一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫控技術(shù)，特別涉及一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，蓄熱式鋁液爐控制鋁液的溫度均采用直接測量鋁液溫度從而根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)控制，所采用的溫控方式一般有兩種:一是通過普通燃氣燒嘴控制溫度的方式，此種方式先通過熱電偶采集鋁液溫度，經(jīng)過PID運算控制空氣調(diào)節(jié)閥的開度，同時通過空氣和燃氣流量檢測裝置采集流量參數(shù)，計算出空燃比，經(jīng)過PID運算控制燃氣調(diào)節(jié)閥的開度，從而實現(xiàn)溫度的控制；二是采用蓄熱式燃氣燒嘴，而蓄熱式燃氣燒嘴由于頻繁換向，流量波動比較大，普通燃氣燒嘴溫度控制方式不適用與它，所以多采用鋁液溫度到達設(shè)定溫度手動停止燃燒或手動調(diào)節(jié)火焰大小的方式，極不方便，且易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，增加鋁燒損和能源浪費。同時當火焰越小時，因根據(jù)對流換熱原理，對流換熱效果越差，導致熱效率降低，而且火焰附近鋁水溫度較高，遠離火焰的鋁水溫度較較低，導致溫度不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，具有控制穩(wěn)定可靠，減少鋁液高溫燒損的特點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，包括爐體，其主要技術(shù)特征在于:爐體內(nèi)的蓄熱燒嘴采用水平角度設(shè)置，蓄熱燒嘴與燃氣管道和鼓風排煙管道相連接，燃氣管道和鼓風排煙管道上分別裝配有電磁閥和氣動快切閥，PLC控制裝置控制聯(lián)接電磁閥和氣動快切閥開關(guān)，爐體內(nèi)還設(shè)置有爐膛熱電偶和鋁液熱電偶，爐膛熱電偶和鋁液熱電偶聯(lián)接PLC控制裝置輸入端，PLC控制裝置控制聯(lián)接蓄熱燒嘴上的點火閥，且PLC控制裝置根據(jù)爐膛熱電偶和鋁液熱電偶的反饋結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止。
[0006]所述的鼓風排煙管道，包括一個與鼓風機相連的鼓風管道和與引風機相連的排煙管道，鼓風管道和排煙管道通過兩套三通閥分別與兩個蓄熱燒嘴連接，每套三通閥由兩臺氣動快切閥組成，通過控制它們的開關(guān)來完成三通閥換向的功能，實現(xiàn)兩個蓄熱燒嘴之間鼓風燃燒和排煙蓄熱的功能轉(zhuǎn)換。
[0007]所述的PLC控制裝置還包含有一個比較裝置，該比較裝置將爐膛控制溫度輸出值C與爐膛反饋溫度A2進行比較，PLC控制裝置根據(jù)比較結(jié)結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止。
[0008]所述的PLC控制裝置還設(shè)置有爐膛控制溫度A1、鋁液控制溫度B1和爐膛溫度回差D，并根據(jù)鋁液熱電偶和爐膛熱電偶的輸入值得到鋁液反饋溫度B2和爐膛反饋溫度A2，PLC控制裝置上的PID運算模塊根據(jù)鋁液反饋溫度B2和鋁液控制溫度B1運算得出控制輸出值，爐膛控制溫度輸出值C設(shè)定為爐膛控制溫度A1和鋁液控制溫度B1的差值與控制輸出值的乘積然后再加上鋁液溫度控制值B1。
[0009]所述的PLC控制裝置還包括一個人機界面，可以通過人機界面更改設(shè)置的爐膛控制溫度A1、鋁液控制溫度B1和爐膛溫度回差D的數(shù)值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC裝置，經(jīng)PID模塊運算得到控制輸出值。
[0010]所述的控制輸出值的大小由PID運算模塊計算得到，設(shè)置鋁液控制溫度B1與鋁液反饋溫度B2的差值變量為ev (t)，當差值變量ev (t) >0且有增大的趨勢時，控制輸出值逐漸增大趨近于1，當差值變量ev(t)>0且有減小的趨勢時，控制輸出值逐漸減小，當ev(t)趨近于0時，控制輸出值不變，當差值變量ev (t) <0時，控制輸出值趨近于0。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]本發(fā)明通過采用PLC控制裝置比較爐膛控制溫度輸出值和爐膛反饋溫度的大小，并根據(jù)比較結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒的啟停，空燃比不參與控制溫度，由于始終為大火燃燒，爐膛內(nèi)對流換熱效果好，增加了控制系統(tǒng)的可靠性，同時該控溫技術(shù)蓄熱燒嘴采用水平角度設(shè)置，燃燒不接觸鋁水，減少了高溫燒損。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的管道布局結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的PLC控制裝置工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述，需要說明的是，本實施例以本技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍并不限于本實施例。
[0016]如圖1、2所示，一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，包括爐體，其主要技術(shù)特征在于:爐體內(nèi)的蓄熱燒嘴采用水平角度設(shè)置，蓄熱燒嘴與燃氣管道和鼓風排煙管道相連接，燃氣管道和鼓風排煙管道上分別裝配有電磁閥和氣動快切閥，PLC控制裝置控制聯(lián)接電磁閥和氣動快切閥開關(guān)，爐體內(nèi)還設(shè)置有爐膛熱電偶和鋁液熱電偶，爐膛熱電偶和鋁液熱電偶聯(lián)接PLC控制裝置輸入端，PLC控制裝置控制聯(lián)接蓄熱燒嘴上的點火閥，且PLC控制裝置根據(jù)爐膛熱電偶和鋁液熱電偶的反饋結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止。
[0017]鼓風排煙管道，包括一個與鼓風機1相連的鼓風管道和與引風機2相連的排煙管道，鼓風管道和排煙管道通過兩套三通閥分別與兩個蓄熱燒嘴12、13連接，鼓風管道上的三通閥由兩臺氣動快切閥4、6組成，排煙管道上的三通閥由兩臺氣動快切閥5、7組成，通過控制它們的開關(guān)來完成三通閥換向的功能，實現(xiàn)兩個蓄熱燒嘴12、13之間鼓風燃燒和排煙蓄熱的功能轉(zhuǎn)換。
[0018]燃氣管道上設(shè)置有總電磁閥開關(guān)3和通往兩個蓄熱燒嘴的獨立分支電磁閥開關(guān)8和電磁閥開關(guān)9。
[0019]蓄熱燒嘴由PLC控制裝置控制換向燃燒，并根據(jù)需要控制各個氣動快切閥和電磁閥的開合狀態(tài)，蓄熱燒嘴12燃燒時蓄熱燒嘴13處于排煙蓄熱狀態(tài)，此時氣動快切閥4、7和電磁閥8處于打開狀態(tài)，氣動快切閥5、6和電磁閥9處于關(guān)閉狀態(tài)；一定時間后，蓄熱燒嘴自動換向，蓄熱燒嘴13燃燒蓄熱燒嘴12處于排煙蓄熱狀態(tài)，此時氣動快切閥5、6和電磁閥9處于打開狀態(tài)，通氣管道上的氣動快切閥4、7和燃氣管道上的電磁閥8處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0020]點火閥10、11分別設(shè)置在蓄熱燒嘴處。
[0021]鼓風排煙管道和燃氣管道上還分別設(shè)置有調(diào)節(jié)閥、壓力變送器和流量計。
[0022]PLC控制裝置控制原理舉例說明如下:
[0023]設(shè)置爐膛溫度回差為D，設(shè)置鋁液控制溫度B1與鋁液反饋溫度B2的差值變量為ev(t)，當差值變量ev(t)>0且有增大的趨勢時，控制輸出值逐漸減小趨近于1，當爐膛反饋溫度A2小于爐膛控制輸出溫度C與回差D的差值時，啟動燃燒；當差值變量ev(t)>0且有減小的趨勢時，控制輸出值逐漸減小，直至爐膛反饋溫度A2大于爐膛控制輸出溫度C時，停止燃燒；當ev (t)趨近于0時，控制輸出值不變，維持現(xiàn)有狀態(tài)；當差值變量ev (t) <0時，控制輸出值大于0，爐膛反饋溫度A2大于爐膛控制輸出溫度C時，停止燃燒。
[0024]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思，給出各種相應(yīng)的改變和變形，而所有的這些改變和變形都應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，包括爐體，其主要技術(shù)特征在于:爐體內(nèi)的蓄熱燒嘴采用水平角度設(shè)置，蓄熱燒嘴與燃氣管道和鼓風排煙管道相連接，燃氣管道和鼓風排煙管道上分別裝配有電磁閥和氣動快切閥，PLC控制裝置控制聯(lián)接電磁閥和氣動快切閥開關(guān)，爐體內(nèi)還設(shè)置有爐膛熱電偶和鋁液熱電偶，爐膛熱電偶和鋁液熱電偶聯(lián)接PLC控制裝置輸入端，PLC控制裝置控制聯(lián)接蓄熱燒嘴上的點火閥，且PLC控制裝置根據(jù)爐膛熱電偶和鋁液熱電偶的反饋結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止。通過自動控制爐膛溫度的變化實現(xiàn)鋁液控溫的目的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，其主要技術(shù)特征還在于:所述的鼓風排煙管道，包括一個與鼓風機相連的鼓風管道和與引風機相連的排煙管道，鼓風管道和排煙管道通過兩套三通閥分別與兩個蓄熱燒嘴連接，每套三通閥由兩臺氣動快切閥組成，通過控制它們的開關(guān)來完成三通閥換向的功能，實現(xiàn)兩個蓄熱燒嘴之間鼓風燃燒和排煙蓄熱的功能轉(zhuǎn)換。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，其主要技術(shù)特征還在于:所述的PLC控制裝置還包含有一個比較裝置，該比較裝置將爐膛控制溫度輸出值C與爐膛反饋溫度A2進行比較，PLC控制裝置根據(jù)比較結(jié)結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，其主要技術(shù)特征還在于:PLC控制裝置還設(shè)置有爐膛控制溫度A1、鋁液控制溫度B1和爐膛溫度回差D，并根據(jù)鋁液熱電偶和爐膛熱電偶的輸入值得到鋁液反饋溫度B2和爐膛反饋溫度A2，PLC控制裝置上的PID運算模塊根據(jù)鋁液反饋溫度B2和鋁液控制溫度B1運算得出控制輸出值，爐膛控制溫度輸出值C設(shè)定為爐膛控制溫度A1和鋁液控制溫度B1的差值與控制輸出值的乘積然后再加上鋁液溫度控制值B1。5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，其主要技術(shù)特征還在于:PLC控制裝置還包括一個人機界面，可以通過人機界面更改設(shè)置的爐膛控制溫度A1、鋁液控制溫度B1和爐膛溫度回差D的數(shù)值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC裝置，經(jīng)PID模塊運算得到控制輸出值。6.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，其主要技術(shù)特征還在于:控制輸出值的大小由PID運算模塊計算得到，設(shè)置鋁液控制溫度B1與鋁液反饋溫度B2的差值變量為ev(t)，當差值變量ev(t)>0且有增大的趨勢時，控制輸出值逐漸增大趨近于.1，當差值變量ev (t) >0且有減小的趨勢時，控制輸出值逐漸減小，當ev (t)趨近于0時，控制輸出值不變，當差值變量eV (t)〈0時，控制輸出值趨近于0。
【專利摘要】一種蓄熱式鋁液爐溫度控制裝置，爐體內(nèi)的蓄熱燒嘴采用水平角度設(shè)置，蓄熱燒嘴與燃氣管道和鼓風排煙管道相連接，燃氣管道和鼓風排煙管道上分別裝配有電磁閥和氣動快切閥，PLC控制裝置控制聯(lián)接電磁閥和氣動快切閥開關(guān)，爐體內(nèi)還設(shè)置有爐膛熱電偶和鋁液熱電偶，爐膛熱電偶和鋁液熱電偶聯(lián)接PLC控制裝置輸入端，PLC控制裝置控制聯(lián)接蓄熱燒嘴上的點火閥，且PLC控制裝置根據(jù)爐膛熱電偶和鋁液熱電偶的反饋結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒和停止；本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過采用PLC控制裝置比較爐膛控制溫度輸出值和爐膛反饋溫度的大小，并根據(jù)比較結(jié)果控制蓄熱燒嘴燃燒的啟停，空燃比不參與控制溫度，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。
【IPC分類】F27B14/20, F27D19/00, F27B14/14
【公開號】CN105276982
【申請?zhí)枴緾N201510731648
【發(fā)明人】臧立中, 吳洪波, 曹紅新, 孫蒙, 趙巍巍
【申請人】保定安保能冶金設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月2日