开题报告：退火炉自动控制系统的研究与实现
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开题报告：退火炉自动控制系统的研究与实现
一、立论依据
课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值（不少于 1500
字，可以整页扩页）
在一些大型的热处理方式中，需要进行有很多的金属热处理的工艺。比如产品 表面回
火、消除应力等工艺。在不同的工艺中，需要使用的炉子也有很多的种类， 例如退火炉、回
火炉、正火炉等。加热方式有电加热、燃油、燃气、燃煤、热 风循环。 退火炉是一种新型换热设
备。退火炉相比其他的炉子，能够节约百分之 六十的能量，因为它采用的是纤维结构。本系
统中，我们使用的是全氢罩式退火 炉。全氢的退火工艺最先运用于铜的加工中，在以后才慢
慢推及到其他金属的加热 处理中。在退火炉里面使用氢气作为保护气体，是起源于七十年代
的初期。改技 术的发明使得这个行业受到了很大的推广，这家公司在 93 年投产了五百多座
的生 产车间，遍布全世界二十几个国家。随着市场的需求，该行业急促蓬勃的发展，各国都
逐渐有了创建和改造炉子的 需求。现在能够提供完整技术和配套的厂商很少。它们的制造商
都在欧洲，有两 家比较有影响力的公司。奥地利的强对流全氢罩式退火炉具有全封闭的特
点，炉 台、循环风机、内罩等都是封闭的结构；另外一家公司在德国，退火炉的名称为 高
效能全氢退火炉，与前面一个公司的产品的不同之处是这个炉台是不是封闭的， 炉台、循环
风机、电机等都是敞开的。这两家公司殊途同归，虽然有不同的技 术，但是生产出来的产品
都具有很高的质量。
随着我国工业的发展，在建筑、汽车、家电等行业冷轧钢板的需求越来越大，在我们日
常生活中日益发挥着越来越重要的作用。带钢是很多产品重要的材料，它的质量非常受关
注。退火是金属热处理中的重要工序，是将偏离平衡状态的金 属加热到临界温度以上，保持
一定时间，然后缓慢冷却，以得到接近于平衡状态 组织的过程。通过退火可以达到细化组
织、降低硬度、改善切削加工性能、消 除内应力等目。所以本人研究的带钢的控制系统在提高
带钢质量和环境保护方 面都明显的作用。首先，能提高企业生产效益。为了支持企业的业务
需求，明确 企业的利润，以及创造更多的利润，提高生产效率是一个关键措施，尽可能地
在 单位时间内输出合格的产品，在生产过程中体现投资和利润的权衡关系，在控制方法上
优化改进过程。其次，能够减少能源的消耗。工艺过程会产生废气，废气 里面带有很多的热
量，对废气的余热回收能节能。此外，在炉体结构的改善也在 节能方面有所效果。但是这些
成本都很高，节能效果很微弱。第三，能提高产品 产量和质量。炉内的温度控制是重点，炉
子内部的温度曲线对产品的质量有影响， 温度与设定值的偏差过高和过低都对产品有很大
的影响。通过对温度曲线的控制 可以降低整个生产过程的时间，提高成品率。尤其重要的
是，能够改善生态环境。 工业大气的污染一直是社会关注的重点，燃烧过程中尾气含有大量
的污染气体， 对温度造成较大的影响。如果在控制过程中合理的安排了燃烧气体与空气中氧
气 的比例，合理的比例可以是燃料完全燃烧，提高燃气的可用率，降低有毒气体的 排放。
在节能环保越来越重视的今天，通过在控制过程的改进来实现节能环保具有长远的意义。
为了满足退火炉的工艺需求，温度控制是退火炉退火产品成功的关键因素。需 要保证内
罩里面温度均匀，在整个工艺流程的过程中，要实现快速升温，平稳保 温。本控制系统有很
多的部分构成，在退火炉控制机组方面，包含了内罩、加热罩、液压站以及 PLC 自动化控制系
统等。控制系统庞大，监测点多，干扰因素多。 由于现场环境复杂，加热过程又具有惯性的
1
特点，各部件之间存在着非线性等控 制特点，所以控制系统的实施是一件需要好好设计的
工作。
二、文献综述
摘要：
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开题报告：退火炉自动控制系统的研究与实现一、立论依据课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值（不少于1500字，可以整页扩页）在一些大型的热处理方式中，需要进行有很多的金属热处理的工艺。比如产品表面回火、消除应力等工艺。在不同的工艺中，需要使用的炉子也有很多的种类，例如退火炉、回火炉、正火炉等。加热方式有电加热、燃油、燃气、燃煤、热风循环。退火炉是一种新型换热设备。退火炉相比其他的炉子，能够节约百分之六十的能量，因为它采用的是纤维结构。本系统中，我们使用的是全氢罩式退火炉。全氢的退火工艺最先运用于铜的加工中，在以后才慢慢推及到其他金属的加热处理中。在退火炉里面使用氢气...
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