一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)及溫控方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)及溫控方法，所述的溫控系統(tǒng)包括沿爐體的長(zhǎng)度方向分布的多個(gè)溫控區(qū)，各溫控區(qū)的兩側(cè)分別安有多個(gè)燒嘴，各溫控區(qū)的頂部分別安有熱電偶；各熱電偶分別連有一溫控器，每個(gè)溫控區(qū)的溫控器分別通過(guò)脈沖控制器與該溫控區(qū)的燒嘴相連；還包括一PLC控制器，PLC控制器通過(guò)一通訊轉(zhuǎn)換器連接各溫控器；PLC控制器連接一上位機(jī)。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的連續(xù)漸變，避免爐內(nèi)溫度差較大的溫度變化調(diào)節(jié)，便于控制熱處理爐爐內(nèi)溫度均勻性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及熱處理爐控制領(lǐng)域，具體是一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)及溫控方法。
技術(shù)介紹
熱處理設(shè)備是實(shí)現(xiàn)熱處理工藝的基礎(chǔ)和保證，直接關(guān)系到熱處理技術(shù)水平的高低和工件質(zhì)量的優(yōu)劣。目前，在機(jī)械加工和鑄造行業(yè)，大型鍛件和鑄件的熱處理多采用井式熱處理爐和臺(tái)車式熱處理爐，井式爐多用于長(zhǎng)度較大的軸件熱處理，且多用電阻帶加熱。井式爐的建造復(fù)雜，需要土建挖井，有的深度可達(dá)數(shù)十米，而臺(tái)車爐為固定的半封閉殼體，由可移動(dòng)臺(tái)車來(lái)移動(dòng)工件，一般用燃?xì)狻⑷济夯旌蠚怏w等加熱。為保證溫控的精度，以及確保加熱功率的可控性和爐內(nèi)溫度的均勻性，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)爐膛沿長(zhǎng)度方向采用多區(qū)段分區(qū)進(jìn)行控制，但隨著爐體深度的增加，熱流由遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)向煙道側(cè)涌動(dòng)，靠近煙道一端和遠(yuǎn)離煙道一端溫控區(qū)的溫度波動(dòng)較大，即在整個(gè)溫控過(guò)程中，爐內(nèi)存在較大的溫度差，溫度變化不均，這往往影響熱處理的效果。另外，現(xiàn)有技術(shù)只是解決了單一的工件熱處理問(wèn)題，沒(méi)有結(jié)合現(xiàn)有的自動(dòng)化信息技術(shù)，提供系統(tǒng)的工藝數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)管理功能，且現(xiàn)有控制系統(tǒng)大多采用溫控器的面板設(shè)置工藝參數(shù)，大大降低了設(shè)備的使用壽命，且現(xiàn)有溫控系統(tǒng)及溫控方法在節(jié)能環(huán)保上也少有考慮。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種便于控制熱處理爐爐內(nèi)溫度均勻性的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)及溫控方法，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的連續(xù)漸變，避免爐內(nèi)溫度差較大的溫度變化調(diào)節(jié)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，包括沿爐體的長(zhǎng)度方向分布的多個(gè)溫控區(qū)，各溫控區(qū)的兩側(cè)分別安有多個(gè)燒嘴，各溫控區(qū)的頂部分別安有熱電偶；各熱電偶分別連有一溫控器，每個(gè)溫控區(qū)的溫控器分別通過(guò)脈沖控制器與該溫控區(qū)的燒嘴相連；還包括一PLC控制器，PLC控制器通過(guò)一通訊轉(zhuǎn)換器連接各溫控器；PLC控制器還連接一上位機(jī)。使用時(shí)，本系統(tǒng)溫控所需要的參數(shù)，即可通過(guò)溫控器進(jìn)行設(shè)定，又可通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行設(shè)定，設(shè)置方便、使用靈活且使用可靠。而且，不但可通過(guò)溫控器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與查看，還可通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與查看，使用方便。此外，本系統(tǒng)通過(guò)兩側(cè)的燒嘴工作時(shí)的對(duì)流傳熱,使得每個(gè)溫控區(qū)空間內(nèi)的溫度相對(duì)均勻；且將各溫控區(qū)的熱電偶均安裝在爐頂上方,能相對(duì)準(zhǔn)確的反應(yīng)爐膛中該溫控區(qū)的溫度。所述的上位機(jī)連有一報(bào)警器。所述報(bào)警器可以采用聲光報(bào)警器。當(dāng)燒嘴點(diǎn)火多次失敗時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警，以免爐內(nèi)殘留燃?xì)膺^(guò)多而發(fā)生爆炸事故。此外，在燒嘴點(diǎn)火多次失敗時(shí)，還可通過(guò)上位機(jī)控制自動(dòng)停爐。所述的上位機(jī)為PC機(jī)或工控機(jī)。PLC控制器還通過(guò)另一通訊轉(zhuǎn)換器連有一無(wú)紙記錄儀，所述的無(wú)紙記錄儀與所述的各熱電偶相連。無(wú)紙記錄儀采用多通道熱電偶輸入，可用于完成每道工次的溫度曲線記錄，且可通過(guò)其面板直接查看或通過(guò)其MMC存儲(chǔ)卡或者USB接口直接連接至PC機(jī)，之后通過(guò)軟件對(duì)爐溫變化進(jìn)行工藝分析。本專利技術(shù)還提供了一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控方法，包括統(tǒng)一預(yù)設(shè)熱處理過(guò)程中各溫控時(shí)段的目標(biāo)溫度T目以及經(jīng)過(guò)該時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)和保溫觸發(fā)溫度差值ΔT，對(duì)于各溫控區(qū)的各溫控時(shí)段，均有以下溫控步驟：A、實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫控時(shí)段的實(shí)際溫度t實(shí)，并對(duì)當(dāng)前溫控時(shí)段的當(dāng)前溫控時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；B、將當(dāng)前溫控時(shí)段的當(dāng)前溫控時(shí)長(zhǎng)與該溫控時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行大小比較，若當(dāng)前溫控時(shí)長(zhǎng)≤該溫控時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)，則執(zhí)行步驟C，否則執(zhí)行步驟F；C、實(shí)時(shí)計(jì)算上述實(shí)際溫度t實(shí)與該溫控時(shí)段的目標(biāo)溫度T目的實(shí)際差值Δt=t實(shí)－T目，并將計(jì)算所得的實(shí)際差值|Δt|與預(yù)設(shè)的保溫觸發(fā)溫度差值ΔT進(jìn)行大小比較，若|Δt|<ΔT，則執(zhí)行步驟D；否則執(zhí)行步驟E；D、將上述實(shí)際溫度t實(shí)與預(yù)設(shè)的中間溫度閾值T進(jìn)行大小比較，若t實(shí)≤T，則采用小火常明的方式進(jìn)行保溫控制；否則若t實(shí)>T，則采用小火熄滅的方式對(duì)該溫控時(shí)段進(jìn)行保溫控制；E、控制溫控區(qū)內(nèi)各燒嘴小火點(diǎn)燃，并通過(guò)溫控區(qū)內(nèi)溫控器的電流輸出控制溫控區(qū)內(nèi)各燒嘴大火的點(diǎn)燃與熄滅；F、當(dāng)前溫控時(shí)段的溫控結(jié)束。鑒于爐溫溫度低于300°時(shí)爐溫溫度不易快速升高，而在爐溫溫度達(dá)到或高于300°時(shí)爐內(nèi)溫度可以迅速升高，步驟D中所述的中間溫度閾值T為300°。步驟D中所述的小火長(zhǎng)明的方式的控制方法為：控制該溫控區(qū)的各燒嘴小火點(diǎn)燃，并通過(guò)脈沖控制器控制該溫控區(qū)各燒嘴大火的點(diǎn)燃與熄滅。步驟D中所述的小火熄滅的方式的控制方法為：控制該溫控區(qū)的各燒嘴大火熄滅，并通過(guò)脈沖控制器控制該溫控區(qū)各燒嘴小火的點(diǎn)燃與熄滅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本專利技術(shù)所述的溫控系統(tǒng)將所述燒嘴分別設(shè)置在相應(yīng)溫控區(qū)的兩側(cè)，可通過(guò)兩側(cè)的燒嘴工作時(shí)的對(duì)流傳熱,使得爐膛內(nèi)各溫控區(qū)空間內(nèi)溫度的相對(duì)均勻，從而在熱流由遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)向煙道側(cè)涌動(dòng)過(guò)程中，可在很大程度上避免靠近煙道一端和遠(yuǎn)離煙道一端的溫控區(qū)的溫度波動(dòng)較大的弊端。(2)本專利技術(shù)所述的溫控系統(tǒng)的PLC控制器與一上位機(jī)相連，使用時(shí)，可通過(guò)上位機(jī)設(shè)置參數(shù)，一方面可以提高工作效率，另一方面可以避免對(duì)溫控器儀表面板的頻繁操作對(duì)溫控器的磨損，從而增加本專利技術(shù)的使用壽命，降低生產(chǎn)成本；此外，上位機(jī)的使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱處理爐內(nèi)溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控，有利于熱處理爐的遠(yuǎn)程管理。(3)本專利技術(shù)所述的溫控系統(tǒng)還包括無(wú)紙記錄儀，其可以用于存儲(chǔ)每道工序中溫度的實(shí)際工藝曲線，以提供歷史數(shù)據(jù)的比較、分析功能，在很大程度上具有生產(chǎn)管理的功能，以供生產(chǎn)人員對(duì)爐內(nèi)溫度參數(shù)及時(shí)進(jìn)行整定。(4)本專利技術(shù)所述的溫控方法，通過(guò)對(duì)各溫控區(qū)當(dāng)前溫控時(shí)段的目標(biāo)溫度、實(shí)際溫度、經(jīng)過(guò)該溫控時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)和經(jīng)過(guò)該溫控時(shí)段的保溫觸發(fā)溫度差值ΔT等參數(shù)的計(jì)算與處理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)溫控區(qū)的溫度的調(diào)控，既能在工藝要求的時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)溫度，也不會(huì)造成溫度的波動(dòng)，控溫效果穩(wěn)定、平滑，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的連續(xù)漸變，避免爐內(nèi)溫度差較大的溫度變化調(diào)節(jié)，可確保爐內(nèi)溫度的均勻性，較為實(shí)用。(5)本專利技術(shù)所需的各參數(shù)，如熱處理過(guò)程中各溫控時(shí)段的目標(biāo)溫度以及經(jīng)過(guò)該時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)和保溫觸發(fā)溫度差值ΔT等，可通過(guò)溫控器的面板或上位機(jī)進(jìn)行設(shè)置，各溫控區(qū)的燒嘴的大小火點(diǎn)燃方式可通過(guò)脈沖控制器的輸出電流進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)控制，體現(xiàn)了現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性，保證了系統(tǒng)的智能化，確保了特殊工況下的安全性；此外，各溫控區(qū)的燒嘴的大小火點(diǎn)燃方式的自動(dòng)控制方式的使用，確保了爐內(nèi)溫度的均勻性，且可實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，較為實(shí)用。由此可見(jiàn)，本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。附圖說(shuō)明????圖1為本專利技術(shù)所述臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)的原理框圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，以尺寸為14m×6m×5m(長(zhǎng)、寬、高)?的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t為例，對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行完整地描述。其中，本實(shí)施方式中的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t的裝爐量≤540t，爐體為固定鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度方向一側(cè)開(kāi)口設(shè)置可升降爐門。圖1所示的一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，包括沿爐體的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，包括沿爐體的長(zhǎng)度方向分布的多個(gè)溫控區(qū)，其特征在于：各溫控區(qū)的兩側(cè)分別安有多個(gè)燒嘴，各溫控區(qū)的頂部分別安有熱電偶；各熱電偶分別連有一溫控器，每個(gè)溫控區(qū)的溫控器分別通過(guò)脈沖控制器與該溫控區(qū)的燒嘴相連；還包括一PLC控制器，PLC控制器通過(guò)一通訊轉(zhuǎn)換器連接各溫控器；PLC控制器還連接一上位機(jī)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，包括沿爐體的長(zhǎng)度方向分布的多個(gè)溫控區(qū)，其特征在于：各溫控區(qū)的兩側(cè)分別安有多個(gè)燒嘴，各溫控區(qū)的頂部分別安有熱電偶；各熱電偶分別連有一溫控器，每個(gè)溫控區(qū)的溫控器分別通過(guò)脈沖控制器與該溫控區(qū)的燒嘴相連；還包括一PLC控制器，PLC控制器通過(guò)一通訊轉(zhuǎn)換器連接各溫控器；PLC控制器還連接一上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，其特征在于：所述的上位機(jī)還連有一報(bào)警器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，其特征在于：所述的上位機(jī)為PC機(jī)或工控機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)，其特征在于：PLC控制器還通過(guò)另一通訊轉(zhuǎn)換器連有一無(wú)紙記錄儀，所述的無(wú)紙記錄儀與所述的各熱電偶相連。
5.一種使用權(quán)利要求1所述的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控系統(tǒng)的臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t溫控方法，其特征在于，包括統(tǒng)一預(yù)設(shè)熱處理過(guò)程中各溫控時(shí)段的目標(biāo)溫度T目以及經(jīng)過(guò)該時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)和保溫觸發(fā)溫度差值ΔT，對(duì)于各溫控區(qū)的各溫控時(shí)段，均有以下溫控步驟：
A、實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫控時(shí)段的實(shí)際溫度t實(shí)，并對(duì)當(dāng)前溫控時(shí)段的當(dāng)前溫控時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
B、將當(dāng)前溫控時(shí)段的當(dāng)前溫控時(shí)長(zhǎng)與該溫控時(shí)段的目標(biāo)溫控時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行大小比較，若當(dāng)前...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王軼，李忠，王云彪，王寶國(guó)，高豐，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37