鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)，其主要由工業(yè)控制機(jī)（１０）、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成，所述控制器設(shè)有脈沖控制器（７）、燃?xì)饪刂破鳎ǎ保┖涂諝饪刂破鳎ǎ玻@些控制器均采用ＰＬＣ控制單元，并且都由數(shù)據(jù)線與工業(yè)控制機(jī)（１０）的接口相連；執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)（８）和兩個(gè)執(zhí)行器，脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)由數(shù)據(jù)線經(jīng)脈沖控制器與燒嘴（９）相連，第一執(zhí)行器（３）由數(shù)據(jù)線分別與燃?xì)饪刂破骱腿細(xì)忾y（５）相連，第二執(zhí)行器（４）由數(shù)據(jù)線分別與空氣控制器和空氣閥（６）相連；燃?xì)忾y（５）裝在與燒嘴連通的燃?xì)廨斔凸艿郎希諝忾y（６）裝在與燒嘴連通的空氣輸送管道上。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有可靠、高效和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及工業(yè)窯爐燃燒控制
，特別是涉及一種鑄石輥道窯脈沖比 例燃燒控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
鑄石材料是一種很有前途的材料，它能在一定部位代替某些金屬材料或其它材 料；它能降低成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；減少維修工作量，保持設(shè)備的工作穩(wěn)定性，但目前 鑄石材料在建材設(shè)備上使用量還不大，隨著節(jié)能工作的深入進(jìn)行，鑄石的使用將逐步推廣。目前國(guó)內(nèi)的鑄石生產(chǎn)為鏈?zhǔn)捷伒栏G結(jié)晶，隧道窯退火，部分廠家繼續(xù)沿用雞窩爐 生產(chǎn)。技術(shù)較為落后，生產(chǎn)效率低下，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格偏高。在溫控技術(shù)的控制上主要還只是 手動(dòng)控溫，也有一些窯爐應(yīng)用PID儀表。對(duì)窯溫的控制只能達(dá)到士 10°C的范圍。顯然，一方 面是市場(chǎng)對(duì)澆鑄壓延鑄石板材的需求逐步提高，而另一方面是生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品合格率低、能 耗高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本難以達(dá)到令人滿意的現(xiàn)實(shí)。其問(wèn)題的關(guān)鍵就是 目前生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)和設(shè)備的建造水平必須盡快提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系 統(tǒng)，該系統(tǒng)采用高速脈沖燒嘴比例控制，使鑄石輥道窯能夠在不同的溫度段執(zhí)行不同的控 制策略，按時(shí)序輪流控制燒嘴點(diǎn)火，在爐內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流，保證產(chǎn)品受熱均勻并可減 小爐內(nèi)溫差，并可實(shí)現(xiàn)很好的節(jié)能效果。本技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是主要由工業(yè)控制機(jī)、控制器、執(zhí)行 機(jī)構(gòu)和閥組成。所述控制器設(shè)有脈沖控制器、燃?xì)饪刂破骱涂諝饪刂破鳎@些控制器均采用 PLC控制單元，并且都由數(shù)據(jù)線與工業(yè)控制機(jī)的接口相連；執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)、第 一執(zhí)行器和第二執(zhí)行器，脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)由數(shù)據(jù)線經(jīng)脈沖控制器與燒嘴相連，第一執(zhí)行器由 數(shù)據(jù)線分別與燃?xì)饪刂破骱腿細(xì)忾y相連，第二執(zhí)行器由數(shù)據(jù)線分別與空氣控制器和空氣閥 相連；燃?xì)忾y裝在與燒嘴連通的燃?xì)廨斔凸艿郎希諝忾y裝在與燒嘴連通的空氣輸送管道 上。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用高速脈沖燒嘴比例控制，低溫段時(shí)風(fēng)全開(kāi)(保證強(qiáng)氧化)，并且根據(jù)設(shè)定的 溫度曲線自動(dòng)控制燃?xì)獾耐〝鄷r(shí)間(保證溫度控制要求)；中高溫段時(shí)，可根據(jù)設(shè)定的溫度 曲線按比例自動(dòng)控制燃?xì)夂惋L(fēng)的通斷時(shí)間(保證溫度控制要求)；降溫段時(shí)，能夠自動(dòng)關(guān)閉 燃?xì)怆姶砰y，并且根據(jù)設(shè)定的溫度曲線自動(dòng)控制風(fēng)的通斷時(shí)間(保證溫度控制要求)。2.可按時(shí)序輪流控制燒嘴點(diǎn)火，在爐內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流，保證產(chǎn)品受熱均勻 并可減小爐內(nèi)溫差。因此采用脈沖比例燃燒控制具有流通性好、加熱和冷卻溫度控制精度 高的特點(diǎn)，而且因采用間歇式比例燃燒，并可實(shí)現(xiàn)很好的節(jié)能效果。3.所采用的計(jì)算機(jī)+PLC+儀表+電動(dòng)執(zhí)行器溫控系統(tǒng)，是一種對(duì)傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)的升級(jí)換代的新系統(tǒng)，該新系統(tǒng)可使窯溫的控制精度達(dá)到士2°C的水平，完全能滿足生產(chǎn)工 藝的要求。4.計(jì)算機(jī)+變頻器的應(yīng)用，可使窯爐的生產(chǎn)周期的可調(diào)性、靈活性大大增加(3小 時(shí)至50小時(shí)可調(diào))。5.使窯爐的操作變得簡(jiǎn)單而直觀，且利于數(shù)據(jù)的積累與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐的科學(xué) 化管理。總之，本技術(shù)具有可靠、高效和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖中1.燃?xì)饪刂破鳎?.空氣控制器；3.第一執(zhí)行器；4.第二執(zhí)行器；5.燃?xì)忾y； 6.空氣閥；7.脈沖控制器；8.脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)；9.燒嘴；10.工業(yè)控制機(jī)。具體實(shí)施方式本技術(shù)提供的鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用高速脈沖燒嘴 比例控制，可根據(jù)鑄石輥道窯例如澆鑄壓延鑄石板材專用氣燒輥道窯溫度控制的要求，在 不同的溫度段(低溫段、中高溫段和降溫段)執(zhí)行不同的控制策略，按時(shí)序輪流控制燒嘴點(diǎn) 火，在爐內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流，保證產(chǎn)品受熱均勻并可減小爐內(nèi)溫差。所述澆鑄壓延鑄石板材專用氣燒輥道窯，是本專利技術(shù)人設(shè)計(jì)的且與本專利同時(shí)申請(qǐng) 技術(shù)專利的一種新型氣燒輥道窯，它是生產(chǎn)澆鑄壓延鑄石板材結(jié)晶及退火的專用熱處 理設(shè)備，它以天然氣為燃料，采用斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，多點(diǎn)密集品字型布置燒嘴和上下分組控 制火焰方式，達(dá)到鑄石板材的晶化過(guò)程溫度均衡、溫差小和退火過(guò)程溫差小、緩冷降溫快的 目的。該輥道窯包括窯體和輥道傳動(dòng)系統(tǒng)，窯體由結(jié)晶段和退火段組成，在結(jié)晶段布置有多 支小功率等溫高速燒嘴，分上下布置；退火段設(shè)有多支高速自控等溫?zé)欤谠撏嘶鸲蔚那?段的上下部均設(shè)有高速自控等溫?zé)欤蠖沃辉谙虏吭O(shè)置高速自控等溫?zé)欤辉诮Y(jié)晶段的 頂部布置有與之固定連接的2個(gè)自然排煙管；在退火段的頂部布置有與之固定連接的2個(gè) 與自然排煙管等高的自然排煙抽熱管道，每個(gè)排煙抽熱管設(shè)調(diào)節(jié)閥門(mén)。該輥道窯的工作過(guò) 程是將鑄石原料通過(guò)1350°C左右的高溫熔融后導(dǎo)入模具，通過(guò)氣燒輥道窯窯前輥臺(tái)送入 窯內(nèi)結(jié)晶段1晶化，結(jié)晶時(shí)間一般25-30分鐘，順利完成結(jié)晶期后進(jìn)入退火段2，經(jīng)退火段2 退火處理后即生成鑄石板材。下面結(jié)合實(shí)施例及圖1對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。本技術(shù)提供的鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)，主要由工業(yè)控制機(jī)10、控 制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成，控制器采用PLC控制單元，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與PLC控制單元相連，且PLC 控制單元與上位機(jī)(工業(yè)控制機(jī)10)通過(guò)RS-485通訊方式連接組成完整的控制系統(tǒng)。所 述控制器包括脈沖控制器7、燃?xì)饪刂破?和空氣控制器2，這些控制器均由數(shù)據(jù)線與工業(yè) 控制機(jī)10的接口相連。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)8、第一執(zhí)行器3和第二執(zhí)行器4，脈沖 執(zhí)行機(jī)構(gòu)8由數(shù)據(jù)線分別與脈沖控制器7和燒嘴9相連，第一執(zhí)行器3由數(shù)據(jù)線分別與燃 氣控制器1和燃?xì)忾y5相連，第二執(zhí)行器4由數(shù)據(jù)線分別與空氣控制器2和空氣閥6相連。 燃?xì)忾y5裝在與燒嘴9連通的燃?xì)廨斔凸艿郎希諝忾y6裝在與燒嘴9連通的空氣輸送管 道上。所述的燃?xì)饪刂破?、空氣控制器2和脈沖控制器7均由PLC控制，其控制站系統(tǒng) 由三菱Q系列或西門(mén)子PCS7-300系列模塊式脈沖控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱脈沖系統(tǒng))、GPP或Step7 控制軟件包、富士變頻器、西門(mén)子低壓電器組成。通過(guò)控制軟件編程實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、氣氛等 曲線自動(dòng)控制，風(fēng)機(jī)、執(zhí)行器、電磁閥、點(diǎn)火器等設(shè)備運(yùn)行和報(bào)警連鎖控制。主控制站和從控 制站采用CCLink或Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接。控制站監(jiān)控操作由中央控制室工 控主機(jī)(即本實(shí)施例的工業(yè)控制機(jī)10)系統(tǒng)的監(jiān)控軟件組態(tài)完成，控制系統(tǒng)通訊可由RS485 總線接入操作站工控主機(jī)系統(tǒng)，并可由Ethernet網(wǎng)絡(luò)接入到中控室站操作主機(jī)系統(tǒng)。所述的燒嘴9為BIC-100高速脈沖調(diào)溫?zé)欤蜏囟尾捎眠^(guò)氧燃燒控制，中高溫段 采用比例燃燒控制，降溫段采用風(fēng)冷控制。左右爐墻上下對(duì)稱布置，共120套，單只功率為 30KW，總功率為3600kW。每只燒嘴配自動(dòng)點(diǎn)火控制器，火焰監(jiān)測(cè)電極，6支燒嘴配一燃?xì)怆?磁閥、燃?xì)饬髁靠刂崎y，共20套。所述的工業(yè)控制機(jī)10可采用IPC-610型工業(yè)控制機(jī)，為上位機(jī)，其安裝有 DSIC-2008窯爐計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與專用鑄石產(chǎn)品的結(jié)晶、退火冷卻工藝控制軟件，實(shí)現(xiàn)了窯 爐溫度、壓力等參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、自動(dòng)記錄、打印、查詢，溫度曲線設(shè)定控制，使窯爐的操作 變得簡(jiǎn)單而直觀，且利于數(shù)據(jù)的積累與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐的科學(xué)化的管理。所述工藝控制軟 件包含工藝配方曲線的設(shè)定與管理{溫度曲線(溫度段點(diǎn)值，報(bào)警限)、助燃?jí)毫η€、排 煙窯壓曲線、時(shí)間段曲線本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鑄石輥道窯脈沖比例燃燒控制系統(tǒng)，其特征是主要由工業(yè)控制機(jī)（１０）、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成，所述控制器設(shè)有脈沖控制器（７）、燃?xì)饪刂破鳎ǎ保┖涂諝饪刂破鳎ǎ玻@些控制器均采用ＰＬＣ控制單元，并且都由數(shù)據(jù)線與工業(yè)控制機(jī)（１０）的接口相連；執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)（８）、第一執(zhí)行器（３）和第二執(zhí)行器（４），脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)（８）由數(shù)據(jù)線經(jīng)脈沖控制器（７）與燒嘴（９）相連，第一執(zhí)行器（３）由數(shù)據(jù)線分別與燃?xì)饪刂破鳎ǎ保┖腿細(xì)忾y（５）相連，第二執(zhí)行器（４）由數(shù)據(jù)線分別與空氣控制器（２）和空氣閥（６）相連；燃?xì)忾y（５）裝在與燒嘴（９）連通的燃?xì)廨斔凸艿郎希諝忾y（６）裝在與燒嘴（９）連通的空氣輸送管道上。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李仲祥，李和才，金四元，彭竣，孟昭桂，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黃岡市華窯中宏窯爐有限責(zé)任公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：42