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均热炉用于将金属锭加热并均热处理到一个充分均匀的温度,可以通过工厂的各个辗滚阶段。

均热炉中的钢坯炉料可以是来自 BOS 工厂的热锭、来自 CONCAST 工厂的热焊接管坯(扁钢锭或大钢坯)或冷炉料。

辗滚阶段可能有几个,从主、次碾压到清理、粗制、半成品以及抛光碾压。

钢坯每隔几分钟就要碾压,但是加热和均热处理周期却要花费几个小时(坯料重达数吨),许多均热炉需要确保材料可以在一天 24 小时内进行碾压。

图 1 所示的均热炉是一个隔热室,具有顶部滑盖,可以增加或移除坯料。均热炉采用燃气加热,因此连续控制的必要条件是温度、燃气流、空气流和炉压力。进一步控制可以包括使用空气稀释废气,以维持回热装置保护,以及用于过温和低压的关机逻辑。

图 1 均热炉

交叉限制燃烧控制

燃烧控制技术的交叉限制可以保证在燃烧过程中,总是有有效的空气和燃料配比。这通过在允许燃料流增加之前,总是先增加空气流量来实现(如图 2 所示),或在允许空气流量降低之前,先降低燃料流量。因此,在执行过程将运用高、低选择模块的组合。

图 3 是交叉限制燃烧线路的简易控制方框图。两种燃料燃烧的情况也能够包容在该方案中。

通常在均热炉中使用两个热电偶,一个在喷嘴壁上,另一个在出料壁上。最高可通过操作人员选择或是自动实现,以生成控制模块的燃烧要求。

图 2 交叉限制燃烧机制

交叉限制燃烧控制具有很高的成效,并且还可以很方便地提供以下功能:

  • 优化燃料消耗
  • 快速适应燃料和空气供给的变化
  • 快速适应可用的燃料类型

双交叉限制燃烧控制是上述情况的增强型。它通过对空气和燃料设定点附加动态限制而实现。这使得在空气和燃料转换期间,将实际空气燃料比保持在预设的范围内。这种方法可以防止需求信号将空气燃料比过度降低,从而减少热输入。

图 3 交叉限制燃烧控制

温度分布曲线

根据总加载量和热循环的不同,坯料均热处理要求有所不同。具体要求由监控系统计算给出,通过设置目标温度和缓变率将温度曲线下载到温度控制器中。一旦下载,前端测试设备将保持温度曲线,操作员不需要进一步干预。

燃料气与空气混合站

均热炉中使用的燃气是一种来自其他炼钢单位,例如 BOS、高炉和焦炉煤气的可燃混合气体。在燃料气与空气混合站,根据可用性将目标进行混合。因此,混合气体的发热值是可变的。使用质谱仪根据相对密度计算 Wobbe 指数。计算所得的最佳燃烧比例校正系数将发送给燃烧控制模块。

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