(连续退火炉的数模优化设计开题报告.docVIP

河北联合大学轻工学院 本科毕业设计开题报告 题 目： 连续退火炉数模优化设计 学 部： 信息科学与技术部 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 10q电气7 姓 名： 杨小霞 学 号： 201015390724 指导教师： 张靖轩 2014 年 3 月 25 日 一、选题背景 1.1题目来源 本题目是指导老师结合我省各大钢铁企业实际情况拟定的综合性设计题目，目的是综合训练并全面考核学生运用专业知识解决系统工程问题的能力，并且切实解决连续退火过程中钢材加热模型和退火炉散热模型的建立及炉温控制等实际问题，以提高我省钢材产品质量。 1.2 应用性 在带钢冷轧生产流程中，退火过程需要经过加热、保温和快速冷却等一系列复杂过程来控制带钢的金相组织，从而达到预订的性能指标。带钢连续退火炉克服了过去罩式退火炉生产效率偏低、热均匀性较差等不足，目前已被广泛应用于带钢热处理工艺。 1.3先进性 带钢连续退火炉从炉型上主要分为卧式和立式两种，其采用的热处理工艺也不同。卧式连续退火炉采用的是改良森吉米尔法，立式连续退火炉主要采用的是美钢联法。两者区别主要有两点：一是带钢表面残余油脂处理方式的不同，改良森吉米尔法采用的是明火加热的方式，使带钢表面的油脂通过高温发挥；而美钢联法是通过电解脱脂来除去带钢表面残余油脂。二是在还原炉内加热方式上，改良森吉米尔法采用直接加热法，而美钢联法采用的是全辐射管的间接加热方式。 而我们这次的课题主要是以冷轧硅钢带电辐射管加热连续退火炉为主要研究对象，通过对连续电加热退火炉散热模型和钢材加热模型的分析研究，展开对电加热连续退火炉热工性能和自动控制技术的研究，以期实现控温自动化、高控温精度、高控制品质的效果，为企业带来产品质量优异、降低能耗 1.4发展前景 1.国内发展 我国目前生产用的热处理设备大多还是箱式或井式电阻炉，90%以上系周期性作业，空气加热炉占热处理炉总数的70%以上，而可控气氛炉和真空热处理炉的比例只有5%左右。这些落后的热处理设备大都存在着炉温均匀性差，工件氧化、脱碳严重，设备的可靠性较差，配套仪表、元器件质量不过关，工艺过程控制水平低，产品质量不稳定，热效率低，能耗高等问题。因此，要对落后的热处理设备进行更新改造，努力提高电阻炉炉温的均匀性和其它工艺参数的控制精度，以保证和提高热处理工件的质量，并限期淘汰一批产品质量差、能耗高、污染严重的落后设备。要大力发展感应加热和无氧化加热技术，大幅度增加可控气氛炉和真空热处理炉的比例，逐步取代现有的箱式炉和井式炉，这是热处理行业技术改造的重点之一。在我国现实情况下，应大力开发和推广应用低真空多用炉，以提高产品质量，适应企业小批量、多品种的生产需要，这可能是一条适合我国国情、发展新型高效热处理设备的捷径。其它新型热处理设备，如离子热处理炉、流态粒子炉、激光热处理装置、电子束热处理装置等，也应积极开发应用。 2.国外发展 国外热处理炉的发展趋势为： (1)以电能为热源的炉子增多，油和煤气为热源的热处理炉比例逐渐减少。(2)对产品表面质量的要求更为严格，可控气氛热处理炉仍占重要地位。(3)退衬趋向使用轻质材料，在电阻炉上应用非金属炉用耐热构件和发热元件的比例逐渐增加。(4)微机和可编程序控制器的发展加速了热处理自动化，并有与其它工序组成全自动热处理线的趋势。准备阶段]彭华良，魏学良，邱先锋.有源电力滤波器电流控制策略研究[J].电力电子技术，2008,48（11）：8-9,31. [6] 韩继征.唐钢冷轧薄板工程介绍[J].轧钢，2004，25(03)：25-26. [7]吴兴文、陈先咏，《工业炉》，炉温控制系统新研究，1998-02. [8]王雄，与朝晖，徐用懋，连续退火炉在线优化控制[J]；计算机仿真；1999-04. [9] FEM analysis of large thermo-deflection of strips being processed in a continuous annealing furnace; 《Journal of University of Science and Technology Beijing》，2001-06期. [10] Modeling of Strip Temperature in Rapid Cooling Section of Vertical Continuous Annealing Furnace；Journal of Iron and Steel Research(International)；2011-11期《工业加热》1990年第02期李强[1];温治[1];豆瑞锋[1];程淑明[2];邹航[2];董