Способ управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи

-1 ах упоавлени."."емператутрньп мнагрева металла в многоэонньходкых нагревательных печах, Цель -ттветтттч "нт;Е пт;оттзвотттттел- носттт пЕчиС этой целью измеряют толщину массунаг укладки и темп продвижения заготовок, измеряют температуры в зонахнагрева, сравнивают их с заданнымизначениями и воздействуют на расходтоплива, подаваемого в зоны нагрева,при зтсм величину задаваемых значениитемператур для регуляторов рас тывают по предлагаемой формуле. Дпяучета степени теплового взаимовлияния 3 о прои эвотцств ен-1 атпром" Г. Табидзе,.адунавв альтГончароь.012-52,1(088,8ельство СССР9/7 О,счи ьство ССС1/34,а задаваемую те оследуюцей по х нагрева коррек и от разности в и йактических)пературуоду дымовтирую 1 в агрев дой и н кат, газов ИЯ НАГРЕВОМ ЗАГОРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕон иостычисленных тогпцин наежных зонах 1 запоф лы авис темп грев по и 1 ил ату сится к печчои значено преиму ования в систе аготовок в емой форму 7) Изобретение отн плотехнике и предн ственно для исполь етых едла скорости 8 движен аготовок ки заготовоа, микроЭВМ) выгрузкиинициативных налогоцифроа диспледатчико входами 3, выходы регулято выхода ко алоный2 орми о тто- мик ора 15, дваны с одним входов госуддрсте)енный комитетпо изОБРетения 1 я и отнР-тиямпри гннт ссср ПИСАНИЕ ИЗ" ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕГф(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНТОВОК В КОЛЬЦЕВОЙ НАГ Изобретение относится к печной те лотехники и предназначено преимущест венно для использования в системах управления температурным режимом нагрева металла в многозонных проход" ных нагревательных печах.Целью изобретения является увеличение производительности печи.На чертеже представлена блок-схема системы для реализации способа.Блох-схема содержит печь 1, датчики 2 температуры эоны, нормирую)цие преобразователи 3, регуляторы 4, регулирующие органы 5, датчики массы б заготовок, устройство 11, датчики 13,. устройс сигналов ко ровой преобр говый преобрмодуль 18, и температуры руюших преоб торых соедин 4 и коммутат рого соедине шага 9 уклад 0 ввод-вывод загрузки 12 тво 14 ввода ммутатор 15, аэователь 1 б аэователь 17 ричем выходы соединены с раэователей ены с входамиеринен с входом микроЭВМ 11. Выходы датчиков массы 6, заготовок. 7, скорости 8 движения заготовок и шага 9 укладки заготовок соединены с входами устройства 10 ввода-вывода, выход которого соединен с входом микроЭВМ, Выход датчика 12 выгрузки соединен 510 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 соединенвыходом дисплейного модуля 18. Выходы микроЭВМ 11 соединены с входами цифроаналоговых преобразователей 17, ыходы которых соединены с вторыми Входами регуляторов 4, выходы которых 20соединены с регулирующими органами 5. Устройство работает следующим образом,Температуру в каждой зоне печи 1 Измеряют (посредством радиационных Пирометров, визируемых на дно карбофраксового стакана) датчиками 2, прербразуют их в стандартный сигнал(0-5 мА или 0-10 В) посредством преобразователей 3 и поддерживают ее назаданном уровне регуляторами 4, воздействующими на расход топлива при помощи регулирующих органов 5. Загруэка и выгрузка заготовок фиксируетсяЗБ соответственно датчиками загрузки 12 и выгрузки 13, сигналы от которых через устройство 14 поступают в,микро- ЭВМ 11. При этом последняя формирует сигнал, и срабатывает устройство 10, посредством которого в микроЭВМ вводится информация.от датчиков массы 6,толщина 7, скорости 8 продвижения заготовок в печи и шага 9 укладки заготовок на подину. С дисплейного моДуля 18 ВВОДится информация О коэффициентах полинома, величина длины зоннагрева, коэффициентах пропорциональности, марке металла, опорных значениях толщины заготовок и другая технологическая информация. Все перечисленные данные для загружаемой в печьзаготовки составляют массив параметров садки. Посаженной заготовке присваивается последующий порядковыйномер (из натурального ряда действительных чисел) по отношению к последней заготовке, лежащей на полу печи,фиксируется время ее посада (порядок з 153770 рЭВМ 11 и аналого-цифрового преобразователя 16, выход которого также со-,14номеров заготовок нагреваемых в печиубывает к окну выгрузки).Таким образом, в оперативном запоминающем устройстве микроЭВМ 11 формируется массив заготовок, в которойсобрана вся информация о каждой иззаготовок, нагреваемых в печи.При выдаче очередной заготовки иэпечи срабатывает датчик 13 выгрузки,формируется инициативный сигнал посредством устройства 14 и поступает вмикроЭВМ. При получении сигнала выгрузки, микроЭВМ подает команду на сдвигинформации в массиве заготовок, и порядковый номер в МЗ сдвигается наодин к окну загрузки,Если па стороне загрузки сажаетсязаготовка новой марки металла, то между предыдущим и посаженным металломсоздается пробел (наличие пробела приодновременном нагреве разнородногометалла обосновано технологией нагрева заготовок в кольцевой печи), который учитывается в последней заготовке предыдущей посаженной марке металла.Таким образом, микроЭВМ следит эапродвижением заготовок в печи в процессе их нагрева,После Очередной загрузки или Выгрузки заготовок иэ печи в микроЭВМрассчитывается текущая производительность зон нагрева,Текущую производительность эон нагрева рассчитывают следующим образом.Суммируют коды соответствующие межцентровому расстоянию между заготовками, начиная с первой заготовки дотех пор, пока величина суммы не достигнет значения равного илн большего длины зоны нагрева. Предполагают,что это произойдет после и-й заготовки, т.е., 1 зЪЯг 1Так как тождественное равенствомаловероятно, находят остаток "граничной длины д й заготоВкиХ 1 . - ьь 1 ЙТаким образом, следует, что и-язаготовка расположена на границезон, и длина Ь и-й заготовки расположена Ц)-й зоне.Одновременно рассчитывают суммарную массу заготовок, расположенныхв 1-й зоне , Р87701 6тельности по ходу движения металлав зоне нагрева Р3Таким образом, в микроЭВМ 11 рассчитывается задание регуляторам температуры зон печи с учетом тепловоговзаимовлияния эон, и подается посредством цифроаналогового преобразователя 17 в качестве задания на регуляторы 4 температур соответствующих эонпечи.Использование предлагаемого способа управления нагревом заготовокв кольцевой нагревательной печи обеспечивает существенное повышение производительности печи за счет уменьшения удельного времени нагрева металла. 20 1. Способ управления нагревом заготовок в кольцевой нагревательной печи, предусматривающий измерение тем пературы в зонах нагрева, сравнениеих с заданными и .воздействие на расход топлива, подаваемого в зоны нагре-.ва, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительности 30 печи, измеряют толщину, массу, шагукладки и темп продвижения, а величину задаваемых температур зон нагревавычисляют по формулеП 1= а, - К,И, - д) + Рр В оперативном запоминающем устрой- стве и памяти микроЭВМ 11 находятся все данные для расчета задания регу 35 ляторам температуры зон печи, Расчет производится с периодом Т = 8, где С - цикл между расчетами задания температуры, который выбирается экспериментально, 40Таким образом, рассчитанные мик- роЭВМ 11 значения температур в зонахподаются посредством цифроанаР 111 Улогового преобразователя 17 в качестве заданий на регулятор 4 .температур в зонах, которое в свою очередь отрабатывают регулирующие воздействия на расход топлива при помощи регулирующих органов 5, постоянно сравнивая заданные значения температур в зонах с текущими, измеряемыми .радиационными пирометрами 2 и преобразуемыми нормирующими преобразователями 3.Кроме того, с целью улучшения качества нагрева заготовок с учетом55 теплового взаимовлияния оценивается по разности Лсмежду температу 11рами, поданной на управление (3+1)-й зоны и рассчитанной для производигде Я55 д 1 а,а,со тек 35 153После этого в микроЭВМ рассчитывается текущая производительность 3-йзоны нагрева,Расчет текущей производительностидля (3-1)-й зоны начинается с (и + 1)-йзаготовки до К-й, с учетом длины и-йзаготовки. Для последующих зон текущая производительность рассчитываетсяаналогичным образом.Сигналы, соответствующие температуре в каждой зоне печи, с выходапреобразователей 3 поступают на входкоммутатора 15 аналоговых сигналов.МикроЭВМ циклически подключает выходыпреобразователей 3 к входу аналогоцифрового преобразователя 16, с выхода котброго сигналы в цифровомкоде, .соответствующие температурезон нагрева, поступают в память микроЭВМ 11.С дисплейного модуля 18 в памятьмикроЭВМ 11 заносятся данные о коэффициентах полинома а; . Коэффициентыполинома рассчитываются методом наименьших квадратов исхода из зональной модели нагрева круглых заготовок.В основу расчета положены данные,регламентирующие режимы нагревают сталивсех марок согласно технологическиминструкциям. Формула изобретения. температура в месте установки стакана радиационного пирометра в 3-й зоне;порядок полинома (т = 2-3) р коэффициент, подбираемыйэкспериментально для конкретной печи; опорное и текущее значения толщины заготовки в3-й зоне;производительность в 3-йзоне, т/ч;номер коэффициента полинома и одновременно степень, в которую необходимо возвести значение Р;длина 3-й зоны, м;1537701 нагреваемых заготовок в смежных зонах по формуле и 15 лЙ рбмк К (1 1 Фц ( тн)Заказ 146 Тираж 500 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 количество заготовок в3-й зоне, шт;Б - текущий номер заготовок;Р - масса Б-й заготовки в33-й зоне, т;1 з - межцентровое расстояниемежду заготовками, м.2. Способ по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества нагрева заготовок,задаваемую температуру в каждой последуощей по ходу дымовых газов зоне нагрева корректируют в зависимости от разности вычисленной задаваемой температуры и фактических толщин ер- а о, - К,йо-тек + + ,Е а," Р - К,афегде К - коэффициент пропорциональности, определяющий степень влияния температуры (3+1)-й зоны на температуру 3-й зоны, подбираемый экспериментально для конкретной печи;