SU1537701A1 - Способ управлени нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к печной теплотехнике и предназначено преимущественно дл  использовани  в системах управлени  температурным режимом нагрева металла в многозонных проходных нагревательных печах. Цель - увеличение производительности печи. С этой целью измер ют толщину, массу, шаг укладки и темп продвижени  заготовок, измер ют температуры в зонах нагрева, сравнивают их с заданными значени ми и воздействуют на расход топлива, подаваемого в зоны нагрева, при этом величину задаваемых значений температур дл  регул торов рассчитывают по предлагаемой формуле. Дл  учета степени теплового взаимовли ни  зон нагрева, задаваемую температуру в каждой последующей по ходу дымовых газов зоне нагрева корректируют в зависимости от разности вычисленных температур и фактических толщин нагреваемых заготовок в смежных зонах по предлагаемой формуле. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение огногнтсл к печной теплотехники и предлачначено преимущественно дл  использовани  в система/ управлени  температурным режимом нагрева MeTajuia в многозонных прохс д- ных нагревательных печа.

Целью изобретени   вл етс  зели- чение производительности печи

На чертеже представлена блок-схема системы дл  pea-ni aj ии Г Ю Оба.

Блок-схема содержит печь 1. датчики 2 температуры зоны, нормирующие преобразователи 3, регул торы 4, регулирующие органы 5, датчики магсы 6,

заготовок 7, скорости 8 движени  заготовок, шага 9 укладки заготовок, устройство 10 ввод-вывода, микроЭВМ 11, датчики загрузки 12 и выгрузки 13, устройство 14 ввода инициативных сигналов, коммутатор 15, аналого-цифровой преобразователь 16, цифроанало- говый преобразователь 17, дисплейный модуль 18, причем выходы датчиков 2 температуры соединены с входами норми- руч-чциу преобразователей 3, выходы которых соединены с входами регул торов -, и коммутатора 15, два выхода которого соединены с одним из входов микел

СО

1 vj

роЭВМ 11 и аналого-цифрового преобразовател  16, выход которого также соединен с входом микроЭВМ 11. Выходы датчиков массы 6, заготовок. 7, скорости 8 движени  заготовок и шага 9 укладки заготовок соединены с  хода- ми устройства 10 ввода-вывода, выход которого соединен с входом микроЭВМ. Выход датчика 12 выгрузки соединен с одним из входов устройства 14 ввода инициативных сигналов, на вход которого подсоединен выход датчика 13 выгрузки, а его выход соединен с входом микроЭВМ, вход которой соединен с выходом дисплейного модул  18. Выходы микроЭВМ 11 соединены с входами цифроаналоговых преобразователей 17, выходы которых соединены с вторыми входами регул торов 4, выходы которых соединены с регулирующими органами 5.

Устройство работает следующим образом .

Температуру в каждой зоне печи 1 измер ют (посредством радиационных пирометров, визируемых на дно карбо- фраксового стакана) датчиками 2, преобразуют их в стандартный сигнал (0-5 мА или 0-10 В) посредством преобразователей 3 и поддерживают ее на заданном уровне регул торами 4, воздействующими на расход топлива при помощи регулирующих органов 5. Загрузка и выгрузка заготовок фиксируетс  соответственно датчиками загрузки 12 и выгрузки 13, сигналь: от которых через устройство 14 поступают в .микро- ЭВМ 11. При этом последн   формирует сигнал, и срабатывает устройство 10, посредством которого в микроЭВМ вводитс  информаци  от датчиков массы 6, толщина 7, скорости 8 продвижени  заготовок в печи и шага 9 укладки заготовок на подину. С дисплейного модул  18 вводитс  информаци  о коэффициентах полинома, величина длины зон нагрева, коэффициентах пропорциональности , марке металла, опорных значени х толщины заготовок и друга  технологическа  информаци . Все перечисленные данные дл  загружаемой в печь заготовки составл ют массив параметров садки. Посаженной заготовке присваиваетс  последующий пор дковый номер (из натурального р да действительных чисел) по отношению к последней заготовке, лежащей на полу печи, Фиксируетс  врем  ее посада (пор док

5 Q

5

0

5

0

5

номеров заготовок нагреваемых в печи, убывает к окну вьтрузги).

Таким образом, в оперативном запоминающем устройстве микроЭВМ 11 формируетс  массив заготовок, в которой собрана вс  информаци  о каждой из заготовок, нагреваемых в печи.

При выдаче очередной заготовки из печи срабатывает датчик 13 выгрузки, формируетс  инициативный сигнал посред- ством устройства 14 и поступает в микроЭВМ. При получении сигнала выгрузки , микроЭВМ подает команду на сдвиг информации в массиве заготовок, и пор дковый номер в МЗ сдвигаетс  на один к окну загрузки.

Если па стороне загрузки сажаетс  заготовка новой марки металла, то между предыдущим и посаженным металлом создаетс  пробел (наличие пробела при одновременном нагреве разнородного металла обосновало технологией нагрева заготовок в кольцевой печи), который учитываетс  в последней заготовке предыдущей посаженной марке металла .

Таким образом, микроЭВМ следит за продвижением заготовок в печи в процессе их нагрева.

После очередной загрузки или выгрузки заготовок из печи в микроЭВМ рассчитываетс  текуща  производительность зон нагрева.

Текущую производительность зон нагрева рассчитывают следующим образом. Суммируют коды соответствующие меж- центровому рассто нию между заготовками , начина  с первой заготовки до тех пор, пока величина суммы не достигнет значени , равного или большего длины зоны нагрева. Предполагают, что это произойдет после n-й заготовки , т.е.

i

Set

Так как тождественное равенство маловеро тно, наход т остаток граничной длины j-й заготовки

S)

L

Г

L.

1Ч

J 1Г, sj S

Таким образом, следует, что п-  заготовка расположена на границе зон, и длина L.- n-й заготовки расположена (j-l)-ft зоне.

Одновременно рассчитывают суммарную массу заготовок, расположенных в j-й зоне i P.. .

S-- 31

После этого в микроЭВМ рассчитываетс  текуща  производительность j-й зоны нагрева.

Расчет текущей производительности дл  (j-l)-H зоны начинаетс  с (п+ 1) заготовки до К-й, с учетом длины заготовки. Дл  последующих зон текуща  производительность рассчитываетс  аналогичным образом.

Сигналы, соответствующие температуре в каждой зоне печи, с выхода преобразователей 3 поступают на вход коммутатора 15 аналоговых сигналов. МикроЭВМ циклически подключает выходы преобразователей 3 к входу аналого- цифрового преобразовател  16, с выхода которого сигналы з цифровом коде, соответствующие температуре зон нагрева, поступают в пам ть микроЭВМ 11.

С дисплейного модул  18 в пам ть микроЭВМ 11 занос тс  данные о коэффициентах полинома а,у. Коэффициенты полинома рассчитываютс  методом наименьших квадратов исхода из зональной модели нагрева круглых заготовок. В основу расчета положены данные, регламентирующие режимы нагревают стали всех марок согласно технологическим инструкци м.

В оперативном запоминающем устройстве и пам ти микроЭВМ 11 наход тс  все данные дл  расчета задани  регул торам температуры зон печи. Расчет производитс  с периодом Т , где

С - цикл между расчетами задани  температуры, который выбираетс  экспериментально .

Таким образом, рассчитанные микроэвм 11 значени  температур в зонах t ., подаютс  посредством цифроана- логового преобразовател  17 в качестве заданий на регул тор 4 температур в зонах, которое в свою очередь отрабатывают регулирующие воздействи  на расход топлива при помощи регулирующих органов 5, посто нно сравнива  заданные значени  температур в зонах с текущими, измер емыми радиационными пирометрами 2 и преобразуемыми нормирующими преобразовател ми 3.

Кроме того, с целью улучшени  качества нагрева заготовок с учетом теплового взаимовли ни  оцениваетс  по разности 4tpnj между температурами , поданной на управление (j+1)ft зоны и рассчитанной дл  производительности по ходу движении неталпа в зоне нагрева Р .

Таким образом, в микроЭВМ 11 рассчитываетс  задание регул торам тем пературы зон печи с учетом теплового взаимовли ни  зон, и подаетс  посред ством цифроаналогового преобразовател  17 в качестве задани  на регул Q торы 4 температур соответствующих зон печи.

Использование предлагаемого способа управлени  нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи обес5 печивает существенное повышение производительности печи за счет уменьшени  Удельного времени нагрева металла.

Claims (2)

1. Способ управлени  нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи , предусматривающий измерение тем5 пературы в зонах кагрева, сравнение их с заданными и .воздействие на расход топлива, подаваемого в зоны нагрева , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности

0 печи, измер ют толщину массу, шаг

укладки и темп продвижени , а величину задаваемых температур зон нагрева вычисл ют по формулеп-,

рП )

J

- K,(d0dTf Kj )

+ - it

14J

PJ

35

где

p.

ш

0

prj

5

m

a°;

0

rexj

PJ

5

температура в месте установки стакана радиационного пирометра в j-й зоне; пор док полинома (т 2-3);

-коэффициент, подбираемый экспериментально дл  конкретной печи;

-опорное и текущее значени  толщины заготовки в j-й зоне;

-производительность в j-й зоне, т/ч;

-номер коэффициента полинома и одновременно степень , в которую необходимо возвести значение Р;

-длина j-й зоны, м;

sj

-количество заготовок в j-й зоне, шт.;

-текущий номер заготовок;

-масса S-й заготовки в j-й эоне, т;

ls- - межцентровое рассто ние между заготовками, м.

2. Способ по п.1, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества нагрева заготовок,задаваемую температуру в каждой последующей по ходу дымовых газов зоне нагрева корректируют в зависимости от разности вычисленной задаваемой температуры и фактических толщин

5

нагреваемых заготовок в смежных зонах по формуле

ae,- Kf(d0- d .,«,„) +

-р«Г °J + t a;,.PJ TtHJ

К7,

i«. Ч

где К - коэффициент пропорциональности , определ ющий степень вли ни  температуры (j+O-й зоны на температуру j-й зоны, подбираемый экспериментально дл  конкретной печи;

) +

at

pnj

h

+ 1 а in

К ,(d TtK (j,p d .,PJ.,- PJ ).

тен