台车炉
大冶台车炉
退火炉技术改造主要由炉体钢结构、耐火纤维、炉门及升降系统、台车及驱动机构、燃烧系统、管路系统、排烟系统及自动化控制系统(PLC等利旧，损坏新增或精度不达标的投标方需更换)等组成、控制柜部分等利旧。
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1. 炉体
1.1. 炉体钢结构
炉体钢结构既要考虑结构强度、挠度和受热膨胀等因素,又要合理减少用钢量,采用桁架框加强结构, 炉体钢构的立柱必须使用H型钢或方钢制作、5mm折边式钢板等焊接或用高强螺栓锚接成高强度的衍架刚性结构,气密性好。在设计上充分考虑到热膨胀的影响，使钢结构轻巧耐用不变形。钢骨架上设有平台、扶梯；
1.2 炉体密封系统（耐热铸件）
炉体密封使用气缸结构，炉体四周砂封刀护板：材质：RTSi5.5，截面厚度≥20mm。保证砂封刀稳定固定在炉体钢架上，留设检修紧固连接螺栓的空间。炉口外护板：材质：RTSi5.5，截面厚度≥20mm。
1.3. 炉衬（包含炉门、排烟设施的耐材组成）
除台车外，采用山东鲁阳1260型全耐火纤维模块结构，热惰性小，可实现灵活调节炉温及较大范围升温和降温速度的要求，炉衬结构为耐火纤维组合结构，耐火纤维模块300mm，背衬耐火纤维毯厚度50mm，炉衬厚度共350mm，在最高炉温时，炉墙外壁温度不高于环境温度+40℃,炉顶外壁温度不高于环境温度+50℃，耐火纤维折叠块在使用过程中不产生影响正常性能的明显缝隙。
2. 台车
台车车架采用双层坚固的型钢框架结构，牢固、平稳。台车的设计应充分考虑装出料过程中工件的偏载。台车车架的设计和选材按在正常使用条件下的变形不影响台车的进出、密封、偏载考虑。 台车车架的设计和选材按在正常使用条件下的变形不影响台车的进出、密封、偏载考虑。
2.1 台车密封结构
因为炉体和炉车有相对进出，考虑到加热后的膨胀，这一部位应有较大的间隙(约40 mm)，所以此部位采用炉后气缸推拉纤维密封快+耐热铸件护板的密封装置 ,以密封住炉车和炉体两侧的沙封刀。这种密封结构的特点是结构简洁、密封可靠，调整方便。车架四周设有特制的耐热铸件车边框，材质：RTSi5.5，厚度≥20mm。
2.2 台车驱动机械
退火炉炉车架采用双层车架,各由纵梁和数根工字钢横梁拼接而成，面辅6mm厚钢板，其刚性确保在满负荷情况下不变形。纵梁采用组合式预应力焊接梁，可根据载重的变化合理调节车轮的受力。各由4台斜齿轮减速机电动自行驱动，变频调速同步启动。
2.3. 台车耐材
台车面为承重耐火层，垫铁放置处(～400mm宽)采用大块高强低水泥浇注料预制块(烧结好)，最大承重能力按100t设计。烧嘴火焰通道处(～400mm宽)则采用重质砖,下部隔热层为轻质隔热粘土砖。台车四周为异形大块浇注料预制块，设计和选材按在5年内正常使用条件下台车表面没有明显的下沉考虑，满足生产工艺要求。
浇注料预制块层厚：200mm
隔热层厚： 283mm
为解决炉车耐火砖受热膨胀顶坏车边板，车边砖采用大块高强度浇注料预制块,并比中间耐火层低20mm，确保车边框在装卸料过程中不受强冲击。台车边框的耐热件规格统一，可以互换，边框与台车用耐热钢螺栓连接。
炉车两侧的大块异形砖与炉体两侧纤维浇注料成型块形成迷宫式结构,并比炉车中间耐火砖低20mm,以防装卸料时冲断两侧的车边框,炉车中间采用大块浇注料预制块,不但耐冲击,单位耐压大,而且使用寿命长,一旦有破损时,更换方便。
3. 炉门钢结构
炉门结构使用矩形钢管和钢板焊接而成，四侧安装炉门护板（材质：RTSi5.5)，截面厚度≥20mm）。将炉门钢结构矿体和耐火框体巧妙地分离、组合，即使在长期高温开门操作工况下，也能保证炉门钢结构不变形和密封的可靠性。炉门周边装有耐火纤维块，可根据炉门和炉体接触面情况进行调节。炉门钢结构由碳钢焊接而成，耐火纤维模块材质、厚度同炉体,在结构设计上充分考虑了热膨胀的影响，炉门护板的设计和选材按正常生产约4年不出现影响正常使用的损坏考虑。
3.1. 炉门驱动机械
炉门提升机构由带制动减速机、套筒滚子链、链轮、配重和调节装置等构成。炉门运行平稳，能稳定的平行提升和降落。
炉门设有安全销，当检修和检查时将安全销锁住炉门，并与控制系统联锁，降低风险。
炉门立柱由32#槽钢及厚钢板焊接成箱型结构，横梁采用槽钢及工字钢焊接成箱型结构。
炉门采用炉前控制和遥控控制（带遥控器）两种方式，遥控控制可使操作人员远离高温辐射，降低安全隐患。
炉门升降速度： 6～8m/min
炉门设有上、下行程双保险限位元机构，限位元开关采用霍尼韦尔产品。同时设有超限安全保护开关,一旦炉门上升越限,自动切断电源。
3.2. 炉门密封
炉门密封采用炉门钢管+炉门柱槽钢+轴承转向的新型结构,采用4套重型汽缸+二侧整体杆(不是4个点)压紧装置。
4套重型气缸的动作各采用二套(同侧二套气缸用一套)SMC先导电磁阀(+24V 长期通电工作)+过滤装置,气缸限位采用欧姆龙接近开关。
炉门采用纤维内衬，在关门时，炉门内衬与炉口的墙体压紧构成一道密封，炉门四周的纤维与炉口的四周边框构成第二道密封。炉门上焊接的导杆，在活动导槽内运行，当炉门运行到位时（下部安装拖轮），由4套气缸水平推力使炉门压紧炉口。炉门在设计中要充分考虑高温下频繁开门装出料的要求。
压紧气缸压缩空气系统，经稳压、过滤三件套后定值捡测、欠压报警。 供给炉门气缸压紧密封系统，作为操作动力源,压力0.5MPa。
4. 燃烧系统
退火炉的烧嘴均采用分体式自预热烧嘴，并配备配备DP总线型烧嘴控制器或ET子站控制（不可单独使用小型可编程控制器单独控制烧嘴）。燃烧产物中（8%含氧量的情况下），NOX排放量≯200mg/Nm3，确保了炉子烟囱的总体NOX排放量、最大允许排放速率达标。
焦炉煤气自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴参数：
烧嘴类型 焦炉煤气自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴；
烧嘴正常使用寿命 约4年（不包括点火电极）；
4.1. 烧嘴系统
每套焦炉煤气自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴系统由一套烧嘴、DP总线型智能烧嘴控制器或ET子站控制根据炉子结构的型式，将烧嘴均匀布置在炉子两侧下部，烧嘴采用通、断交替的脉动方式进行控温。
为保证安全生产，焦炉煤气总管设有一道眼镜阀，互为备用的二套过滤器、孔板流量计、紧急切断阀，烧嘴前设有电磁阀，实时监测空气和焦炉煤气压力，当空气和焦炉煤气压力低于设定值时进行报警并快速关闭焦炉煤气管道上的紧急切断阀。
4.2. 燃烧控制系统：
烧嘴控制：采用AmBC480控制器或通过S7-300（利旧）直接控制，禁止每个烧嘴单独使用可编程小型PLC控制烧嘴。高压包、点火电极按使用寿命不小于一年选型。
4.3.燃烧安全保护
自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴系统具有可靠的安全保护装置，设有点火前自动吹扫、自动点火程控、熄火、回火自动监测保护及报警等多项多层次安全保护措施。
4.4.燃烧比调节：
自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴配有自控专用阀门和手动阀，可实现助燃空气、焦炉煤气的定量供气，实现烧嘴自动控制和空燃比精确控制（a=1.05～1.1）。
5. 管路系统
5.1. 助燃空气及引射空气供应系统
自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴前供风系统分助燃空气及旁通引射空气，助燃空气提供给各烧嘴燃烧用，引射空气供烟气排放用。由于炉子在加热过程中对助燃空气和引射空气的需求量变化很大，而脉冲控制系统对空气、焦炉煤气压力要求非常严格。因此为保证在任何工况下空气总管压力稳定，该系统配置具有很大的助燃空气流量调节范围。风机进风口设有消音过滤装置,空气总管路上设有安全防爆装置。在炉子的管前总管上设置一台压力变送器,风机采用西门子变频器变频控制,并与上位S7-300 PLC- DCS的PID调节模块组成风压定值PID调节系统，随着供风量的改变，自动控制和调节炉前总风管压力，使风压控制在最佳值，风阀调节(即风压调节)有自动和在HMI工作站上手操遥控两种控制方式,自动调节炉前助燃风压。可根据燃烧情况，自动调节空气系统压力和供风量。
助燃空气供应系统参数：
助燃风机台数 1 台；
炉子两侧的空气支管端头，均设有防爆片。以防有焦炉煤气渗入到空气管路中发生危险。
5.2. 焦炉煤气管路系统
遵循原则:根椐燃气炉设计安全规范,在3#、14#退火炉的焦炉煤气管路及控制系统的设计中采用了以下完善安全防爆措施；
①.烧嘴熄火报警并自动快速切断烧嘴前电动燃气阀,重新自动点火后,进行3秒钟的吹扫;
②.焦炉煤气欠压(≤2.5KPa)、风机故障或欠压(≤3KPa))时系统报警,延时6秒后,故障仍未消除,则自动切断焦炉煤气电磁阀,同时自动快速切断总管安全切断阀；
③.突然停电时,自动切断烧嘴前电动燃气阀及总管安全切断阀,来电后,由人工起动总管安全切断阀后,进入正常吹扫点火程序;安全切断阀采用进口电动安全切断阀。
④.炉前焦炉煤气管路末端和总管上均设置了高端燃气放散系统,汇总后集中放散;首次开炉时或长时间停炉后再开炉时,必须将管路中的空气放净,以免在点火时发生爆然或爆炸；
⑤.所有炉前空气干管末端均设置了带防护罩的防爆膜,以防焦炉煤气因阀门泄漏或其他原因渗入空气管路,产生燃气爆炸时,击穿防爆膜泄压,避免造成人身或设备伤害事故； 焦炉煤气进口总管上分别配置眼镜阀、互为备用的二路焦炉煤气过滤器、压力变送器、调压阀、安全切断阀、孔板流量计、安全放散管路等；经自动调压后,焦炉煤气管道压力从15～18Pa自动减压稳压,恒定在6PKa～8KPa,由于所配的调压阀流量较大,在炉子火焰频繁调节过程中,压力波动极小,确保控温过程的稳定；每套燃烧器前设有燃气主管路，设有广州施能SG型焦炉煤气电磁阀和手动切断球阀。每套燃烧器可实现点火、熄火报警等全过程的自动控制。
6. 排烟系统
烟气通过各烧嘴引射器引射到总烟道，总烟道汇总后通过引风机连接至原烟囱排放。排烟温度 ≤250 ℃；
自身预热烧嘴或分体式自预热烧嘴利用阻燃空气沿换热器内壁进入烧嘴混合装置，高温烟气沿换热器外壁以相反的方向从炉内流出，冷阻燃空气和高温烟气通过换热器进行热交换。通过烟气与空气的热交换,回收烟气大部分热量以提高助燃空气的温度，烟气排出温度控制在180℃～250℃以下。
7. 密封系统
7.1. 炉门与炉体、炉车的结合部：
这一结合部是2台热处理炉最难以密封，又是炉子泄漏最大的部位。采用炉门纤维与炉口纤维组成迷宫结构,采用4套重型气缸+二侧整体杆压紧装置可靠压紧。炉门下部耐火纤维凸台与炉台耐热护板压紧密封。采用这种密封结构可以使这一部位密封得很好，调整方便。
7.2. 炉体和炉车两侧、后炉体与后炉车的结合部：
因为炉体和炉车有相对进出，考虑到加热后的膨胀，这一部位应有较大的间隙(约 40 mm)，而且退火炉需要做降温控制,所以此部位采用炉后二套气缸推动型纤维软密封装置 ,以密封住炉车和炉体两侧的沙封刀。这种密封结构的特点是结构简洁、密封可靠，调整方便。在降温工艺执行过程中,一旦降温速度低于预设的工艺要求,控制系统会自动打开二侧密封,加快降温速度。
8. 电气控制系统（利旧改造）
退火炉置于远程集控室的动力柜、PLC 控制柜利旧改造,风机控制改换西门子变频器,炉子温度控制采用西门子S7-300 PLC 作为核心控制，PID 自动调节，按程序自动控制升温速度，实现良好的温控；同时还可以实现手动/自动转换控制：并设有报警、保护功能。更换的低压电器元件均选用施耐德产品。电偶温度直接进PLC，不允许通过温度变送器进行转换。 炉门的升降与台车进出实现联锁。在现场设无线遥控操作器。
控制系统采用由上位机西门子S7-300PLC组成的集散控制系统。上位计算机通过工业以太网与 SIEMENS S7-300 连接，完成上位机和 PLC 之间的数据双向通讯，并预留光纤接口。 控制系统以 PLC作为控制核心，实现温度控制、动力控制、动作以及连锁保护，确保系统准确安全可靠地工作；上位计算机进行管理、数据（状态数据和工艺数据）保存、工艺编制等。 每个区设一支双芯热电偶(1芯控温/1芯记录报警)，一支超温报警热电偶，这些热偶的数据均传输到工控机上显示并记录。各区的温度控制采用 PLC 进行控制。通过对 PLC进行合理的编程及参数设置，可以达到每个温区最佳控制，达到较为理想的温度稳定性。
根据工件热处理工艺，设定升温速度、保温温度、保温时间，系统便按照输入的参数进行温度控制。在运行过程中，根据实际情况可在线修改工艺参数，用户可随时更改工艺，并设有断电保护，意外断电后重启，可继续执行断电前工艺。当炉温超出设定范围时，发出超温报警信号，确保炉温控制在设定范围内。
冷却控制：根据退火曲线的要求由PLC 控制冷风电磁阀的通、断各烧嘴供风或打开侧密封补充供风方式，实现精确的冷却曲线。
PLC 控制机构动作并带有自诊断、自巡查功能，如：各温区的超温、断偶检测,PLC 通过与上位计算机进行通讯，由上位计算机进行实时跟踪各检测参数及显示诊断信息。
9. 上位计算机系统
2台热处理炉计算机集散式控制系统采用研华IPC610H-PⅤ工业控制机，配西门子WinCC7.0组态软件, 作为上位监控组态软件，使整个监控系统接口友好，实现动态显示系统流程图，工艺曲线设定、实时监控以及查询打印历史数据记录。
下位采用西门子公司S7-300系列PLC。
上位机的基于Windows7操作系统的西门子WinCC7.3监控组态软件.
计算机集散式控制系统由研华IPC610L工业控制机、27寸液晶显示器等接口设备组成。
