淺談對(duì)連續(xù)式加熱爐熱工控制的有效性策略

1、淺談連續(xù)加熱爐熱工控制的有效性策略摘要：中國(guó)冶金行業(yè)普遍使用加熱爐，隨著鋼鐵產(chǎn)量的進(jìn)一步增加和燃料價(jià)格的持續(xù)上漲，以及企業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)效益會(huì)計(jì)的變化，對(duì)連續(xù)加熱爐的指標(biāo)需求持續(xù)增加。連續(xù)加熱爐一般是慣性、多變量、時(shí)變和互耦增加的復(fù)雜控制對(duì)象，其中存在多種不確定性，因此，搞好連續(xù)加熱爐的熱控制已成為冶金企業(yè)的首要任務(wù)。關(guān)鍵字：連續(xù)；加熱爐；熱；熱?？刂撇呗詀bstract : inchinasmetallurgillingdustry、commonlyusedinheatingfurnace、withsteel lproductiontofurtherimproveandrisingustryKey

2、words:continuousHeatingfurnaceThermalControlstrategy中間圖表分類編號(hào)：V448.121文檔標(biāo)識(shí)代碼：a文檔編號(hào)：2095-2104(2012)隨著我國(guó)社會(huì)的持續(xù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展冶金產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，用于現(xiàn)代軋制的連續(xù)加熱爐是大型關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)也是冶金行業(yè)主要的高能設(shè)備之一。主要作用是在其中加入鋼坯加熱。這是為了確保該坯的溫度和均勻性滿足軋制要求。連續(xù)加熱爐的熱分析連續(xù)加熱爐的結(jié)構(gòu)主要分為預(yù)熱段、加熱段和平均熱段三部分。預(yù)熱部分內(nèi)部一般沒(méi)有燃料和空氣燃燒器，預(yù)熱部分內(nèi)的鋼坯通過(guò)加熱段發(fā)出的燃燒器加熱。鋼坯的初始溫度和預(yù)熱部分內(nèi)的爐氣溫度有很大

3、差異，因?yàn)殇撆髟陬A(yù)熱部分吸收了絕大多數(shù)熱量，溫度上升空間很大，溫度的增幅很大。加熱段內(nèi)部放置了很多燃料和空氣燃燒器。在此階段，鋼坯預(yù)熱段后，該段加熱后，其溫度和氣體溫度差異不大，此階段鋼坯加熱寬度小。在最后的熱平均階段，主要作用是調(diào)整鋼坯內(nèi)部的溫度梯度，以便更好地滿足要求。連續(xù)加熱爐主要熱控制參數(shù)連續(xù)加熱爐在加熱過(guò)程中，由于氣體熱值、氣體壓力和流量、空氣壓力和流量、鋼坯的特性，因此鋼坯溫度分布的均勻性達(dá)不到軋制過(guò)程的要求，因此一定部分控制加熱爐運(yùn)行參數(shù)是必須的工作。主要控制的參數(shù)是鋼坯溫度、爐溫、爐壓和空燃比等變量。參數(shù)的調(diào)整主要包括氣體壓力和流量、空氣壓力和流量、年度閘門的狗度變量等。加熱爐

4、各種參數(shù)控制的基本要求如下。加熱時(shí)間主要用于滿足滾動(dòng)節(jié)奏和生產(chǎn)要求。優(yōu)化演出費(fèi)主要是為了節(jié)約能源，提高產(chǎn)量，減少氧化燃燒損失。在鋼坯加熱以滿足要求的情況下，最大限度地縮短加熱時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。連續(xù)加熱爐熱工控制效果的策略設(shè)定加熱爐的溫度連續(xù)軋鋼加熱爐的鋼坯烤箱溫度和氧化燃燒等參數(shù)主要通過(guò)加熱爐內(nèi)的各個(gè)古瀨車站溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在加熱過(guò)程中，加熱爐本身受到鋼材、規(guī)格、產(chǎn)量等參數(shù)的影響，對(duì)加熱爐的溫度設(shè)置提出了新的要求。到目前為止，加熱爐的產(chǎn)量和溫度已經(jīng)自行調(diào)節(jié)。最大的方法是記錄每天烤坯的數(shù)量，計(jì)算軋機(jī)的軋制速度，然后將軋制速度分成不同等級(jí)，根據(jù)軋制速度的大小設(shè)計(jì)波動(dòng)范圍，用于改善爐內(nèi)溫度設(shè)置和軋制節(jié)

5、奏的協(xié)調(diào)?？杖急瓤刂铺岣呷紵剩瑴p少熱損失，保持最佳空燃比的主要手段是合理有效地控制廢氣中的氧含量?；谌杖伎刂葡到y(tǒng)，實(shí)施空燃比的殘氧補(bǔ)充控制，是改善系統(tǒng)控制的有效方法?？杖急瓤刂圃诮Y(jié)構(gòu)上屬于燃燒控制，在連續(xù)加熱爐的各種參數(shù)下，空燃比控制非常重要。一般來(lái)說(shuō)，在加熱爐的加熱及平均熱階段，溫度較高，傳統(tǒng)的氧化鋯氧傳感器壽命較長(zhǎng)，因此，不安裝氧傳感器，只在燃燒煙霧劑時(shí)安裝剩余氧含量的氧傳感器，但這樣的設(shè)置對(duì)加熱爐的個(gè)別古瀨車站氧控制無(wú)效。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)風(fēng)量達(dá)到最佳值時(shí)，燃燒溫度也是最佳值的研究結(jié)果，因此，在沒(méi)有使用氧傳感器的情況下，使用熱電偶檢測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度，使用智能搜索方法調(diào)整控制量，

6、從而達(dá)到最高爐溫，空燃比可以根據(jù)工作條件的變化進(jìn)行修改，達(dá)到最佳熱效率。加熱爐的壓力控制加熱爐內(nèi)鏜孔壓力是實(shí)現(xiàn)高爐自動(dòng)控制的有效參數(shù)。加熱爐的壓力太大，排氣口就會(huì)發(fā)出很多火花。爐子壓力低，吸入大量冷風(fēng)，持續(xù)增加加熱爐的熱損失，增加鋼坯氧化燃燒，嚴(yán)重的情況下會(huì)引起鋼鐵燃燒的現(xiàn)象。取暖爐壓力的控制通常是通過(guò)基于燃燒控制控制控制煙囪門的開(kāi)口振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要方法是基于設(shè)置控制方法，以爐料總消耗檢測(cè)信號(hào)作為前饋量，在發(fā)生損失后進(jìn)行反饋的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的爐壓調(diào)節(jié)方式經(jīng)常發(fā)生煙囪門開(kāi)度變化，導(dǎo)致加熱爐內(nèi)溫度變化，發(fā)生軋鋼、低質(zhì)量問(wèn)題。因此，現(xiàn)代采用的主要方法是，在調(diào)節(jié)章丘壓力的時(shí)候，從連續(xù)調(diào)整改為周期性調(diào)

7、整，在每個(gè)間隔內(nèi)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的壓力，設(shè)置從一個(gè)有效的控制周期到比一個(gè)大氣周期和觀察周期更細(xì)致的控制的內(nèi)口壓力?？諝忸A(yù)熱器保護(hù)控制在軋鋼加熱爐的生產(chǎn)設(shè)備中，換熱器非常重要，最重要的作用是節(jié)約能源，減少消耗，有效改善爐內(nèi)的燃燒狀態(tài)。因此，換熱器的安全運(yùn)行對(duì)加熱爐的熱量控制至關(guān)重要，在日常應(yīng)用中，通過(guò)檢測(cè)煙氣排放溫度或檢測(cè)換熱器頂部金屬溫度來(lái)保護(hù)換熱器。還有為了提高保護(hù)效果，放流煙氣或添加冷空氣的方法。這種方式比較普遍，但缺點(diǎn)也不容忽視。一般來(lái)說(shuō)，排出或冷空氣不能及時(shí)添加，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器的損壞。因此，應(yīng)根據(jù)使用中加熱爐內(nèi)部溫度偏差、換熱器之前的煙氣溫度偏差、爐溫變化率、煙氣溫度變化率、各段空燃比大小極限

8、等級(jí)等，將熱量保護(hù)分為事前保護(hù)、約束保護(hù)、強(qiáng)制性保護(hù)等。通過(guò)高爐的溫度檢測(cè)和各種火爐操作參數(shù)和變化，分層保護(hù)加熱爐，達(dá)到最佳的控制保護(hù)效果。滾動(dòng)預(yù)定策略加熱爐運(yùn)行中存在很多不確定性，影響加熱爐的正常生產(chǎn)。加熱爐操作過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)軋制狀態(tài)，如果發(fā)生軋制，鋼坯在高爐內(nèi)不動(dòng)，加熱溫度調(diào)整不適當(dāng)，鋼坯溫度將繼續(xù)上升，造成燃料浪費(fèi)，大大增加鋼的氧化和脫碳，嚴(yán)重影響鋼的質(zhì)量。因此，連續(xù)加熱爐通常在軋制時(shí)適當(dāng)設(shè)置加熱爐的溫度，以使軋制目標(biāo)狀態(tài)下氧化燃燒和燃料消耗降至最低。軋鋼線恢復(fù)正常生產(chǎn)后，可以及時(shí)根據(jù)軋制預(yù)定時(shí)間提高高爐溫度，保證加熱爐產(chǎn)量和高爐出料加熱鋼板的質(zhì)量?？偨Y(jié)本文簡(jiǎn)要研究了在中國(guó)冶金工業(yè)軋制中使用的連續(xù)加熱爐的爐溫設(shè)置、空燃比控制、爐壓控制和空氣預(yù)熱器保護(hù)、軋制策略等五項(xiàng)。連續(xù)加熱爐是一種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，一般具有慣性、多變量、四邊參數(shù)，因此不確定性更大，除了控制上述五個(gè)方面外，還必須最大限度地提高組件在期間的適應(yīng)性和曹征能力，最大限度地滿足軋鋼工序?qū)訜釥t的要求，才能提高軋制的質(zhì)量和使用價(jià)值，從而促進(jìn)中國(guó)冶金產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。參考文獻(xiàn)1拉金厚，索緒德?；诩刹呗缘募訜釥t溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J。自動(dòng)化和計(jì)量，2000年05號(hào)2陳海耿，卜清才。連續(xù)加熱爐自