[發(fā)明專利]一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211056327.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115628620B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔志剛;龔星宇;龔冠城;徐博文;袁洪峰;孟龍;李志濤;徐勤龍;馬坤;李海洲;周澤宇;高志民;閆凡龍
• 申請（專利權(quán)）人: 山田新材料集團有限公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 徐云英

本發(fā)明涉及燒結(jié)爐控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)及方法。包括：第一檢測單元，用于實時檢測進液管內(nèi)的冷卻液的進液溫度J1；第二檢測單元，用于實時檢測出液管內(nèi)的冷卻液的出液溫度J2；流量檢測單元，流量檢測單元用于采集冷卻液的流量值；計算單元，用于根據(jù)進液溫度J1和出液溫度J2以及冷卻管內(nèi)實時通過的冷卻液的流量值計算冷卻管內(nèi)的冷卻液從爐體內(nèi)帶走的熱量吸收速度值P0；控制單元，用于根據(jù)熱量吸收速度值P0控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速N0。本發(fā)明既可以實現(xiàn)高效的降溫效果，又可以準確的使燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達到預(yù)設(shè)范圍，從根本上避免了不必要的風(fēng)機能源浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燒結(jié)爐控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

碳化硅燒結(jié)爐是一種間歇式電阻加熱爐，主要應(yīng)用范圍為無壓碳化硅燒結(jié)、硬質(zhì)合金、粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)各種粒度的碳化鎢粉、碳化鉻粉、碳化鈦粉、碳化釩粉等金屬粉末及復(fù)合金屬粉末，冷壓成型后，進行燒結(jié)處理。

然而現(xiàn)有技術(shù)中，在使用燒結(jié)爐對碳化硅進行燒結(jié)時，由于溫度的控制不準確，會使得燒結(jié)成品產(chǎn)生裂縫等缺陷，進而會影響其力學(xué)性能，并且，對于爐內(nèi)的降溫過程并不能實時進行調(diào)整，現(xiàn)行技術(shù)中，在強制冷卻階段，往往都是通過風(fēng)機的持續(xù)工作使得氣體在爐內(nèi)循環(huán)，因此，會耗費大量的能源供給風(fēng)機運轉(zhuǎn)，使得成本大幅上升。因此，如何提供一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)及方法克服上述困難，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)及方法，本發(fā)明所提供的碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)通過基于進液溫度和出液溫度以及冷卻液的流量值計算冷卻液從爐體內(nèi)帶走的熱量吸收速度值，進而通過控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對碳化硅燒結(jié)爐的快速降溫，既可以實現(xiàn)高效的降溫效果，又可以準確的使燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達到預(yù)設(shè)范圍，從根本上避免了不必要的風(fēng)機能源浪費。

本發(fā)明改進了現(xiàn)有技術(shù)中，在使用燒結(jié)爐對碳化硅進行燒結(jié)時，由于溫度的控制不準確，對于爐內(nèi)的降溫過程并不能實時進行調(diào)整的問題，本發(fā)明通過實時檢測冷卻液的進液溫度、冷卻液的出液溫度以及冷卻液的流量值等參數(shù)，對風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行實時性的調(diào)整控制，基于風(fēng)機不同的轉(zhuǎn)速，利用氣體在爐內(nèi)循環(huán)，通過冷卻水把熱量帶走，有效地實現(xiàn)了可控降溫。

本發(fā)明改進了現(xiàn)有技術(shù)中，在燒結(jié)爐的強制冷卻階段中，風(fēng)機的持續(xù)工作使得氣體在爐內(nèi)循環(huán)會耗費大量的能源供給風(fēng)機運轉(zhuǎn)，使得成本大幅上升的問題，本發(fā)明通過根據(jù)氣體充入體積對風(fēng)機的工作時間進行實時的調(diào)整，既可以完成對爐內(nèi)的冷卻，又避免了風(fēng)機長時間持續(xù)工作產(chǎn)生的大量能源消耗的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種碳化硅燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)，包括：

爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有保溫室；

冷卻管，所述冷卻管設(shè)置于所述爐體內(nèi)，所述冷卻管的一端連接有用于通入冷卻液的進液管，所述冷卻管的另一端連接有用于排出所述冷卻液的出液管；

風(fēng)機，所述風(fēng)機設(shè)置于所述爐體內(nèi)；

還包括：

第一檢測單元，所述第一檢測單元用于實時檢測所述進液管內(nèi)的冷卻液的進液溫度J1；

第二檢測單元，所述第二檢測單元用于實時檢測所述出液管內(nèi)的冷卻液的出液溫度J2；

流量檢測單元，所述流量檢測單元用于采集在t₀時刻的所述冷卻液的流量值W1以及在t₀+1時刻的所述冷卻液的流量值W2；

氣體檢測單元，所述氣體檢測單元用于實時檢測向所述爐體內(nèi)快速充入的氣體體積Q；

計算單元，所述計算單元用于根據(jù)所述進液溫度J1和所述出液溫度J2以及所述冷卻管內(nèi)實時通過的所述冷卻液的流量值計算所述冷卻管內(nèi)的冷卻液從所述爐體內(nèi)帶走的熱量吸收速度值P0；

控制單元，所述控制單元用于根據(jù)所述熱量吸收速度值P0控制所述風(fēng)機的轉(zhuǎn)速N0；

其中，所述熱量吸收速度值P0是根據(jù)以下公式獲得的：