3.2  管坯加热

3.2.1  环形炉简述

环形炉在热轧生产线中的作用是将管坯锯锯切之后的合格定尺管坯由常温（20℃）加热到1280±5℃以供穿孔机组进行穿孔工序。环形炉是目前世界上用于加热圆管坯的最理想的工业炉炉型。此炉型的特点是炉底呈环形，在炉底驱动装置的作用下承载管坯由入料端旋转至出料端，再由出料机从出料炉门将加热好的管坯取出。在管坯随炉底运动过程中通过炉墙、炉顶等处的烧嘴加热达到合格的出料温度，并满足温度均匀性要求。

为了达到理想的加热质量，从热工控制上将炉子从圆周方向上分成若干控制区，依次形成预热段、加热段、均热段，各段亦可再分若干控制区以提高控制精度，例如我厂环形炉就分成7个控制区，预热段一个控制区，加热段四个控制区，均热段一个控制区，最后一个出料区。各控制区按不同的温度进行控制，实现对管坯的合理加热，达到要求的加热质量。各区的基本加热设备是烧嘴，烧嘴将助燃空气、燃料按合理的比例（空燃比）混合燃烧形成火焰加热管坯。其中燃料由管道系统供送，助燃空气是由鼓风机（助燃风机）经由换热器加热，再由空气管道分配至各区烧嘴参与燃烧。而温度的调节由自动化控制系统通过调节管道上的阀门开度实现燃料及配风的流量来实现。而燃料燃烧产生的烟气通过烟囱排入大气。炉底、炉墙、烟道、烟囱等是由耐火材料砌筑而成的，以达到保温节能的效果。

与其它的炉型相比，环形炉具有以下优点：

★环形炉最适合加热圆管坯，并能适应各种不同直径和长度的复杂坯料组成，易于按管坯规格的变化调整加热制度。

★管坯在炉底上间隔放置，坯料能三面受热，加热时间短，温度均匀，加热质量好。

★管坯在加热过程中随炉底一起转动，与炉底之间没有相对运动和摩擦，氧化铁皮不易脱落。炉子除装出料门外无其它开口，严密性好，冷空气吸入少，因而氧化烧损较少。

★炉内管坯可以出空，也可以留出不装料的空炉底段，便于更换管坯规格，操作调度灵活。

★装料、出料和炉内运转都能自动运行，操作的机械化和自动化程度高。

环形炉的缺点是：炉子是圆形的，占用车间面积较大，平面布置上比较困难；管坯在炉底上呈辐射状间隔布料，炉底面积的利用较差，单位炉底面积的产量较低。

目前，国际上DALMING厂环形炉中径为φ46m。ALGOMA厂环形炉中径为φ36m，国内宝钢环形炉中径为φ35m，成都无缝厂环形炉中径为φ20m，包头无缝厂环形炉中径为φ35m，我厂一套环形炉中径φ48m，这些都是环形炉在无缝钢管厂使用的一些例证。

我厂管坯加热采用环形炉，中径33.25m，年加热管坯量约为50万吨，造价近4000万人民币。

3.2.1.1   环形炉在生产线中的布置和作用

1   布置

环形炉为高架布置，座落在+5m平台上。炉体在A-B跨和B-C跨内，占据着两个跨。从纵向看在3柱和6柱之间。连铸管坯经冷锯切割成定尺管坯后，管坯经由运输设备送至炉子装料机夹钳下方，装料机夹钳夹起管坯装入炉内。加热好的管坯用出料机从炉内取出送至穿孔工艺工序。

2   作用

轧管厂设置一座管坯加热炉，供连铸圆坯轧制前加热。

1) 生产任务

    管坯规格：

直径（mm）；200     210    150

长度（mm）：1122～4200

最大单重（kg）：  1040

注：管坯材质为低合金钢、合金钢。

2) 工艺要求

管坯加热温度：1260～1280℃

        允许温差：±5℃

3.2.1.2   环形炉基本尺寸

炉底中心平均直径：33250mm

炉膛内部宽度:4800mm

炉底宽度：4350mm

炉膛高度：1800mm

装出料炉门夹角：14.47。

有效炉底面积：600.85m2

3.2.2  炉子结构及辅助设备

3.2.2.1   结构概述：

环形炉由转动的炉底和固定的炉墙、炉顶组成。

图3-1 环形炉运转示意图

管坯由装料机A送入环形炉并放置在炉底上，随炉底一起转动，在转动过程中，被安装在炉子侧墙和炉顶的烧嘴加热，转动一圈后，由出料机B将被加热好的管坯取出。

环形炉炉内烟气按照与炉底转动相反的方向流动，加热管坯后废气经由装料端内环侧墙上的排烟口排除炉外。

具体的特点如下：

1  炉子的钢结构：

炉体外壳由轧制型钢焊接的柱梁和炉皮钢板组成。炉顶钢结构承载吊挂炉顶的耐火材料。

2  环缝与水封：

为了保证炉底运转良好,炉底和侧墙的内外环之间留有一定的缝隙,即环缝.考虑到炉子工作时受热膨胀，炉子外环缝要比内环缝的缝隙稍大一些。

炉底和炉墙之间的环缝采用水封，水封系统由水封槽、活动刀和固定刀组成。活动刀安装在炉墙上不动。在活动刀底部装有刮板，这样炉底在转动时，通过刮板，把水封槽内的氧化铁皮和其它一些杂质刮到水封槽的漏斗处，最后通过漏斗清渣。

图3-2 环缝水封示意图

3  隔墙：

在装料门和出料门之间的炉膛内设有一道隔墙A，其目的是减少低温管坯区对高温管坯区及高温出炉管坯的吸热。及高温烟气直接进入低温区形成烟气短路。

在装料门后烟气出口前又设有一道隔墙B，因为烟气出口处为负压，即有抽力。为了防止炉膛从装料门吸入大量的冷空气，造成热耗和烧损的增加，就设置了这道隔墙B。出料段与均热段间设有一道隔墙C,起到了隔离均热段与出料段,提高加热均匀性，进一步防止烟气短路。

图3-3 隔墙位置示意图

4  炉门及其它

炉子四周设有必要的检修门和观察门。操作平台，走道和梯子可以通达所有的烧嘴和阀门处。

3.2.2.2   炉子机械

1  装出料机

1)  结构

装出料机都是由一个固定的钢架和安装在钢架上的操作小车组成，操作小车又由带有夹钳的机械臂的提升装置组成。操作小车的运动用电机驱动，夹钳用液压缸开闭，所有暴露在炉膛高温下的机械部件都采用水冷，装有绞盘，在紧急情况下把机械臂从炉内退出。

为了使夹钳夹管坯平稳，最大行程为7600mm，且出料机夹钳可以左右摆动。扒渣机设在装料机之间负责扒除炉底氧化铁皮积渣。

2)  动作描述

装出料机可以同步工作，也可以分别工作，所有动作都是由液压传动来完成的。装出料机的动作可以近似看为一个矩形，机械臂提升    前进     下降    夹钳打开（夹紧夹钳）

提升    后退

3)  技术参数：

起重能力：1040kg

运行速度：>1m/s

运送行程：7600mm

动作频率：180次/小时

2  炉底装置

1)  结构

环形炉的中枢部分是在炉底结构。转动炉底是由一个型钢制成的双层钢架，上下两层钢架之间不是紧固连接的。上层钢架承载炉底耐火材料，下层钢架的横断面呈梯形，可把传动设备、支撑辊、定心辊布置在炉底两侧，有利于设备的更换和维修。

2)  转动机械

环形炉通过均匀分布在炉底圆周上的两台液压马达销轮和柱销装置驱动，柱销安装在炉底下层钢架的外环侧。炉底可以反向转动，通过液压靠紧装置可以保持传动销轮和柱销之间始终能良好的咬合。

表3-1

3  定心辊和支撑辊

1)  定心辊

为了使炉底以一个固定中心转动，采用了水平定心辊来实现定心，即沿圆周设有12组带弹簧压紧装置的弹簧式定心辊。定心是从内环方向向外顶住炉底下层钢架来实现。定心力的大小通过调节弹簧的压力来实现。

2)  支撑辊

整个炉底由96个锻钢滚轮支撑。

4  炉门开闭机械

装料门、出料门和清渣门用加筋的钢结构制成，内衬以浇注料,传动采用液压缸,炉门的开闭与装、出料机操作连锁。

3.2.2.3   炉子的供热与燃烧系统

1  概述

环形炉烧天然气,按照加热制度分为七个控制段供热,从装料门开始,第一段为预热段,中间四段为加热段,第六段为均热段，第七段为出料段,预热段、加热段侧墙上均装有德国Krom公司的高速型侧烧嘴,均热段和出料段炉顶装有德国Krom公司的平焰顶烧嘴。

2  燃烧系统的组成及设备性能

燃烧系统由一台助燃风机、空气管道、一台烟气稀释风机、一台空气换热器、一套燃气分配系统和烧嘴形成。构成燃烧系统的这些设备，保证了燃料、助燃空气通过烧嘴达到正常燃烧的目的。下面分别介绍：

1)  助燃空气鼓风机(1台)

鼓风机的作用是提供足够的助燃空气。

直联离心式  风量          60000m3/h   

风压          12000pa  

转速          1450r/min  

功率          355kw(10kv 50HZ)

2)  烟气稀释风机(1台)

作用：烟气出炉温度很高时（850℃）,则起动稀释风机，向烟气内鼓入冷空气，这样烟气温度就下降，保证烟气到达换热器处的温度最高值低于允许温度（930℃），保护换热器不至于被烧毁.这种操作是自动进行的，随烟气温度的升降自动开闭稀释风机。

性能：      型式          直联离心式  

风量          12000m3/h

风压          1960pa   

转速          1450r/min  

功率          15kw

3  空气预热器

1)  作用

烟气出炉温度很高近1000℃，具有很高的热能，把这部分能量传给空气，这样便可回收一定的热能，达到节能，提高热效率的目的。

2)  结构

换热器是由许多无缝钢管组成的。钢管内部走空气，换热器置于烟道内，这样，钢管内的空气就被加热了。由于烟气的走向和空气的走向是相反方向的，所以叫做逆流管状换热器。

图3-4 换热器工作示意图

3)  性能参数表：

表3-2 环形炉换热器设计参数

4   空气管道：

1)  作用

将冷空气送至换热器，将热空气从换热器送至各段烧嘴处，供燃烧用。

2)  结构

冷空气管道用钢板管制成，热空气管道用岩棉包扎起保温作用，外有镀锌铁皮壳保护。

5   天然气管道及分配系统(资料不全)

3.2.2.4   热工工艺特点

1  烧嘴的分布

烧嘴在炉内的分布，决定了炉内热负荷的分布。是实现炉子温度的条件。各段烧嘴布置和供热能力如表3-3所示。

表3-3

均热段和出料段根据其工艺特点，要求烧嘴单个供热能力要小，个数要多，以达到炉内火焰分布均匀，管坯加热的目的。

2  热工工艺特点

国内环形炉，从结构上看，在预热段炉顶都有一个压下趋势，其目的就是减少炉膛横断面积，在烟气量一定的情况下，可提高烟气流速，增大烟气对管坯的对流给热系数。

我厂环形炉（包括一套）在预热段处，炉顶却没有压下趋势，这正是环形炉采用新工艺的一大特点。

环形炉出炉温度高达950℃，在这么高的炉温下，炉内热交换主要是以辐射传热为主，对流传热所占比例很小，在以辐射传热为主的热工制度下，在炉内要保证有一定的辐射空间，即平均有效射线行程L。

L=η.4V/S

η为系数一般取0.9

V为炉膛体积

S为炉膛内表面积

所以提高炉膛高度，便可增大L。

炉内烟气的辐射传热，主要是三原子气体CO2和H2O向管坯的辐射传热。而增大L的效果是提高CO2和H2O的黑度。这样，就增大了炉气对管坯的传热。

高温烟气出炉后，可通过换热器把热量回收，这样，就可提高炉子产量，提高设备的利用率。大中径炉子，高烟气出炉温度，高产量，这是世界80年代采用的新工艺，与国内截然相反，我厂环形炉充分体现了这一先进工艺。

3.2.2.5   排烟系统

1  烟气走向及系统布置

炉内烟气从装料端内环侧墙的烟道口引出后进入烟道，烟道用钢板管，内衬浇注料制成。

车间烟道，空气换热器，助燃空气鼓风机和烟气稀释风机都布置在炉子内环的空间里。

    车间烟道在换热器后分为两路，线路2通余热锅炉，此时闸门1关闭，闸门2、闸门3打开。另一线路直接通至烟囱，此时闸门2闸门3关闭，闸门1打开，如图线路1所示（在锅炉停炉时用）。

图3-5 排烟系统示意图

2  余热锅炉

作用：是一种余热回收装置，烟气经过换热器后温度仍然很高，达500℃。让烟气通过余热锅炉加热其内部的水，使之变成蒸气，加以利用，达到了回收热量的目的。这样，烟气温度由500℃降至170℃，经排烟机引入烟囱排放。

3  烟气参数

烟气量：71195Nm3/h(500℃)

            61160Nm3/h(470℃)

            32370Nm3/h(390℃)

4  压力调节

1)  作用

调节炉内压力，使炉子出料端处于微正压，既要防止炉压过高，造成向外溢气，又要防止炉压过低，吸入大量冷空气。

2)  压调节方法

当烟气通过换热器后，通过安装在换热器后的耐热钢蝶阀节炉压，通过气动执行器操作（见排烟系统示意图）。

5  烟囱

1)  作用

产生抽力，使炉内烟气经烟道排向大气。当烟气经换热器直至烟囱时，烟气靠烟囱的自然抽力排向大气。如经余热锅炉至烟囱时，由于沿程阻力损失大，要使用排烟机与烟囱一道将烟气排向大气。

2)  结构

烟囱为自立式钢烟囱，内衬绝热材料，出口内径为2.4m，高为75m。烟囱的抽力决定烟囱的高度和烟气温度。烟囱高度升高，烟气温度升高，则抽力增大，同时要求烟囱要有良好的气密性，才能保证烟囱的设计抽力。

3.2.2.6   耐火材料

表3-4

3.2.3   环形炉自动化系统（资料不全待定）

3.2.3.1   自动控制系统

自动化系统主要由三个部分组成，即：

·测量和控制系统用于监控和控制炉内的热工工程过程。

·基础自动化控制传动和运动（一级），包括材料的跟踪和信号传递。

·过程计算机系统（二级）有炉子操作过程优化，热工工程的自动化数学模型。

和上位轧机计算机的数据交换通过通用接口。

为了对过程的可视化和操作提供了一个监控屏幕站，它是由一台PC（奔腾）带有显示器和键盘组成。

登记和长期（记录）存档于硬盘，记录可存储半年。

应用上面所提到的设备组态，要保证所有的控制和监视功能在上屏显示，并能通过键盘改变。

3.2.3.2   热工测量和控制系统

测量和控制工程中，炉子分为6个区：

·预热段

·加热1段，加热2段，加热3段，加热4段，

·均热段

·平焰烧嘴和出料段

·在出料区有一个测温点

为控制功能的实现，一个SPC提供了所有必要的部件。SPC的软件控制器能够管理各单独电路。

更进一步，测量和控制系统完成下列功能：

·六个区的温度控制；作用在空气管路上的调节挡板；温度测量借助各区的热电偶。

有燃烧空气的温度补偿。

煤气和空气流量的测量通过流量孔板。

煤气总管压力的控制，阀前后现场及仪表室压力显示。

煤气总管加设压力开关一套。

氮气压力的现场及仪表室的指示和记录。

水循环总管加装压力开关及流量检测，仪表室压力显示。

浊环水加装流量计。

压缩空气总管加装压力开关及仪表室压力显示。

煤气总管加装孔板，测量流量。

·出料门的控制

·炉子压力控制，均热段的炉压采集并通过调节废气管道中的炉压调节挡板。

·空气压力控制，空气总管的压力采集并作用到燃烧空气风机（进气）调节器。

·热交换保护控制

a）废气温度太高时，在热交换器前注入冷空气。

b) 助燃空气温度太高时，在热交换器后进行热风放散。

·测量废气中的氧气

·进入和流出设备的冷却水回路监控

·累计总煤气量同时还通过叠加各区流量。

·报警元件.对超温，元件断裂和媒介不足的声光指示。

所有自动阀门，原则上采用气动驱动，驱动用压缩空气接点压力为6 bar。

传动设备和基础自动化

电气传动单元和用电设备设计用380v电压。

计算机的数字化控制被用于自动的控制所有的运动部件以及材料跟踪。

设备的操作是借助于监视器和键盘或通过控制台。

操作模式：

设备的操作是借助于监视器和键盘或通过控制台。

操作模式：

·点动：所有运动部件都可以由操作者手动控制。

·手动：可以由操作者启动一个周期内的某一步动作。

·半自动：所有的周期运动部件都可以由操作者手动控制。

·全自动：所有的运动部件都可以由自动化系统自动控制。

一个带有所有必要元件SPC自动化装置用于炉子进行自动化操作。

自动化装置控制下列系统部分：

·进料炉门

·装料机

·出料炉门

·出料机

·液压系统（泵，油箱，阀）

·燃烧空气和冷却风机

·炉底转动

自动化装置把所有的材料数据传递到炉子控制系统。需要时，这些数据被显示到屏幕上。

炉底待轧回转不影响正常的物料跟踪，在装出料隔墙两侧各设光栅一套，以保证隔墙的安全。

3.2.3.3   计算机过程控制系统  二级控制

对于自动化，炉子的热工工程，炉子计算机系统用数学模型，为炉子耗能最优化提供了计算最优化的加热条件，并作为测量和控制系统的设定值。

3.2.3.4   目标

要通过过程指导系统达到下列目标：

对于加热产品

·预设定常规的，与材料相关的和可重复的加热最终温度和热渗透。

·刻度的最小化

·操作中断的自动响应

对于加热炉单元

·能量消耗最小化

·炉子瓶颈区域期间时钟的最佳性能和协调控制

·建立定单和班记录

在过程计算机系统故障的情况下，要保证炉子能用通常的方法，继续操作测量和控制系统。

3.2.3.5   过程监视

炉子指导系统提供了过程监视和文件处理的可能性，它显示当前的过程状态，显示操作测量值，显示炉子的使用状况和所用产品的当前温度。过程变量，有用的产品数据，加热形状，温度精度的信息以及产品报告可以建立，归档。

3.2.3.6   过程计算机策略的描述

数学模型的理论背景：

1  加热坯子内部

1)  管坯加热数据

根据导热性的物理值，导热性和平均比热，数学模型计算出的炉内坯料的温度。在默认情况下，三种级别的合金钢在离线情况下预先定义好。它们可以用于非合金钢，低合金钢和高合金钢。它们的值在以下子部分中给出。

2)  导热性

管坯中导热率和热变化率对于热流来说十分重要。非合金钢和低合金钢的曲线在大约800oC左右有一个折线弯曲。这是因为在这个温度点处的金属网格的改变。下面的曲线是导热性的曲线。高合金钢的曲线大约是一条直线，而另外两条（非合金钢曲线在上面）在大约800oC左右有一个负向转折弯曲。这是因为金属内部在这个温度点处发生了改变。高合金钢的曲线大约是一条直线。

3)  热传导（热扩散）

热传导表示温度扩散值。根据管坯内部区域温度曲线斜率变化情况可知温度扩散非常高。高合金钢热传导曲线是一条直线，而低合金钢和非合金钢（上部）大约在800oC左右有一反向折线弯曲。

4)  平均比热

非合金钢和低合金钢的平均比热曲线是相同的，而高合金钢的平均比热曲线是一条直线。

5)  坯料尺寸

数学模型的算法是高度依据装料坯子的对称性和尺寸的。每个模式单独适应坯料的对称，即它仅用于对称性相似的坯料。

6)  温度分布

在炉内管坯内部，数学模型定义了一组温度支持点，用于表示温度分配情况，入炉坯子内部的每个温度支持点都有一个固定位置（坐标），温度支持点的位置把坯料分割为若干层/几何形状相等的模型。

7)  递归结构

在一个固定的时间间隔内数学模型整个计算过程是递归的，即本次计算总是源于上次计算的结果和周围温度环境状况。坯料内温度支持点的最小距离△S是依据于每次计算的时间△T的。降低△S也意味着降低△T以确保数学模型的稳定性。

2   炉子参数

1)  炉子细分

按物理结构把炉子细分为炉子上层和炉子下层两部分，炉子上层及下层代表不同的热传递的状况和能源消耗。

2)  热传递区域

热传递区域有辐射传热（ε（T））和对流传热（α（T））。例如特定区域的温度范围满足0到1400oC。α和ε在这个区域可能被定义为α=20和ε=0.5或0≤α≤20和0≤ε≤0.7。除了最高及最低两个温度支持点外，没一段区域根据炉子需要定义更多个温度支持点，支持点之间的间隔可用一条插入直线来定义。

3)  炉子温度控制/段控制思想

管坯的假如目标是为了提供一个理想的轧制温度。为了达到这个目的定义一个温度设定曲线来描述炉内每个位置加热管坯的平均温度。对于每个段或个别的坯子，计算机对来自于管坯的计算温度和具体位置管坯的设定温度的偏差进行优化。根据偏差和炉子限制，计算机优化功能独立地提升降低段温度来达到理想的温度设定曲线。离出炉位置最近的坯子对控制影响最大。

根据作用原理，计算机优化自动响应轧制中断或轧制节奏的改变。跟踪预先设定温度的能力受到炉子特性和性能的限制。

数学模型

当工件经过炉子的时候在考虑到热从炉子传到工件和工件本身的热传导，数学过程模型可以计算出工件的温度，并将合适的温度设定值设到炉子的各区。在装料和卸料期间该计算可以自由的选择。

系统包括了观察过程模块和预期过程模块，观察过程模块决定实际的过程状态，预期过程模块决定每个控制区的最优温度。

观察过程模块的任务包括：

·数据采集

测量的预处理数据，跟踪材料的流量，给定的设定，炉子状态的描述，被插入到每个炉子的文件中。用此模块，各炉子的状况被保存，炉子业绩被统计。

·炉子的热平衡

根据测量值，各区热平衡被建立，给出每区的热流和温度值。

·产品温度

根据炉子的热平衡和有用热流的计算，决定各温度区有用产品的平均温度升。

预期过程模块的任务包括：

·格式曲线

根据有用产品尺寸，目标炉特性和退火温度，每一个有用的产品都给出个加热曲线。为保证质量，错误的升温曲线通过上述的工作，可以汇集起来。

·标称有效热流

根据赋于每个有用产品的标称曲线，实际热容量和现行的退火循环所需的有用热流可被确定。

·标称温度

以每一个控制区的有用热流和满足临界值为基础，要求标准燃烧空气的体积流量和由它得出标称的温度来确定。为了这个目的，借助于所用的热平衡，现行的热交换就确定了。标称燃烧空气体积流量或标称温度可保证送入炉中必要的燃料热流，一直到下一个计算循环。

·标称退火循环

根据现行的有用产品的加热和物料流动，与最佳特性相适应的退火循环就可计算出，对于下一个有用产品的适当卸料时间被计算出来并被显示，根据以前的物料的通过量，计算出另外使用或储存或其他有热损失的地方。

为了全自动化的控制炉子，需要提供过程模块并带有相关的数据，这数据包括在炉中的正在加热的产品的数据，连续操作的测量值以及有计划和非计划的轧机操作的数据。

需要加热产品数据包括：

·单元的确认

·位置的确认

·大小

·重量

·加热组

·通过滚动轮作用时间

·装入时间

·卸货时间

这个数据或者从滚动轮计算机转换成自动（例如：鼓动程序）或必须通过对话框手动输入。下一个被卸货的有用产品的特性及建议的卸货时间显示在对话框中。按一个功能键就可认证触发卸货。

要求操作的测量值包括：

·燃料和助燃空气的体积流量

·助燃空气的温度

·使用热电偶测量炉温

·换热器前的废气温度

测量和标称物控制值的输出用一种专用的有相关的协议调节器来实现。

炉子停机报告

轧机中的有计划停机通过物料流动，或他们与炉子的计算机通过专用的对话框进行通讯。非计划停机一旦被发现也通过对话框进行通过。

3.2.3.7   以过程计算机运用多组操作参数控制炉子工作的可行性

操作人员可选择如下方式：

1)  关闭过程计算机

通常，可以通过测量和控制系统来控制炉子（手动方式）。在手动操作，设定值可直接由控制器上的键盘预先设定。

2)  开启过程计算

3.2.3.8   过程计算机控制

1  过程控制计算机

1)  过程控制计算机停止/开始（二级）

当设备处于静止状态时，加热炉过程控制计算机并不执行任何动作。所有通信和计算都停止。计算机一直处于静止状态，直到“开始”功能重新被击活。停机是通过和关闭计算机和应用程序同样的方式进行的。

2)  手动/自动（一级）

控制器的手动/自动开关是通过基础自动化系统实现的。如果炉子控制器在自动模式下，仅可能通过炉子过程控制计算机来实现炉子的控制。

3)  内部/外部设定点（一级）

基础自动化系统的当前段温度的设定是居于控制器的内部设置或加热炉过程控制的外部设定。

内部和外部的转换被基础自动化系统执行。然而，对计算机控制的一个条件是：计算机控制需要在加热炉过程控制计算机（操作面板）中执行。当内设点向外设点转换时，为了设置点不突然跳出，新选择的控制模式将继续控制存在的设置点。加热炉过程控制计算机中至接管控制之后，立即从设置点开始执行。然而，这假定了控制条件被执行。要不然，存在的设定点保留在操作中。总的来说，一级和二级加热控制计算机能根据需要调用。任意一个能被设置为默认值，而另一个则选择开或关。

4)  过程控制计算机的控制状况

加热炉过程控制计算机的控制条件被定义在相关段。换句话说，一个段是温度控制的，这时：

—至少提供一根可计算的加热坯料

—*不提供未知的或无效数据的坯料

—计算并知道坯子的位置和温度

—在段中没有热电偶损坏

—对这段选择一级和二级计算机控制

—没有通信失败

在操作中可被用到的功能在随后的章节中描述。

*没有定义的坯子的数量能在被计算机剔除之前设定。

2  带耦合的可用功能和计算机过程控制

以下描述的是计算机的操作功能，并且二级密码操作员可使用这些功能。

1)  启动/停止（密码级：维护）

此功能用作启动/停止环形炉过程控制计算机的所有功能。有关过程计划和基本通信伙伴的信息交换将被停止。H1—ISO基本连接和本地数据库连接仍保持联系。

2)  空炉计算机控制

最后被加热的坯料出空后，“出空”功能使环形炉进入减温（例如800或1000）区状态。此功能在最后一根出料前将被自动击活。此状态可用“生产开始”功能取消。今后将会给出一个有用的是，例如实际时间为+5分钟。从出空功能开始到环形炉出空，环形炉过程控制计算机不改变设定段的温度。

3)  开始生产时计算机控制

带有“生产开始”功能的计算机要被给予继续生产计划时间（日期、时间）。利用理想的最终段温度和目前的低温，系统会寻找开始加热的正确的开始时间。为了获得管坯的加热准备或使环形炉升到轧制温度，段温会以100oC/h的梯度从开始点直线增加。

4)  生产停止/中断

如果生产停止在大约20分钟和几个小时之间，“生产停止”功能将导致比计算机自动提供的更快的温度降低速度和一个能足够达到加热坯子的准备的更低的温度，但加热准备的保证只有在生产降低时结束。随时可取消生产停止，然而它会对获得加热准备的影响较快，但不会直接引起。

5） 段耦合

利用操作面板“段耦合”，操作员可通知环形炉过程控制计算机段耦合是理想的。属于段的框被选中和确认后，完成段控制的条件是必需的。如果情况属实，计算机就以当前最有效的的控制器设定点接管段温度控制。

6)  固定的段温设定点

操作者可按一级中的操作选择每一段来手动预设固定的设定点。

7)  加热温度的改变

如果生产计划系统错误指定了设定加热温度，改变加热温度功能可负责纠正环形炉中管坯的设定的加热温度。改变加热温度会对要被加热的管坯的平均计算温度产生长期的影响，并且从环形炉上料结束（=0%）开始直到出料结束（100%）影响会连续增加。此功能应该用于特殊的应用。如过改变了加热温度设定点，应该认真地对待此影响，因为平均管坯加热温度的改变点总是对段温度设定点的改变有着增加的影响。因此，如果环形炉段温增加或它不能达到性能极限，那么必须首先检查它。在此条件下如果增加加热温度不会有任何正面影响，但实际上它会产生一些负面影响。

3  物料追踪特别模式

4  环形炉装炉剔料

此操作从一级坯料跟踪信息为基础。在内部坯料跟踪系统中考虑了从环形炉入口剔除的被加热的管坯。设有其它的信号或转移信息发生。

5  环形炉出料出管坯追加

此操作以一级坯料跟踪信息为基础。被加热管坯的输入在环形炉剔料处被考虑进了内部坯料跟踪。没有其它的信号或转移信息发生。

6  轧制计划系统数据描述

此功能以手动输入数据为基础。如果用于传输的计划数据的一个存在通信通道失败，必要的数据会进入计划面板。