有了一个系统而又全面的认识。毕业设计是我们学习中一个重要的实践性环节，是一个综合性很强的设计任务，它为我们以后从事技术工作打下了一个良好的基础，对我们掌握所学知识情况进行了全面而又直观的检测。为了能够较好的完成这次毕业设计，我投入了万分的精力作了充分的准备工作。
首先，我先针对毕业课题来考虑，在指导老师的指点和帮助下，对所需的资料进行搜集和整理，根据设计的要求，再对资料做一个简单的归类。
其次，根据指导老师给出的设计任务要求，先制定设计的总体方案，按照指导老师要求的设计进度，一步步的完成此次的设计任务。
毕业设计虽已结束，但想想我在其中所学到的知识，所遇到的困难，仍记忆犹新。它让我明白了无论是设计新产品，还是改造原先的老产品，都是一个复杂的技术过程，容不的半点含糊。设计人员应先明白的目的，了解产品的价值和实用性。其次，要对设计的产品进行构思，确定总体方案，查阅资料，最后编写设计说明书，进行绘图。
这次毕业设计培养我独立设计思考的和分析解决问题的能力，拓宽了我的知识面，是一次很好的锻炼机会。
我的指导老师是位认真、负责的人，每次我去问她问题，她都细心认真的讲解，不厌其烦。我感谢老师在这次毕业设计中给我的莫大帮助，在此我忠心的表示感谢。
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
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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
步进式加热炉加热质量控制系统的设计
步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要：目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计，从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点：
①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PＬC或DCＳ系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ1８0小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式：侧进，侧出;炉子布料：单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢，顶面带齿形面，直径小于１41.3mm钢管，每个齿槽内放一根钢管。直径大15 ３.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm，上、下各90mm，齿距为１90mm，步距为145mm。因此每次步进时，
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。
电加热炉温度控制系统设计
湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目：电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名：第三组 班级：机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙
目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27
1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统，并用软件仿真。功能要求如下： （1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度； （2）能对所要求的温度进行设定； （3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容，少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断
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
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
加热炉温度控制系统
目录 一、工艺介绍 (2) 二、功能的设计 (4) 三、实现的情况以及效果 (6)
一、工艺介绍 在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定的温度，如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。 利用阶跃响应便识的，以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为： 温度测量与变送器的传递函数为： 由于，因此，上式中可简化为： 在实际的设计控制系统时，首先采用了常规PID控制系统，但控制响应超调量较大，不能满足控制要求。
图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。 加入补偿环节后，PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分，于是等效对象的特性G（s）可以写成： 即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节，所以，采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。 但实际应用中发现，加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同，会引起特性变化，导致补偿模型精度降低，从而使纯滞后补偿特性变差，很难满足实际生产的稳定控制要求。
为改善调节效果，在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器，构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。 二、功能的设计 1、系统辨识 经辨识的被控对象模型为： 所以，带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图
图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析 理想情况下，无调节器的开环传递函数为： 上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。 图3
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
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。
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。
加热炉温度控制系统设计
过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍
2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定
性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 这里，给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中，燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给物料。物料被加热后，温度达到生产要求后，进入下一个工艺环节。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。
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。