[發明專利]一種焦炭高溫動態反應性控制器

無效

• 申請號: 201310207579.4
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103309379A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張慶思;白金鋒;王克成;徐建英;徐君;鐘祥云;劉洋;趙振寧
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05B19/042
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及焦炭高溫反應性爐的控制裝置，特別是一種焦炭高溫動態反應性控制器。

背景技術

隨著高爐向大型發展，對焦炭質量的要求越來越高，特別是本行業研究者普遍關注焦炭的熱態性能。目前，一般采用焦炭國標反應性及反應后強度標準進行焦炭的熱態性能測定，該測定指標在衡量焦炭于高爐內抵抗碳溶損失反應方面具有一定作用和判別力。實際上，高爐軟融帶反應條件與目前國標反應性指標的實驗條件差別較大，在高爐軟融帶碳溶損失反應的實際溫度大致為900一1350℃，各溫區的Cq體積濃度和升溫速度也不同，更主要的差別是焦炭的CRI是在無堿情況下測定的結果與有堿條件下差別較大，主要是高爐內有循環堿存在，并在軟融帶富集嚴重，即堿金屬對焦炭的碳溶反應有正催化作用，從而加劇焦炭結構的破壞。

為彌補目前國標檢測焦炭熱態性能的不足，各地研究者曾研制多種模擬高爐生產條件的高溫反應爐，雖然形式多種多樣，但都是規模比較小、入爐試樣少、反應溫度低和可控條件差。

檢索專利文獻，中國專利公開（公告）號：CN201097203，名稱為“焦炭反應性自動控制儀”，公開了一種焦炭反應性自動控制儀，該裝置包括氣體流量控制單元和溫度控制單元兩個組成部分，控制顯示單元與溫度控制單元通過485總線相連接，并分別與PC機進行雙向數據傳輸，溫度控制單元還連接有溫度調節顯示單元。它可將外部氣源通過專用的氣體管路將CO₂及N₂經過快速接頭同時接入本控制儀的輸入端，而針對這兩路氣體的切換及調節及對反應爐的溫度控制均是通過PC機軟件自動完成對實驗過程中的各種操作與控制調節。該“焦炭反應性自動控制儀”，氣體控制單元、溫度控制單元顯示單元是相互獨立的單元，結構復雜、成本高。

發明內容

本發明提供了一種焦炭高溫動態反應性控制器，可同時對溫度信號、二氧化碳和氮氣流量信號進行檢測、控制和顯示。

本發明提供的一種焦炭高溫動態反應性控制器包括：信號放大部分、濾波電路、AD轉換器、PIC16F877A、0-5V信號輸入、0-5V信號輸出、鍵盤及顯示面板、485通信和電源模塊。

一路熱電偶信號通過信號放大部分、濾波電路和AD轉換器后，與單片機PIC16F877A的10、11、15-20引腳連接；兩路0-5伏氣體流量信號經過線性光耦連接到單片機PIC16F877A的3、4號引腳；一路熱電偶信號和兩路氣體流量信號的控制信號由單片機PIC16F877A的27-30引腳經DA轉換器送出0-5伏氣體流量和溫度控制信號。同時單片機PIC16F877A的22號引腳接受一個數字輸入信號，控制器根據此信號啟動和停止。單片機PIC16F877A通過34-40引腳與鍵盤及顯示面板部分電路中的按鍵及PIC16F873A的15、16和21引腳連接；單片機PIC16F877A通過24-26引腳接收485通信；485通信由光耦6N137和MAX483組成。

本發明與現有同類裝置相比，其顯著的有益效果體現在：

該焦炭高溫動態反應性控制器具有溫度控制、兩回路流量控制和采集功能，特別適合作為焦炭高溫反應性爐的控制器，可大量節省設備成本和空間；該控制器具有齊備的控制功能，可接受一個數字輸入信號，只有該輸入信號有效時才可啟動三回路控制，并且可通過控制器面板和485通信對控制器的溫度、流量、控制器的啟動、停止和進行設定；該控制器穩定性好，具有很強的抗干擾能力，同時具有傳感器通道故障診斷功能，通信通道有很高的隔離電壓，可達1000伏。

附圖說明

圖1是一種焦炭高溫動態反應性控制器主程序流程圖；

圖2是一種焦炭高溫動態反應性控制器中斷程序流程圖；

圖3是一種焦炭高溫動態反應性控制器結構示意圖；

圖4是一種焦炭高溫動態反應性控制器放大器AD620部分電路圖；

圖5是一種焦炭高溫動態反應性控制器調理、濾波部分電路圖；

圖6是一種焦炭高溫動態反應性控制器AD轉換器AD574部分電路圖；

圖7是一種焦炭高溫動態反應性控制器PIC16F877A部分電路圖；

圖8是一種焦炭高溫動態反應性控制器0-5V信號輸入部分電路圖；

圖9是一種焦炭高溫動態反應性控制器0-5V信號輸出部分電路圖；

圖10是一種焦炭高溫動態反應性控制器鍵盤及顯示面板部分電路圖；

圖11是一種焦炭高溫動態反應性控制器光耦6N137部分電路；