测控二班张艳玲1267112232过程控制课程设计剖析.doc

内蒙古科技大学 过程控制课程设计说明书 题 目：加热炉压力控制系统设计 学生姓名：张艳玲 学 号：1267112232 专 业：测控技术与仪器 班 级：2012-2 指导教师：王金明 2015年9月9日 目录 设计背景 - 1 - 摘要 - 2 - 第 - 3 - 加热炉概述 - 3 - 第 - 4 - 2.1加热炉生产工艺流程 - 4 - 2.2炉膛压力控制系统 - 4 - 第 - 5 - 3.1 加热炉压力对生产的影响 - 5 - 3.2加热炉压力控制系统设计 - 6 - 3.2.1炉膛压力控制 - 6 - 3.2.2 控制器的选择 - 6 - 3.2.3 执行器的选择 - 7 - 3.2.4 变送器的选择 - 8 - 总结 - 8 - 参考文献 - 9 - 设计背景 宝钢集团有限公司简称宝钢（Baosteel），是国务院国有资产监督管理委员会监管的国有重要骨干企业，它的总部位于上海。子公司宝山钢铁股份有限公司称宝钢股份，是宝钢集团在上海证券交易所的上市公司。宝钢集团公司（简称“宝钢”）是中国最大、最现代化的钢铁联合企业。宝钢股份以其诚信、人才、创新、管理、技术诸方面综合优势，奠定了在国际钢铁市场上世界级钢铁联合企业的地位。《世界钢铁业指南》评定宝钢股份在世界钢铁行业的综合竞争力为前三名，认为也是未来最具发展潜力的钢铁企业。 公司专业生产高技术含量、高附加值的钢铁产品。在汽车用钢，造船用钢，油、气开采和输送用钢，家电用钢，不锈钢，特种材料用钢以及高等级建筑用钢等领域，宝钢股份在成为中国市场主要钢材供应商的同时，产品出口日本、韩国、欧美四十多个国家和地区。 公司名称宝钢集团有限公司 外文名Baosteel 总部地点中国上海 成立时间1978年12月23日 经营范围钢铁企业 公司性质上市公司、中央企业 年营业额1911亿人民币（2012年） 员工数130401人（2011年） 简????称宝钢 所获荣誉世界500强（2013年第222位）, 炉膛压力控制可以通过控制烟道闸板的开启度来实现。炉压的检测采用微差压变送器, 由于炉膛压力在炉膛内是不均匀分布的,炉膛内不同位置不同高度上炉膛压力都是不同的, 炉压取样点如果选择不当, 就不能如实反映炉压的大小, 就会影响炉压的控制精度, 所以要正确选择炉压的取样点。炉压的取样点选在均热段炉顶出料口前沿的上方, 该点的炉压的大小因炉体结构、炉顶高度的不同而异, 约为15～25Pa。 关键词： 炼钢加热炉；压力控制系统 第一章 绪论 加热炉概述 加热炉是冶金工业生产中主要的过程设备，其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。加热炉的温度、炉膛压力和空气压力等在工业控制中起着举足轻重的作用，直接关系着产品产量、能源和工作人员的人生安全等。为了使自动控制系统能够确保钢坯的加热质量、保证加热炉安全、高效的运行，必须设计一个切实可行的炉膛压力、煤气总管压力以及空气总管压力的控制方案。 根据炉温分布，炉膛沿长度方向可分为预热段、加热段和均热段；进料端炉温比较低，所以为预热段，预热段作用在于利用炉气热量来提高炉子的热效率。加热段是加热炉的主要供热段，炉气温度和金属料温度差别较小，保证了出炉料坯的断面温度比较均匀。 加热炉是轧钢工业必备的热处理设备。随着工业自动化技术水平地不断发展和提高，现代化的很多轧钢厂已经配置了大型化和高度自动化的加热炉，其生产能够符合低耗、优质、高产、节能、无公害和生产操作自动化的工艺要求，从而可以提高生产产品的质量，增强产品在市场中的竞争力。 第二章 加热炉控制系统总体方案 2.1加热炉生产工艺流程 工艺过程如下：炉前辊道先将钢坯称重并定位，之后，若装载钢坯的条件满足后，装载材料的炉门将被打开，辊道上的钢坯经装料机传输到规定地点，装料又回到原有位置，随之，炉门将被关闭，而处理后的钢坯经过旋转炉的转动，被依次传送到出料门。若经处理后的钢坯满足一定的条件（即出钢条件）且被传输到出料门，卸料门将被打开，钢坯被取出，经出料辊道传送到轧线轧制，进而进行下一步的装料、加热及出料[1]。 根据加热炉的工艺要求，钢坯的加热温度内外要均匀，既不烧化，又不烧裂。为此，需设置如下主要检测与控制系统：炉膛压力控制系统；煤气总管、空气总管压力控制系统。 2.2炉膛压力控制系统 通过控制烟道百叶窗的开度间接的控制炉膛压力大小，这样炉膛压力的控制就得到了解决。 炉内压力