熱風回火爐

新聞分類

產品分類

聯系我們


淄博智泉機械制造有限公司

聯系人:吳經理

手機:13754764433

座機:0533-2081318

郵箱:78919717@qq.com

網址:www.aahung.com

地址:山東省淄博市張店區灃水鎮


控制模型在連續式步進加熱爐的應用

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞中心 >> 公司新聞

控制模型在連續式步進加熱爐的應用

發布日期:2017-12-11 10:38 來源:http://www.aahung.com 點擊:

摘要:由于國內鋼鐵企業產能過剩的壓力,降低企業的生產成本和能耗迫在眉睫。隨著計算機技術的發展,提高加熱爐自動化控制水平是降低軋鋼系統能耗的有效途徑之一。文章以鞍鋼一座大型步進式加熱爐為研究對象,采用三元模型的方法建立加熱爐自動控制系統。應用實踐表明,加熱爐自動控制系統的應用能夠提高鋼坯加熱質量,降低加熱爐燃料單耗和氧化燒損。

   當前,國內鋼鐵企業產能過剩較為嚴重。提高產品質量,降低生產成本和能耗已成為各個企業亟待解決的首要問題。軋鋼系統是鋼鐵生產流程中的重要環節之一,降低軋鋼系統能耗,特別是降低軋鋼加熱爐能耗對鋼鐵企業降低系統能耗具有重要的意義。

  隨著計算機技術的發展、應用和普及,提高加熱爐自動化控制技術水平,是提高鋼坯加熱質量,降低爐子煤氣單耗,實現加熱爐節能的有效途徑之一。

  文章根據鋼種加熱工藝要求和軋機生產節奏,采用三元模型方法,針對鞍鋼一座大型步進連續式加熱爐建立數學模型。

  1 加熱爐熱過程數學模型

  1. 1 加熱過程假設

  由于鋼坯在爐內的加熱過程是較為復雜的物理化學過程,為了便于模型求解計算,對其進行如下簡化。

  ( 1) 忽略各模型段之間的輻射換熱,認為輻射換熱只發生在各個模型段內部,即沿爐長方向不存在輻射換熱。

  ( 2) 認為各模型段內,沿爐寬方向溫度分布是均勻的。

  ( 3) 忽略鋼坯在加熱過程中氧化燒損等因素對傳熱的影響。

  1. 2 爐氣溫度計算模型

  三元模型中的每個模型段都是由爐氣,爐墻 ( 包括側墻、爐頂或者爐底) 和被加熱鋼坯三個部分組成[1]。爐氣溫度計算模型是根據能量守恒定理,通過對模型段建立的能量平衡方程確定的。

  Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = Q'1 + Q'2 + Q'3 + Q'4 ( 1) 式中: Q1、Q2、Q3、Q4 分別表示燃料帶入的化學熱、燃料帶入的物理熱、空氣帶人的物理熱和上段煙氣帶入的物理熱; Q'1、Q'2、Q'3、Q'4 分別表示本段煙氣帶出的物理熱、鋼坯吸收的輻射換熱量和對流換熱量、爐墻吸收的輻射換熱量和對流換熱量、下加熱部分冷卻水吸收的熱量。

  1. 3 鋼坯溫度計算模型

  基于上述加熱過程中的假設條件,認為鋼坯內部的熱量傳遞只是沿鋼坯寬度方向進行的一維非穩態導熱。鋼坯加熱過程的數學物理方程采用公式( 2) ~ ( 4) 的形式描述。

  ρc t τ = x λ t  ( ) x ( 2)

  邊界條件是:

  q1 = - λt x x = 0 ( 3)

  q2 = - λt x x = l ( 4)

  1. 4 計算結果分析

  根據鋼坯加熱工藝和軋機的軋制節奏要求,鋼坯冷坯入爐。采用三元模型的建模方法,計算出的鋼坯加熱溫度曲線如圖 1 所示,鋼坯加熱斷面溫差計算結果如圖 1 所示。

image.png

image.png

  由圖 1 和圖 2 可知,采用三元模型建立的加熱爐加熱過程數學模型計算出的鋼坯加熱過程曲線,在特定的爐溫制度和軋制節奏下,符合鋼坯加熱工藝的要求,滿足軋機生產節奏的要求,計算精度能夠滿足生產要求。

  2 現場實際應用分析

  采用三元模型建立的加熱爐數學模型在鞍鋼一座大型步進式連續加熱爐的應用,不僅提高了鋼坯加熱質量,還大幅降低了加熱爐的氧化燒損率和煤氣單耗。根據逐步調整的熱負荷分配比例和加熱工藝,氧化燒損率由原來的 1. 46% 降低到 1. 02% ; 加熱爐的煤氣單耗由原來的平均 1. 39GJ/t 降低到 1. 31GJ/t。

  3 結論

  ( 1) 采用三元模型方法建立的加熱爐熱過程數學模型能夠較為準確地計算出鋼坯在爐內的加熱溫度場。在設定的工況下,能夠滿足鋼坯加熱工藝要求,能夠保證軋機的軋制要求。

  ( 2) 加熱爐熱過程數學模型的應用,不僅可以提高鋼坯加熱質量,還能夠降低加熱爐的氧化燒損和煤氣單耗。對軋鋼工序的節能降耗具有重要作用,對鋼鐵企業降本增效具有積極意義。

步進式淬火爐.jpg


相關標簽:步進式加熱爐

最近瀏覽:

在線客服
分享
歡迎給我們留言
請在此輸入留言內容,我們會盡快與您聯系。
姓名
聯系人
電話
座機/手機號碼
japanesewiif0孕妇