室状热处理炉热工过程数学模型与自动控制的研究

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1、东北大学硕}论文摘要通过对国内外热处理炉炉型结构和热工操作现状的分析，针对我国热处理炉目前存在着质量差、能耗高等问题的原因，提出了以工件热处理工艺曲线为依据，研究与之对应的优化炉温制度的必要性。本文以安庆百协精密锻造厂的汽车万向轴回火炉为研究对象，运用能量守恒定律和炉内热交换原理，建立了室状热处理炉在线实时控制数学模型，采用数值计算法和综合对流给热系数修正法，借助于计算机求解不同工况下的炉温一时间曲线。1通过工业实验验证，模型精度完全满足热处理工艺要求。定量分析了综合对流贻热系数、工件加热速度、工件尺寸与炉温制度的关系，得出了提高

2、工件热处理质量和降低能耗的具体方法。主要是:①对低温热处理炉，采用热风搅拌，尽量提高对流给热系数是行之有效的措施;②对不同断面尺寸的热处理工件，均可适当提高升温速度，不但不会影响工件的热处理质量，而且有利于提高炉子生产率;③材质相同而断面尺寸不同的热处理工件，应该采用不同的炉温制度，有利于保证热处理质量于一另外，本文还根据热处理炉的热工过程特点，对其自动控制方法和控制系统进行了研究。通过工业实验得出:①对热处理炉采用连续控制方法和脉动控制方法均能达到热处理工艺的控制精度:②热处理炉在升温阶段采用连续控制方法，在保温阶段采用脉动控制

3、方法，更有利于节能。关镇词纵热赫工艺曲幼炉赢华型魂〕自动控制方法动控制麒犷东北大学Ild}:论文ABSTRACTInordertoresolvetheproblemsofpoorqualityandhighenergyconsumptioninheattreatment,throughtheanalysisofheattreatingfurnacestructuresandoperationsoverhomeandabroad,itisadvancedthatstudytheoptimumtemperatureconditions

4、cheduleoffurnaceoperationaccordingtothetechnicalcurveofheattreatingisnecessary.Inthepaper,bythemethodofthelawofconservationofenergyandtheprincipleofheatexchangeinflamefurnacechamber,amathematicalmodelofon-lineandreal-timecontrolforthechamberfurnaceofheattreatingisesta

5、blishedbasedonthetemperingfurnaceforautomobilebogieatAnqingBaiMePreciseWroughtFactory.Thetemperature-timecurvesofdifferentconditionsarecalculatedusingthemethodsofnumeralcalculationandoverallconvectionheattransfercoefficientamendment.Theprecisionofmodelmeetstherequirem

6、entoftechnologyandisverifiedbytheindustrialexperiment.Themethodsthatimprovethequalityanddegradetheenergyconsumptioncanbeacquiredfromquantitativeanalyzingtherelationshipbetweenoverallconvectionheattransfercoefficient,heatingrateofwork-piece,dimensionswithtemperaturecon

7、ditionscheduleoffurnaceoperation.:①Itisaefectivemethodthatenhanceoverallconvectionheattransfercoefficientbyallmeanssuchasinstalledforcedaircirculationsysteminheattreatingfurnace(especiallyinthelowtemperaturefurnace);②Itconducestopromoteproductivityoffurnaceandqualityo

8、fwork-piecethatenhancestheheatingratereasonablyfordiferentwork-piece;③Inordertoachievethehighheattreatingquality,itisindispe