摘 要:淬火炉燃烧控制一般采用基于pid的串级并行控制方法。该方法对实际的空气过剩率并没有有力的控制能力。鞍山钢铁公司无缝钢管厂管加工二车间步进式钢管淬火炉控制系统解决了这个问题,将炉温稳定控制在??度,为同类淬火炉燃烧控制技术的设计和应用提供了借鉴。
关键词:淬火炉 燃烧控制系统 plc 双交叉限幅控制
一、引言
鞍山钢铁公司无缝钢管厂管加工二车间生产规模为年产直径为?%o60.32~194.46mm,壁厚为5.0~16.0 mm,长度≤12.5m步进式加热炉
的热处理无缝钢管10万吨,主要生产api 5ct、 api 5l 、a106、a53、gb5310等标准规定的油套管、管线管、高压锅炉管等所有产品。主要燃料为高、转、焦混合煤气,热处理方式为正火、淬火+回火、正火+回火。 淬火炉做为热处理生产线的关键设备,完成对钢管的正火、淬火的处理。淬火炉生产工艺是利用烧嘴将煤气与空气合理配比,喷入炉内燃烧,对炉内钢管加热至要求的温度和时间后,
将钢管出炉送至淬火机(水站)。炉内温度是淬火炉最重要的工艺参数,因此燃烧控制系统的好坏直接影响钢管的产品质量。
淬火炉配有大调节比的煤气烧嘴,沿炉长方向分为预热段、加热段和均热段,由于钢管长度范围较大,在炉宽方向上加热段和均热段又分为左、中、右三个区进行燃烧和温度控制,保证炉宽和钢管长度上的温度均匀。整个炉子共分为6个供热和温度控制区,每个区设4-5个烧嘴,总计30个烧嘴,炉膛最高温度为1020℃。淬火炉加热时间平均约为30分钟,其中保温时间约为10分钟。
三、系统组成
步进式钢管淬火炉燃烧控制系统主要由现场装置与plc控制系统组成,现场装置包括热电偶、内陀螺式流量计、气动端面密封蝶阀、气动快速切断阀、火焰监测器等,主要负责燃烧控制运行过程中工艺参数的采集,并根据plc的控制信号对过程设备进行自动操作。plc系统负责通过空气、煤气流量的实时调节,实现对炉温的自动控制。硬件占用单独机柜,柜
内有机架2个,采用西门子s7-300系列,软件采用wincc及step7,人机接口hmi采用研华610h系列工控机。