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博碩士論文 etd-0028119-231934 詳細資訊
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論文名稱
Title
熱軋廠扁鋼胚加熱爐自動控溫系統的控溫策略精進
Improvement of Automatic Temperature Control Strategy for Slab Reheating Furnace in Hot Strip Mill
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
74
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2019-01-07
繳交日期
Date of Submission
2019-01-28
關鍵字
Keywords
熱軋、熱傳學、熱力學、加熱爐
Thermodynamics, Heating Transfer, Hot Mill, Furnace
統計
Statistics
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中文摘要
加熱爐自動控溫系統的優點,在能協助操作員面對複雜的生產排程時,能自動規劃出最適當的爐溫設定值,以滿足生產的要求,並能達到節能及減少溫室氣體的排放。目前各加熱爐的設計廠商已設計了許多自動控溫系統,但在應用上仍有待改善之處,針對這些問題與改善策略如下所示:
(1)產線暫停策略不佳:
將暫停時間納入鋼胚剩餘在爐時間,使得調降溫度亦可達到出爐溫度,藉由此法即能使爐溫設定值可自動降溫與升溫。
(2)目標粗軋完軋溫度命中率偏低:
將粗軋完軋溫度依鋼種分類,依移動平均的方式,估算後續各鋼種之爐溫補償值,如此即可使得目標粗軋完軋溫度命中率提升。
本研究將開發的改善策略實際應用於現場加熱爐後,證實能改善問題,並有節能的效果。
另外鋼胚溫度計算是上述策略的基礎,但閱讀相關文獻時,均無文獻有詳述該公式的由來與驗證方式,故本研究將其詳述與推導,以讓從事加熱爐操作與研究的人可以參考。
Abstract
The furnace auto temperature control system is often utilized in steel mills to calculate the optimum heating curve and determine the corresponding optimum zone temperature set value to meet the complex slab reheating production schedule. Meantime, it can also lead to save fuel and reduce greenhouse gases.
Many companies have already developed several furnace auto temperature control systems. However, three further improvements are still needed in this study, the new strategies have been developed corresponding to those three situations
(1)Unexpected pause operation:
Combining the pausing time with the remaining time in furnace, to determine the temperature down-period and calculate the sequent heating up temperature curve.
(2)The meeting rate of rough mill target temperature is too low:
By classify the RDTs by steel grade code for calculate the compensation value for furnace zone temperature.

These new strategies have been applied to the real reheating furnace operation. The results are not only able to improve these problems but also reduce the fuel consumption.

In addition, the slab temperature calculation are fundamental basis for the furnace temperature control, but its detail derivation were never found in the open literature. Therefore in this study, the derivation is clearly shown and it could be used to assist furnace operator and reacher to learn easily
目次 Table of Contents
誌謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 ix
第一章、緒論 1
1.1、研究背景 1
1.2、研究目的與動機 4
第二章、文獻探討 6
2.1、鋼鐵製程簡介 6
2.2、加熱爐的構造與溫度控制 7
2.3、加熱爐電腦控制系統的歷史 8
2.2、熱傳學簡介 9
2.2.1、輻射 9
2.2.2、對流 11
2.2.3、傳導 12
2.3、鋼胚的溫度計算公式基礎 12
2.4、加熱爐的自動控溫策略 14
2.5、產線暫停的溫控策略 24
2.6、目標粗軋完軋溫度命中率的處理 25
第三章、研究方法 27
3.1、鋼胚溫度計算方程式的推導、計算實例與驗證 27
3.1.1、鋼胚各量測點的位置設計 27
3.1.2、鋼胚各量測點的視覺因子計算 29
3.1.3、鋼胚各量測點的計算方程式 30
3.1.4、鋼胚各量測點的溫度計算示範 35
3.1.5、鋼胚溫度計算程式的驗證-黑盒子測試 40
3.1.6、參數調整 41
3.1.7、鋼胚溫度計算方程式的設計流程 42
3.2、加熱爐溫控策略的精進 44
3.2.1、產線暫停策略的改善 44
3.2.2、粗軋完軋溫度的命中率精進 49
3.2.3、自動爐內溫度控制策略流程的改善 51
第四章、研究成果 53
4.1、黑盒子測試的結果 53
4.2、新自動爐內溫度控制策略結果 58
第五章、結論 62
參考文獻 63
參考文獻 References
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