CN108592647A - 一种自动控制的碳素焙烧炉及其控制方法 - Google Patents

一种自动控制的碳素焙烧炉及其控制方法 Download PDF

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Abstract

一种自动控制的碳素焙烧炉,包括炉膛,炉膛的上方设置有通气管道,通气管道的出口伸入炉膛内部,通气管道出口处设置有点火器,点火器相邻位置设置有热电偶温度传感器,热电偶温度传感器的端部伸到点火器的前方,所述碳素焙烧炉还包括PLC控制器,点火器、热电偶温度传感器均与PLC控制器连接。本发明通过设置有PLC控制器来自动控制炉膛内部的点火和燃气的输送,实现焙烧炉的自动点火,相较与人工点火节省人力、成本且控制准确,在点火器旁边设置热电偶温度传感器,通过热电偶温度传感器的温度变化监测炉膛内部是否点火成功,防止在未成功点火的情况下一直输送燃气,从而引起炉膛的爆炸。

Description

一种自动控制的碳素焙烧炉及其控制方法
技术领域
本发明涉及焙烧炉,具体涉及一种自动点火的碳素焙烧炉及其控制方法。
背景技术
碳素焙烧炉是将碳素制品在隔绝空气的条件下按规定的焙烧温度进行间接加热的一种热工设备,炉膛内的温度按照设定的时间与温度进行升温,炉膛内温度尚未达到设定的标准值时,进行点火,点燃燃气,目前的碳素焙烧炉仍然采用人工点火的方式,焙烧炉的升温过程比较缓慢,炉膛内的温度感应器感应的温度数值在短时间内变化很小,在没有达到燃气的自燃温度之前,如果火焰熄灭了,炉膛内的温度感应器无法及时感应到温度的变化,导致没有火焰的情况下一直向炉膛内通入燃气,导致炉膛爆炸。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种能够自动控制的碳素焙烧炉及其控制方法。
本发明的技术方案具体为:
一种自动控制的碳素焙烧炉,包括炉膛,炉膛的上方设置有通气管道,通气管道的出口伸入炉膛内部,通气管道出口处设置有点火器,点火器相邻位置设置有热电偶温度传感器,热电偶温度传感器的端部伸到点火器的前方,所述碳素焙烧炉还包括PLC控制器,点火器、热电偶温度传感器均与PLC控制器连接。
所述通气管道上设置有比例控制阀,比例控制阀与PLC控制器连接。
所述炉膛内设置有温度传感器,温度传感器与PLC控制器连接。
所述碳素焙烧炉的控制方法,包括以下步骤,
(1)温度感应器检测炉膛内的温度,并将数据传输给PLC控制器,通过PLC控制器控制比例控制阀来控制温度,检测到炉膛内温度达到标准值后直接跳转至下一温度值;
(2)未达到标准值时,PLC控制器判断当前温度是否小于燃气的自燃温度,当温度大于燃气自燃温度时,打开比例控制阀,通入燃气,燃气自燃;
(3)当温度小于燃气自燃温度时,比例控制阀的阀门开启至点火比例,通过通气管道将燃气输送到炉膛中,点火器进行点火;
(4)根据热电偶温度传感器监测的温度数据判断是否点火成功;
(5)点火成功后,完全开启比例控制阀,持续通入燃气;
(6)温度与时间到达设定值后,自动进入下一步设定的温度与时间。
所述燃气的自燃温度为600℃-700℃。
所述点火比例为比例控制阀最大流量的20%-25%。
相对于现有技术,本发明的技术效果为,通过设置有PLC控制器来自动控制炉膛内部的点火和燃气的输送,实现焙烧炉的自动点火,相较与人工点火节省人力、成本且控制准确,在点火器旁边设置热电偶温度传感器,通过热电偶温度传感器的温度变化监测炉膛内部是否点火成功,防止在未成功点火的情况下一直输送燃气,从而引起炉膛的爆炸。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明焙烧炉的结构示意图。
图3是本发明的流程示意图。
图4是本发明的升温曲线示意图。
具体实施方式
如图1-2中所示,一种自动控制的碳素焙烧炉,包括炉膛1,炉膛1的上方设置有通气管道3,通气管道3中通的是燃气,通气管道3上设置有比例控制阀4,通气管道3的出口伸入炉膛1内部,通气管道3出口处设置有点火器2,点火器2相邻位置设置有热电偶温度传感器5,热电偶温度传感器5的端部伸到点火器2的前方,炉膛1内设置有温度传感器6,温度传感器6用来感应炉膛1内的整体温度。
碳素焙烧炉设置有PLC控制器,点火器2、热电偶温度传感器5、比例控制阀4和温度传感器6均与PLC控制器连接。
如图3中所示,碳素焙烧炉的控制方法,包括以下步骤,
(1)温度感应器检测炉膛内的温度,并将数据传输给PLC控制器,通过PLC控制器控制比例控制阀来控制温度,检测到炉膛内温度达到标准值后直接跳转至升温曲线上的下一温度值;
(2)未达到标准值时,PLC控制器判断当前温度是否小于燃气的自燃温度,当温度大于燃气自燃温度时,打开比例控制阀,通入燃气,燃气自燃;
(3)当温度小于燃气自燃温度时,打开比例控制阀,比例控制阀的阀门开启至比例控制阀最大流量的20%-25%,通过通气管道将燃气输送到炉膛中,点火器进行点火;
(4)根据热电偶温度传感器监测的温度数据判断是否点火成功,如果点火未成功,声音报警后,提示重复上一步骤;
(5)点火成功后,完全开启比例控制阀,持续通入燃气,燃气燃烧,炉膛内温度升高;
(6)温度与时间到达设定值后,自动进入下一步设定的温度与时间。
本发明中炉膛内通入的燃气的自燃温度为600℃-700℃。
本发明的工作原理是:焙烧炉内煅烧碳素制品时升温速率缓慢,燃气的自燃温度为600℃-700℃,自燃温度由所通入的燃气而定,温度感应器感应炉膛内的温度,温度感应器将感应的温度数值传输给PLC控制器,PLC控制器对温度数值进行判断,当炉膛内温度小于600℃时,PLC控制器控制比例控制阀打开将燃气输送到炉膛中,启动点火器点火,当炉膛内温度大于600℃时,由于超出了燃气的自燃温度,不需要再进行点火,热电偶温度传感器用于监测是否点火成功,热电偶温度传感器伸入点火器下方靠近火焰的外焰,如果点火成功,热电偶温度传感器测得的温度会有较大的变化,以此来判断是否点火成功,防止在未点火成功的情况下一直输送燃气而导致炉膛爆炸,点火成功后,按照图4中的温度曲线进行升温。
如图4中所示,温度传感器检测炉膛内的温度后,PLC控制器判断温度数据与设定标准值的大小,如果小于标准值且小于燃气自燃温度时,先开启比例控制阀一定时间,待点火成功后,再向炉膛内持续通气,当温度传感器检测到达到标准值后则关闭比例控制阀。温度传感器一直监控着炉膛内的温度,通过PLC控制器控制着比例控制阀与点火器,使炉膛内的温度按照图4中升温曲线进行。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动控制的碳素焙烧炉,其特征在于:包括炉膛(1),炉膛(1)的上方设置有通气管道(3),通气管道(3)的出口伸入炉膛(1)内部,通气管道(3)出口处设置有点火器(2),点火器(2)相邻位置设置有热电偶温度传感器(5),热电偶温度传感器(5)的端部伸到点火器(2)的前方,所述碳素焙烧炉还包括PLC控制器,点火器(2)、热电偶温度传感器(5)均与PLC控制器连接。
2.如权利要求1所述的自动控制的碳素焙烧炉,其特征在于:所述通气管道(3)上设置有比例控制阀(4),比例控制阀(4)与PLC控制器连接。
3.如权利要求1所述的自动控制的碳素焙烧炉,其特征在于:所述炉膛(1)内设置有温度传感器(6),温度传感器(6)与PLC控制器连接。
4.如权利要求1所述碳素焙烧炉的控制方法,其特征在于:包括以下步骤,
(1)温度感应器检测炉膛内的温度,并将数据传输给PLC控制器,通过PLC控制器控制比例控制阀来控制温度,检测到炉膛内温度达到标准值后直接跳转至下一温度值;
(2)未达到标准值时,PLC控制器判断当前温度是否小于燃气的自燃温度,当温度大于燃气自燃温度时,打开比例控制阀,通入燃气,燃气自燃;
(3)当温度小于燃气自燃温度时,比例控制阀的阀门开启至点火比例,通过通气管道将燃气输送到炉膛中,点火器进行点火;
(4)根据热电偶温度传感器监测的温度数据判断是否点火成功;
(5)点火成功后,完全开启比例控制阀,持续通入燃气;
(6)温度与时间到达设定值后,自动进入下一步设定的温度与时间。
5.如权利要求4所述的碳素焙烧炉的控制方法,其特征在于:所述燃气的自燃温度为600℃-700℃。
6.如权利要求4所述的碳素焙烧炉的控制方法,其特征在于:所述点火比例为比例控制阀最大流量的20%-25%。
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