SU1611855A1 - Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles - Google Patents

Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles Download PDF

Info

Publication number
SU1611855A1
SU1611855A1 SU884383695A SU4383695A SU1611855A1 SU 1611855 A1 SU1611855 A1 SU 1611855A1 SU 884383695 A SU884383695 A SU 884383695A SU 4383695 A SU4383695 A SU 4383695A SU 1611855 A1 SU1611855 A1 SU 1611855A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interval
electricity
furnace
formula
temperature
Prior art date
Application number
SU884383695A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алий Николаевич Корнеев
Анатолий Михайлович Светлицкий
Ирина Валентиновна Погорелова
Original Assignee
Запорожский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Запорожский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика" filed Critical Запорожский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика"
Priority to SU884383695A priority Critical patent/SU1611855A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1611855A1 publication Critical patent/SU1611855A1/en

Links

Abstract

Изобретение касаетс  управлени  тепловым режимом электровакуумных печей при производстве углеродных изделий, может быть использовано в химической промышленности и позвол ет снизить потери электроэнергии. Измер ют температуру в печи до ввода начальной мощности и в конце каждого интервала, равного посто нной времени переходного процесса, а заданное количество электроэнергии на каждый последующий интервал ΔЕI+1 определ ют по формуле ΔЕI+1=1/ε @ CT(I+1)ΔЕ1/CT1(T1-T0).TI+1+Cпр .A.ϕ[(TI+1/100)4-(TI/100)4] @ , где ε - коэффициент черноты материала нагревател The invention relates to the control of the thermal mode of vacuum furnaces in the production of carbon products, can be used in the chemical industry and reduces the loss of electricity. Measured temperature in the furnace to enter the initial capacity and the end of each interval equal to the time constant of the transient, and a predetermined amount of electricity for each subsequent interval? E I + 1 is determined by the formula? E I + 1 = 1 / ε @ C T ( I + 1) ΔE 1 / C T1 (T 1 -T 0 ) . T I + 1 + C ex . A. ϕ [(T I + 1/100) 4 - (T I / 100) 4 ] @, where ε is the coefficient of blackness of the heater material

CT(I+1) - удельна  теплоемкость материала системы нагревательных тел в каждый (I+1)-й интервал. CT(I+1)=A0+A1(TI+1-TI/2+A2)(TI+1-TI/2)-2, где A0, A1, A2 - посто нные дл  определенного вида материала системы нагреваемых телC T (I + 1) is the specific heat capacity of the material of the system of heating bodies in each (I + 1) -th interval. C T (I + 1) = A 0 + A 1 (T I + 1 -T I / 2 + A 2 ) (T I + 1 -T I / 2) -2 , where A 0 , A 1 , A 2 - constant for a certain type of material of the heated bodies system

CT1, ΔЕ1 - удельна  теплоемкость и приращение электроэнергии в первом интервалеC T1 , ΔЕ 1 - specific heat and increment of electricity in the first interval

ΔТI+1=TI+1-TI-0,158TI-2-0,37TI-1 - прогнозируемое приращение температуры на каждый последующий интервалΔT I + 1 = T I + 1 -T I -0.158T I-2 -0.37T I-1 is the predicted temperature increment for each subsequent interval

Τ - посточна  времени переходного процессаΤ - post-transition time

TI+1 - температура, заданна  по графику на I+1-й интервалT I + 1 - the temperature specified in the schedule for the I + 1st interval

T, T1, TI - измеренна  температура в печи до ввода начальной мощности, в конце первого и I-го интервала соответственно, КT , T 1 , T I - measured temperature in the furnace before entering the initial power, at the end of the first and I-th interval, respectively, K

Cпр=1/1/C1+A1/A2)1/C2-1/C @ ) - приведенный коэффициент излучени  исистемы тел, Вт/м.К, A, A1, A2 - площади поверхности садки, нагревателей и внутренней поверхности футеровки соответственно, м2 C pr = 1/1 / C 1 + A 1 / A 2 ) 1 / C 2 -1 / C @) is the reduced emissivity of the system of bodies, W / m . K, A, A 1 , A 2 - the surface area of the charge, heaters and the inner surface of the lining, respectively, m 2

C @ =5,67.10 Вт/м C @ - посто нна  Стефана-БольцманаC @ = 5.67 . 10 W / m C @ - constant Stefan-Boltzmann

C1 и C2 - соответственно коэффициенты излучени  нагревателей и внутренней поверхности футеровки, Вт/м.К. 1 табл., 3 ил.C 1 and C 2 are the radiation coefficients of the heaters and the inner surface of the lining, W / m, respectively . K. 1 tab., 3 Il.

Description

Изобретение относитс  к управлени тепловыми объектами и может быть применено в химической промышленности дл  управлени  тепловым режимов по сложному температурно-временному графику в электровакуумных печах в производстве углеродных и полупроводниковых материалов, отжиге трансформаторной стали.The invention relates to the control of thermal objects and can be applied in the chemical industry to control thermal conditions on a complex temperature-time schedule in vacuum furnaces in the production of carbon and semiconductor materials, annealing transformer steel.

Цель изобретени  - снижение потер электроэнергии.The purpose of the invention is to reduce the loss of electricity.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема реализации предложенного способа; на фиг. 2 и 3 - графики разогрева электровакуумной печи при известном и предлагаемом способах.FIG. 1 shows a schematic diagram of the implementation of the proposed method; in fig. 2 and 3 are graphs of heating an electrovacuum furnace with the known and proposed methods.

Система управлени  (фиг.1) содержит печь 1, пирометр 2, управл ющий вычислительный комплекс 3, амперметр , вольтметр 5 и электропечной трансформатор 6.The control system (Fig. 1) contains a furnace 1, a pyrometer 2, a control computing complex 3, an ammeter, a voltmeter 5, and an electric furnace transformer 6.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Температура измер етс  в рабочем пространстве печи 1 с помощью пирометра 2. Данные об измеренной температуре поступают на вход управл ющего вычислительного комплекса (УВК) 3. Туда же поступают данные о силе тока I и напр жени  U питани  нагревателей печи, измер емые с помощью амперметра 4 и вольтметра 3, установленных в цепи .вторичной обмотки электропечного трансформатора 6.The temperature is measured in the working space of the furnace 1 using a pyrometer 2. The measured temperature data is fed to the input of the control computer complex (UHF) 3. The same current data on current I and voltage U of furnace heaters measured by an ammeter 4 and a voltmeter 3 installed in the secondary circuit of an electric furnace transformer 6.

В УВК 3 по измеренным текущим значени м I и и определ етс  количество потребл емой энергии за, каждый интервал времени, вычисл етс  заданное количество электроэнергии на каждый последующий интервал времени, в зависимости от которого формируетс  сигнал на изменение мощности. Мощность измен етс  путем переключени  ступеней электропечного трансформатора 6 (грубо) и изменени  намагничивани  реактора насыщени  (плавно).In UVK 3, the measured current values of I and determine the amount of energy consumed per each time interval, the specified amount of electricity is calculated for each subsequent time interval, depending on which the power change signal is generated. The power is changed by switching the steps of the electric furnace transformer 6 (roughly) and changing the saturation magnetization of the reactor (smoothly).

Алгоритм вычислени  управл ющих воздействий и управлени  следующий.The algorithm for calculating the control actions and control is as follows.

1.Задаетс  температурный график нагрева Т f(t).1. The temperature graph of heating T f (t) is set.

2.Вводитс  начальна  мощность электропитани  Р.2. The initial power of the power supply R is introduced.

3.Измер етс  температура в печи в момент подачи электропитани  на нагреватели Т.3. The temperature in the furnace is measured at the time of power supply to the heaters T.

. Осуществл етс  выдержка времени i), равна  посто нной времени переходного процесса в печи.. The time delay i) is carried out, equal to the constant transition time in the furnace.

5.Измер етс  температура Т, в печи в момент окончани  выдержки времени С .5. The temperature T is measured in the furnace at the time the c time is reached.

6.Измер етс  количество затраченной на нагрев энергии за период выдержки ДЕ .6. Measure the amount of energy expended on heating during the exposure period.

7.. Определ етс  средн   удельна  теплоемкость системы графит-графит за указанный интервал температур:7. The average specific heat of the graphite-graphite system is determined over a specified temperature range:

т с,- а. +   (-Ij± - : Ii) t with, - and. + (-Ij ±:: Ii)

1515

+ ал (+ al (

(1)(one)

где ао, а и а - коэффициенты.where ao, a and a are coefficients.

8.Прогнозируетс  максимальна  величина температуры в печи от введенной первоначальной мощности8. The maximum temperature value in the furnace is predicted from the initial power input.

Т - I 1 макс : 07§32 T - I 1 max: 07§32

9.Прогнозируетс  средн   удельна  теплоемкость системы на каждый последующий интервал времени (i-fl).9. The average specific heat of the system is predicted for each subsequent time interval (i-fl).

10.Прогнозируетс  задание на приращение температуры на последующий интервал времени Т fl, по формуле (1) Т -т.. -0.1 т:,t-H10. The task for temperature increment is predicted for the subsequent time interval T fl, according to the formula (1) T -t .. -0.1 t:, t-H

- 0,233 Т,Ч .- 0,233 T, H

11. Прогнозируетс  приращение энергии на последующий интервал времени А Е l по формуле11. The increment of energy is predicted for the subsequent time interval AE l according to the formula

АЕAE

1 Г/Р .АЕ;1 G / R .AE;

с,; йГ- То Т  with,; yG- T

.ATjl, .c„p,A.(-.IjtM(-Ь,-)|,.ATjl, .c „p, A.. (-. IjtM (-Ь, -) |,

где - коэффициент черноты материала нагревател ;where - the coefficient of blackness of the material of the heater;

Cfjp- приведенный коэффициент из- лучени  системы тел, определ емый по формулеCfjp is the reduced radiation coefficient of a system of bodies, determined by the formula

РR

1 , А4 / 1 t X1, A4 / 1 t X

С, Ai 02 .C, Ai 02.

где C,j - коэффициенты излучени  нагревателей и внутренней поверхности футеровки;where C, j are the radiation coefficients of the heaters and the inner surface of the lining;

СU - посто нна  Стефана-Боль- цмана;CU is the Stefan-Boltzmann constant;

АА. А;), Aj - площади поверхности садки , нагревателей и внутренней поверхности футеровки .AA. A;), Aj - surface areas of the set, heaters and the inner surface of the lining.

51615161

12. Вводитс  дополнительна  мощность12. Introduces additional power.

ЛРLR

4Е-,414E-, 41

Ч-1H-1

13. Далее повтор ют операции 8-12 до достижени  заданной графиком тем пературы.13. Next, repeat steps 8-12 until the temperature reaches a predetermined temperature.

В таблице приведен пример расчет а выбора подводимой к печи мощности дл  разогрева с заданной скоростью и в заданное врем .The table shows an example of the calculation of the choice of the power supplied to the furnace for heating at a given speed and at a specified time.

На фиг. 2 и 3 представлены выборки данных разогрева электровакуумной печи, полученные дл  начальных условий , указанных в таблице, при известном способе управлени  (а,б,в) и предлагаемом (г).FIG. Figures 2 and 3 show the samples of the heating of an electrovacuum furnace obtained for the initial conditions indicated in the table with the known control method (a, b, c) and proposed (d).

Claims (1)

Отсутствие дозировани  подводимой мощности с учетом конкретной дл  каждого процесса массы садки, состо ни  футеровки и нагревателей, а также отсутствие оптимальной частоты корректировок подводимой мощности приводит к неравномерности нагрева изделий или удлинению срока разогрева печи, т.е. дополнительным потер м электроэнергии. Все эти факторы в сочетании с браком продукции из-за несоблюдени  режима обуславливает зна- - тельные потери. Формула изобретени The lack of dosing of the input power, taking into account the specific for each process mass of the charge, the condition of the lining and heaters, as well as the absence of the optimal frequency of the adjustments of the input power leads to uneven heating of the products or lengthening the furnace heating time, i.e. additional power loss. All of these factors, combined with a product defect due to noncompliance with the regime, cause significant losses. Invention Formula Способ управлени  тепловым режимом электровакуумных печей в производстве углеродных изделий, включающий задание количества электроэнергии на интервал нагрева, ввод начальной мощности нагрева, измерение количества потребл емой печью электроэнергии и периодическое изменение мощности в зависимости от количества электроэнергии , заданного на каждый интервал нагрева,, отличающийс  тем, что, с целью снижени  потерь электроэнергии, дополнительно измер ют температуру в печи до ввода начальной мощности и в конце каждого интервала, равного посто нной времени переходного процесса, а заданное количество электроэнергии на каждый последующий интервал ДЕ ц., определ ют по формулеThe method of controlling thermal conditions of electrovacuum furnaces in the production of carbon products, including setting the amount of electricity per heating interval, entering the initial heating power, measuring the amount of electricity consumed by the furnace and periodically changing the power depending on the amount of electricity specified for each heating interval that, in order to reduce electricity losses, the temperature in the furnace is measured additionally before entering the initial power and at the end of each interval, is equal to on the time constant of the transient, and a predetermined amount of electricity for each subsequent interval DE q., determined by the formula X. 1 Гг . Е; ,. .it, X. 1 Gg. E; , .it 18551855 пр iTil,, +pr iTil ,, + с.р А-(-1Й5 - - sr A - (- 1Y5 - - где 6 - коэффициент черноты ла нагревател ;where 6 is the coefficient of blackness of the heater; С,. , - удельна  теплоемкость мате- риала нагреваемых тел в каждый (1+1)-й интервал, опре- дел ема  по формулеWITH,. , - specific heat capacity of the material of heated bodies in each (1 + 1) -th interval, defined by the formula + а, ( т , + 0 1 2+ a, (t, + 0 1 2 . гр. gr т .г Т tg Ijii-.:-IibIjii-.:-iib )-2,) -2, где а , а, посто нные коэффи-. циенты дл  определенного вида материала нагреваемых ар тел;where a, a, constant coefficients. Cycles for a certain type of material of heated arbors; ЛТ - прогнозируемое приращение температуры на каждый последующий интервал, определ емое по формулеLT is the predicted temperature increment for each subsequent interval, determined by the formula т. т:;, -т о,158 т;., - 0,37 т;.; ,t. t: ;, -t o, 158 t .; ·, - 0.37 t ;. , где Т , Т- - измеренна  температура в печи до ввода начальной мощности и в конце i-ro интервала соответ- ственно;where T, T- is the measured temperature in the furnace before the input of the initial power and at the end of the i-ro interval, respectively; Т / - граничное значение тем- пературы на (i+l) интервал;T / is the boundary value of the temperature per (i + l) interval; С п, - приведенный коэффициент излучени  системы тел, определ емый по формуле 1С п, is the reduced emissivity of a system of bodies, defined by the formula 1 4545 г : Аг::г :т  g: Ar :: g: t с, А/ С  c, A / C е А, А, А - площади поверхности садки, нагревателей и внутренней поверхности футеровки соот- ветственно;e A, A, A are the surface areas of the set, heaters and the inner surface of the lining, respectively; C, С - коэффициенты излучени  нагревателей и внутренней поверхности футеровки;C, C are the radiation coefficients of the heaters and the inner surface of the lining; f посто нна  Стефана Больцмана. f constant Stefan Boltzmann. Вдод програппы gj jGj j program input // // // // 1 2 3 5 6 т S S 101 2 3 5 6 t S S 10 1 2 3 Л S 6 Т 8 S Ю (K/tZ1 2 3 Л S 6 Т 8 S Ю (K / tZ P,KtmP, Ktm TitTit (,mc(, mc 123 5678910123 5678910 Фиг.ЗFig.Z С,ч ас S, h as
SU884383695A 1988-01-07 1988-01-07 Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles SU1611855A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884383695A SU1611855A1 (en) 1988-01-07 1988-01-07 Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884383695A SU1611855A1 (en) 1988-01-07 1988-01-07 Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1611855A1 true SU1611855A1 (en) 1990-12-07

Family

ID=21357768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884383695A SU1611855A1 (en) 1988-01-07 1988-01-07 Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1611855A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР If , кл. С 01 В 31/Oit, 1978. Авторское свидетельство СССР № 806600, кл. С 01 В 31/04, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108415485B (en) A kind of metal bath temperature real-tune TT & C adjustment device and method
US6537481B2 (en) Hybrid method for firing of ceramics
US6780795B2 (en) Heat treatment apparatus for preventing an initial temperature drop when consecutively processing a plurality of objects
SU1611855A1 (en) Method of controlling thermal duty of electric vacuum furnaces in making of carbon articles
US4434342A (en) Microwave heating control and calorimetric analysis
CN109047599A (en) A kind of bar heating device and method for upsetting
WO2001063194A1 (en) Method for controlling the firing of ceramics
JPH02166235A (en) Method for controlling sheet temperature in metallic sheet heating furnace
US4541729A (en) Microwave heating control and calorimetric analysis
Parsunkin et al. Energy-saving heating of continuous-cast billet
JPS6254024A (en) Method for controlling automatic combustion in heating furnace
JP2618974B2 (en) Temperature control device for semiconductor processing furnace
Wroe Microwave-assisted firing of ceramics
JPH0799311B2 (en) Heating furnace temperature control method
KR100241023B1 (en) Method of controlling steelstrip temperature with heat treatment furnace
JPH05255668A (en) Method for controlling temperature of each furnace of coke oven
CN113803999B (en) Kiln and energy-saving control method, management system and storage medium thereof
SU857074A1 (en) Method of automatic control of ceramic article annealing process in slot furnace
KR960006030B1 (en) Temperature fixing method of heating furnace atmosphere
SU1562892A1 (en) System for controlling the process of heating in diffusional formation of multilayer semiconductor structures
JPH05320852A (en) Alloying controller
JPH0437460A (en) Production of high-temperature slag for direct rolling and rolling method thereof
JPH0360887B2 (en)
JPH0576145B2 (en)
SU1661565A1 (en) Method of non-contact testing film coat of articles and device thereof