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全氢罩式炉控制系统分析研究

郭绍辉  
【摘要】: 全氢罩式炉是冷轧钢卷的重要退火设备,它以纯氢气作为保护气体,使得钢卷退火后表面比较光洁,同时大大提高了传热效率。钢卷在冷轧过程中会产生一种加工硬化现象,使其质地比较硬脆。退火再结晶后,钢卷内部组织重新排列组合,消除了冷轧应力,有利于以后的深加工。 目前全氢罩式炉代表了退火设备的最先进技术,相对传统罩式炉和氮氢罩式炉,它在设备结构、密封特性、保护气体成分及自动化程度等方面都有了明显提高,同时为了满足钢铁企业对退火产品多品种、高质量的要求,传统罩式炉和氮氢罩式炉已力不从心,故必须将企业中仍旧存在运行的老旧罩式炉改造成全氢罩式炉,以满足生产需要。我国于上世纪90年代末和本世纪初以高价从国外相继引进了大量全氢退火设备及相关控制技术,但由于知识产权及保密性的原因,引进的相关技术不能用于其它罩式炉的改造,除非花高价请国外设备公司操作。因此,武汉钢铁集团冷轧厂与我们课题组合作对其从EBNER公司引进的技术进行消化、吸收,进而形成一套完整的技术,以应用于现有氮氢罩式炉的改造。 课题是基于模型化方法全氢罩式炉自适应控制技术的研究。本文通过对全氢罩式炉传热模型的分析,并应用模拟仿真技术,实现了离线预测钢卷退火工艺制度的功能;然后对退火工艺制度在全氢罩式炉控制系统中的执行机理及在控制系统中的信号传输过程进行分析,同时对退火过程中的介质流动过程进行简单的分析,以掌握退火过程控制功能的实现;最后对全氢罩式炉的控制系统进行分析研究,通过本部分的研究,掌握了罩式炉控制系统的特点、控制方式、结构、控制功能、控制范围及温度控制策略。基于以上工作的开展,最终形成一套完整的全氢罩式炉退火技术,为厂方的生产改造提供了充分的技术支持及研究基础。


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