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基于热处理集散控制系统的炉温均匀性检测功能的开发

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金属热处理 2019年第11期44卷 248-250页

作者：李敬民付豪周文凤汤光平中国工程物理研究院机械制造工艺研究所

我所生产过程中的炉温均匀性检测还停留在手工处理数据的阶段,导致炉温均匀性测试效率较低,而且还存在人为操作误差等多种问题。为解决此项问题,通过改变数据采集模式,在现有热处理集散控制系统的基础上开发出了炉温均匀性检测功能。将... 详细信息

我所生产过程中的炉温均匀性检测还停留在手工处理数据的阶段,导致炉温均匀性测试效率较低,而且还存在人为操作误差等多种问题。为解决此项问题,通过改变数据采集模式,在现有热处理集散控制系统的基础上开发出了炉温均匀性检测功能。将此功能模块应用到生产后,热处理炉温均匀性检测效率提升60%以上,且整个过程自动进行数据处理,消除了测试过程中人为因素的影响。

关键词：热处理炉温均匀性测试开发

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炉温均匀性影响因素的研究及改进

炉温均匀性影响因素的研究及改进

作者：曹巍南京师范大学

学位级别：硕士

工业炉是广泛应用于工业生产中的热加工设备,其炉温均匀性直接关系到产品的质量,是保证产品使用性能的关键环节,并间接地对环境、生产成本、公司的竞争力产生深远的影响。因此,工业炉炉温均匀性的研究受到越来越多的重视。本课题首先从... 详细信息

工业炉是广泛应用于工业生产中的热加工设备,其炉温均匀性直接关系到产品的质量,是保证产品使用性能的关键环节,并间接地对环境、生产成本、公司的竞争力产生深远的影响。因此,工业炉炉温均匀性的研究受到越来越多的重视。本课题首先从炉体结构和电气控制系统两大方面分析了影响工业炉炉温均匀性的因素并对其中一些影响因素提出了改进意见。加热元件、炉衬结构、循环风机、测量系统、控制参数、加热源工作方式的选择、炉压、测点的选择及补偿等都会影响炉温均匀性,对不同工业炉而言,影响因素有所不同。所以,在实际炉温测试中应根据每台工业炉的具体情况分析其主要影响因素,然后采取措施进行调整改进,以求达到满意的炉温控制效果。然后以丹阳市恒泰电炉有限公司研发的脱硝催化剂烘干炉为具体研究对象进行了实验研究,通过对实验数据的分析,着重研究了脱硝催化剂烘干炉结构对炉温均匀性的影响。通过计算得出了丹阳市恒泰电炉有限公司研发的脱硝催化剂烘干炉的温升速率不能满足技术指标要求的结论,对烘干炉能量供给和燃烧室结构进行了分析,确定了燃烧室结构存在问题,需要改进。改进燃烧室结构后,再次进行了实验和计算,得知温升速率能够满足技术指标要求,炉温均匀性得到了了保证。最后建立了结构改进后的脱硝催化剂烘干炉烘干室的数学模型,并基于CFD理论和FLUENT软件,对烘干室建立了物理模型并对其进行了网格划分,对烘干室仿真模型进行了参数和求解器设置后进行了仿真计算。由仿真结果可知,保温半个小时后能够达到炉温均匀性技术指标要求。对仿真模型中测点处的温度进行了监测,着重分析了测点布置对表征炉温均匀性的影响,找出了更能反映催化剂温度变化的测温点。

关键词：炉温均匀性影响因素结构温升速率 FLUENT 温度场测点

燃烧系统优化对台车式热处理炉炉温均匀性影响的研究

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燃烧系统优化对台车式热处理炉炉温均匀性影响的研究

作者：张天航河北科技大学

学位级别：硕士

热处理炉是冶金工业中进行热处理工艺的主要设备,其炉膛内部温度均匀性是评判热处理炉优劣的重要指标之一。鉴于特钢生产企业的台车式热处理炉存在局部温度过高,难以保证特钢生产工艺要求的问题,提出通过优化燃烧装置结构和布置方式来... 详细信息

热处理炉是冶金工业中进行热处理工艺的主要设备,其炉膛内部温度均匀性是评判热处理炉优劣的重要指标之一。鉴于特钢生产企业的台车式热处理炉存在局部温度过高,难以保证特钢生产工艺要求的问题,提出通过优化燃烧装置结构和布置方式来提高炉温均匀性的方案。本文对燃烧系统优化方案的合理性进行了数值模拟研究和试验验证,具体研究内容和结论如下:1)以某特钢生产企业的台车式热处理炉为研究对象建立出数值模拟所需的物理模型,利用Fluent 2022模拟仿真软件对炉内流场和温度场的分布规律进行研究,其中湍流模型采用标准k-ε双方程模型、燃烧模型采用通用有限速率模型、辐射模型采用P1模型。研究结果表明:炉膛有效加热区域内最大温度偏差为136 K,局部温度过高的主要原因是燃烧装置喷出的火焰强度不足且辐射范围较小。2)调整燃烧系统中烧嘴砖的缩口角度和燃烧装置布置间距,研究了这两个因素对火焰强度及辐射范围的影响。研究结果表明:火焰强度随着烧嘴砖缩口角度的增加而增强,当烧嘴砖的缩口角度为18°时,燃烧装置的出口速度增大,火焰强度增强,使得火焰强度与负压区的引力达到平衡,炉温均匀性达到最佳,炉膛内有效加热区域最大温差为95 K;火焰辐射范围随着燃烧装置间距与炉膛长度之间比例的增大而增强,当比例达到最大12.5%时,相邻燃烧装置的相互影响力减弱,火焰辐射范围增强,炉温均匀性达到最佳,炉膛内有效加热区域最大温差为14 K。3)结合台车式热处理炉燃烧装置结构及布局模拟优化的结果,对现场热处理炉进行优化改造,并根据《GB/T 30824-2014燃气热处理炉温度均匀性测试方法》进行测试。通过对炉膛有效区域进行炉温均匀性测试,得出以下结论:两段保温阶段测得的温度最大正偏差为(10)8.4 K,温度最大负偏差为-7.9 K,满足Ⅲ类热处理炉炉温均匀性要求,且温度分布与仿真分析结果基本一致,验证了仿真模型数值模拟的可靠性。本文对台车式热处理炉燃烧装置结构及布局进行了优化,削弱了炉内局部高温,提高了炉温均匀性,研究结果为热处理炉的技术改造和提升提供了一定的解决思路和理论依据。

关键词：燃烧系统台车式热处理炉炉温均匀性数值模拟测试方法

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多烧嘴热处理炉炉温均匀性的整体控制

金属热处理 2018年第3期43卷 162-165页

作者：田海兰乔书杰张晓伟郑州财经学院机电工程学院河南郑州450044 机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450007

针对多烧嘴燃气热处理炉各温控区之间相互耦合的问题,提出了一种新的控制方法——整体性控制,并以实例阐述控制方法的实现步骤。以测量点的温度均值PV和温度标准差σ作为控制评价指标,通过控制打开烧嘴的数量、顺序和切换烧嘴的频率,加... 详细信息

针对多烧嘴燃气热处理炉各温控区之间相互耦合的问题,提出了一种新的控制方法——整体性控制,并以实例阐述控制方法的实现步骤。以测量点的温度均值PV和温度标准差σ作为控制评价指标,通过控制打开烧嘴的数量、顺序和切换烧嘴的频率,加快炉内空气流的流动速度,较大幅度改善了炉温的均匀性。现场实际应用表明,整体性控制方法能够较好地改善炉内气流环境、提高炉内温度均匀性。

关键词：多烧嘴热处理炉整体控制炉温均匀性档位切换

工业热处理炉炉温均匀性测试新技术的应用研究

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机械研究与应用 2022年第6期35卷 120-123页

作者：张永良李大为张富余岳永天汪刚文雍海玉雒家玲袁国忠兰州兰石检测技术有限公司甘肃兰州730314 甘肃省高端铸锻件工程技术研究中心甘肃兰州730314

热处理炉炉温均匀性测试中经常会出现不同检测人员、不同方法测得的结果差异较大、测量效率低下的问题,针对此问题,基于GB/T 9452-2012《热处理炉有效加热区测定方法》和GB/T 30824-2014《燃气热处理炉温度均匀性测试方法》的要求,通过... 详细信息

热处理炉炉温均匀性测试中经常会出现不同检测人员、不同方法测得的结果差异较大、测量效率低下的问题,针对此问题,基于GB/T 9452-2012《热处理炉有效加热区测定方法》和GB/T 30824-2014《燃气热处理炉温度均匀性测试方法》的要求,通过对热处理炉的检测过程和方法的控制,提出一套通用适宜的测温方法,设计出一种简单、方便、快捷的测温支架作为辅助工具,实际测量应用验证说明,此方案达到了提高热处理炉炉温均匀性测试的准确性和效率的目标。

关键词：炉温均匀性测温方法测温支架

蓄热式加热炉炉温均匀性及氮氧化物排放特性研究

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蓄热式加热炉炉温均匀性及氮氧化物排放特性研究

作者：赵亚珊河北科技大学

学位级别：硕士

蓄热燃烧技术是以蓄热式热交换技术为基础的新一代燃烧技术,在工业加热领域得到了广泛的应用,但是随着蓄热式加热炉生产率的提高,蓄热式加热炉的大型化造成了炉内温度分布的不均匀现象,从而影响到钢坯的加热效果及污染物的排放指标。为... 详细信息

蓄热燃烧技术是以蓄热式热交换技术为基础的新一代燃烧技术,在工业加热领域得到了广泛的应用,但是随着蓄热式加热炉生产率的提高,蓄热式加热炉的大型化造成了炉内温度分布的不均匀现象,从而影响到钢坯的加热效果及污染物的排放指标。为此,本文采用RNG k-ε湍流模型、非预混燃烧模型、DO辐射换热模型、热力型NOx生成模型,针对蓄热式室式加热炉的燃烧和污染物排放特性进行了非稳态数值分析,以期为大型蓄热燃烧加热技术的精准控制提供理论支持。本文研究内容可分为两大部分:其一为对单个蓄热式燃烧器的结构和运行参数的优化;其二为多个蓄热式燃烧器换向方式对加热炉热过程及钢坯加热过程的影响。具体的研究内容和结论如下:1)以单个蓄热式燃烧器内部温度分布和出口端面的NOx排放均值为评价指标,研究了过量空气系数为1.05、1.09、1.13和1.17的燃烧器污染物排放特性。研究结果表明,温度变化对NOx产率的影响大,在α=1.13时,平均温度和NOx排放均呈现较低数值。2)以单个蓄热式燃烧器内部温度分布和出口端面的NOx排放均值为评价指标,研究了空气与燃气间夹角为70°、75°、80°、85°和90°的燃烧器的燃烧特性。研究结果表明,当夹角为90°时,燃烧器内温度梯度较小且层次分明,NOx排放量也保持低值。3)以钢坯表面温度特性为评价指标,研究了多个蓄热式燃烧器的三种换向方式(同侧换向,交叉换向和分级换向)对炉温均匀性的影响。研究结果表明,同侧换向方式时,炉膛中心易形成高温区,使得钢坯表面局部温度高;交叉换向方式时,炉膛中部呈现较大的高温区,钢坯中部换热强烈,升温速度快;分级换向方式时,高温区移向两端,钢坯两端温度高于中部。因此,不考虑控制的前提下,蓄热式加热炉采用交叉换向和分级换向交替运行为最佳的方式。

关键词：蓄热式加热炉燃烧器钢坯炉温均匀性氮氧化物

浅谈电阻加热炉炉温均匀性差的原因及解决途径

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中国科技期刊数据库工业A 2023年第7期 0185-0188页

作者：鲁平瑞赵敏西安博莱炉业科技股份有限公司陕西西安710000

电阻加热炉是一种常见的热处理设备,但存在炉温分布不均匀的问题,这可能导致产品质量不稳定。本研究分析了炉温不均匀性的主要原因,包括电阻线布局不合理、炉体结构设计不当以及热传导效率低等。针对这些问题,提出了几种解决途径,如优... 详细信息

电阻加热炉是一种常见的热处理设备,但存在炉温分布不均匀的问题,这可能导致产品质量不稳定。本研究分析了炉温不均匀性的主要原因,包括电阻线布局不合理、炉体结构设计不当以及热传导效率低等。针对这些问题,提出了几种解决途径,如优化电阻线布局、改进炉体结构和提高热传导效率。实验证明,通过采取这些措施,可以显著改善电阻加热炉的炉温均匀性,提高产品加热效果和质量稳定性。

关键词：电阻加热炉炉温均匀性原因分析解决途径优化设计

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炉温均匀性测试数据处理系统的设计与实现

制造技术与机床 2005年第3期 43-46页

作者：张建文汤军社李险峰西北工业大学机电学院陕西西安710072 西安飞机工业(集团)有限责任公司陕西阎良710089

在航空工业中 ,对炉温的均匀性要求比较高。作者所设计的数据处理系统作为炉温均匀性测试装置的软件部分 ,实现了对测量数据的自动修正、过滤及参数计算等功能。该系统实现中用到了PB与Excel的数据通信等关键技术。该系统已应用在西飞... 详细信息

在航空工业中 ,对炉温的均匀性要求比较高。作者所设计的数据处理系统作为炉温均匀性测试装置的软件部分 ,实现了对测量数据的自动修正、过滤及参数计算等功能。该系统实现中用到了PB与Excel的数据通信等关键技术。该系统已应用在西飞的军民机生产及转包生产的项目中。

关键词：炉温均匀性自动参数计算数据处理系统测试装置测量数据 PB 测试数据软件设计

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电阻加热炉炉温均匀性差的原因及解决办法

金属热处理 2011年第9期36卷 112-113页

作者：张西军陕西宝鸡钛业股份有限公司锻造厂陕西宝鸡721014

某集团公司锻造厂使用的加热炉主要有台车式电阻炉和箱式电阻炉。产品要求工业4级炉的均温性必须保证在±10℃以内。为此,对所有的锻造加热炉要定期进行炉温均匀性测试,以保证合格产品。1电阻加热炉炉温均匀性检测依据GB/T9452—2003《... 详细信息

某集团公司锻造厂使用的加热炉主要有台车式电阻炉和箱式电阻炉。产品要求工业4级炉的均温性必须保证在±10℃以内。为此,对所有的锻造加热炉要定期进行炉温均匀性测试,以保证合格产品。1电阻加热炉炉温均匀性检测依据GB/T9452—2003《热处理炉有效加热区测定方法》对加热炉的炉温均匀性进行了测试。在电阻炉的有效工作区内,用9点测温法测定电阻加热炉均温性。当炉膛温度达到设定温度后保温2 h,

关键词：炉温均匀性电阻加热炉箱式电阻炉原因台车式电阻炉测定方法锻造加热炉有效加热区