室状热处理炉热工过程数学模型与自动控制的研究

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,针对中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.该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,借助于计算机求解没工况下的炉温-时间曲线.另外该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方法,更有利于节能.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.2研究对象及意义

1.3文献综述

1.4研究内容及研究方法

1.4.1研究内容

1.4.2研究方法

2室状热处理炉热工过程数学模型的研究

2.1概述

2.2炉内传热分析

2.3数学模型的假设条件

2.4工件表面边界热流的计算

2.5室状热处理炉热工过程的数学描述

2.6微分方程的离散

2.7综合对流给热系数的确定

2.8差分方程的求解

2.9工业试验验证

2.10计算机仿真计算结果及其分析

3热工过程自动控制方法与系统的研究

3.1控制内容

3.1.1电阻炉

3.1.2火焰炉

3.2控制方法

3.2.1温度控制方法

3.2.2空燃比控制方法

3.2.3炉压控制方法

3.2.4保护气氛控制方法

3.3控制系统

3.3.1单回路控制系统

3.3.2计算机控制系统

3.3.3控制系统集散型

3.4工业应用

4结论

参考文献

致谢

附录1

附录2

附录3