[發明專利]多燒嘴室式加熱爐溫度控制方法

無效

• 申請號: 201210068316.5
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102564108A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 柳海濤;申國強;李寶強;王幼輝;侯愛民;康新亞;魏佳;杜百超;趙大為;李旭斌;谷噸
• 申請（專利權）人: 機械工業第六設計研究院有限公司
• 主分類號: F27B3/28
• 分類號: F27B3/28
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本發明涉及多燒嘴室式加熱爐，尤其是涉及多燒嘴室式加熱爐溫度控制方法。

背景技術

加熱爐爐溫的均勻性是熱處理過程中的重要工藝參數，是確保機械零件熱處理工藝質量的基本要求。熱處理爐的溫場均勻性反映熱處理爐的綜合性能，是熱處理爐能否滿足工藝要求的決定因素，也是評價一臺加熱爐的基本指標。熱處理爐溫場均勻性測試方法通常以GB/T9452-2003《熱處理爐有效加熱區測定方法》作為熱處理爐溫場均勻性測試的指導性文件。但是僅靠幾個測量點得出的爐溫均勻性結論難以客觀反映真實情況。經過實測，一臺即使控制測量點溫差不超過2℃的燃氣加熱爐，其內部有效加熱區域最大溫差仍能達到50℃以上，體積較大工件內部溫差可能達到100℃以上。如果特殊要求的熱處理工藝，這樣的溫差很難達到工藝要求。為此，通常的做法是加入攪拌風機。但是，處于高溫環境下，高溫氣體如果從爐頂吹到爐底攪拌電機需要很大的功率。熱處理時間一般很長，而且熄火后的保溫過程中攪拌風機也不能停頓，這一過程浪費了大量的電能，效果也不甚理想。同時，高溫風機葉片在爐膛頂部，氧化問題、傳熱問題及高溫變形問題等等都給生產帶來了隱患。并且，另外一個難點是：當加入了攪拌風機，燒嘴和測溫點的耦合變得更為復雜，傳統的溫度控制也成為一個很大的障礙。

發明內容

本發明目的在于以全新的方式和思路，提供一種簡潔而又切實可行、能大幅度提高加熱爐爐溫均勻性的多燒嘴室式加熱爐溫度控制方法。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述的多燒嘴室式加熱爐溫度控制方法，包括下述步驟：

第一步、在室式加熱爐的側壁、頂壁或/和被加熱工件內部布置測溫點；將各測溫點的溫度傳感器與溫度檢測控制器連接；

第二步、將室式加熱爐的多個燒嘴進行分擋，分擋原則為：第1擋位開2啟個燒嘴，第2檔位開4啟個燒嘴，以此類推；

第三步、每隔3-5分鐘進行一次檔位切換對室式加熱爐進行加熱，實時地對加熱爐內溫度進行測量，并計算其溫度平均值PV、溫度標準差值σ、平均升溫速度PV′；

溫度平均值PV=（t1＋t2＋t3＋…＋tn）/n；

其中：用t1、t2、t3…tn代表室式加熱爐某時刻的溫度值；

溫度標準差值σ={[（t1－PV）²＋（t2－PV）²＋…（tn－PV）²]/n-1}^0.5；

平均升溫速度PV′=dPV/dt；

根據上述計算結果填入判據表進行加減檔判斷；

第四步、根據溫度標準差值σ來控制當前工作檔位的燒嘴處于大火、小火狀態之間的切換，或小火、關閉狀態之間的切換；切換周期為10-25s切換一次。

所述測溫點的數量設置為燒嘴數量的1.3-2倍；所述燒嘴的大火、小火或小火、關閉狀態的切換周期為10s或者12s。

本發明優點在于開創性的提出了整體性控制的思想，不再對爐膛進行區域劃分，控制方式簡潔巧妙，切實可行。不需要改變爐體本身物理結構就解決了爐溫均勻性的問題，節約了能源也大幅度地提升了燃氣爐的品質，具有很強的普適性。本控制方法首先取消了傳統的一個燒嘴為一個溫區這一概念。獨創性的提出了每一個測溫點的溫度都是所有燒嘴的共同作用的結果。通過控制燒嘴以不同頻率、不同組合、不同強度進行“閃爍”（大火/小火或小火/關閉的切換），利用燒嘴的高速氣流來攪拌爐內溫度場，以達到較高的溫度均勻性。測溫點的位置也不局限于傳統的安裝在爐壁的方式，可以位于爐頂，甚至可以貼在工件表面或者埋于工件內部。這樣，測溫點的溫度才是整個爐內有效裝載空間的真實反映。

附圖說明

圖1是所述臺車式室式爐的燒嘴和測溫點布置示意圖。

圖2是圖1的邏輯分析示意圖。

圖3是圖2去掉測溫點的示意圖。

圖4是將所述臺車式室式爐加熱能力分為7個擋位的示意圖。

圖5是所述第1擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。

圖6是所述第2擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。?

圖7是所述第3擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。

圖8是所述第4擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。

圖9是所述第5擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。

圖10是所述第6擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。

圖11是所述第7擋位8個工作狀態在不同時刻分別開啟燒嘴的示意圖。