CN110006251B - 一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法，包括用于传输制品的辊道窑，设置在辊道窑内并为窑内提供急冷风的急冷部件，还包括固定设置在辊道窑内并用于测量窑内温度的热电偶，设置在辊道窑内并用于对辊道窑内燃烧加热的燃气喷枪，以及电气自动控制部件；所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪自动点火，所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪自动熄火。本发明可以实时稳定窑炉压力和温度，当窑内制品出现空位能自动点火升温稳定风机开度，避免压力变化对温度的影响，保证产品品质。

Description

一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及陶瓷生产设备领域，尤其涉及的是一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法。

背景技术

陶瓷制品在经过氧化、烧成等工艺制造阶段后，需要对产品进行快速冷却，使其出窑能够相对稳定，在快速冷却阶段，需要保证轨道窑内的温度在一个温度范围，即恒温范围，同时需要保证窑内的压力稳定，才能保证陶瓷制品的质量稳定。

目前的现有的辊道窑炉的急冷段出现制品空位时，当热电隅检测到环境温度的下降，现有的急冷风机开度会自动降低，减少急冷风进入窑内的风量，以维持窑内温度与设定温度的接近，待制品砖坯再次进入到急冷段后，温度上升，急冷风机再开启，从而维持窑内温度与设定温度的接近。但现有技术中，进入窑内的急冷风量的减少会造成窑内压力出现变化，压力的不稳定会影响生产时产品的尺寸、砖形、颜色和内质等，从而使制品无法保证稳定的产品质量。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法，能够维持窑内温度与设定温度的接近且不影响窑内压力，避免压力的不稳定会影响生产时产品的尺寸、砖形、颜色和内质。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种窑内急冷段恒温控制装置，包括用于传输制品的辊道窑，设置在辊道窑内并为窑内提供急冷风的急冷部件，还包括固定设置在辊道窑内并用于测量窑内温度的热电偶，设置在辊道窑内并用于对辊道窑内燃烧加热的燃气喷枪，以及电气自动控制部件；

所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪自动点火，所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪自动熄火。

进一步，所述热电偶固定设置在所述辊道窑的传送辊内。

进一步，所述热电偶设置有3个，3个热电偶沿辊道窑内的制品的输送方向并排间隔设置。

进一步，所述燃气喷枪固定设置在所述辊道窑的侧壁上且所述燃气喷枪的枪管方向与所述辊道窑的侧壁垂直。

进一步，所述燃气喷枪设置有多个并平均设置在所述辊道窑的两面侧壁上。

进一步，所述辊道窑的每一面侧壁上并排设置有6个所述燃气喷枪。

进一步，在所述辊道窑的两面侧壁上相对称位置的两个燃气喷枪通过同一条燃气管道相连通。

进一步，所述电气自动控制部件包括有与热电偶电性连接的温控表，与温控表电性连接的PLC控制器，与PLC控制器电性连接的燃烧控制器，所述燃烧控制器电性连接燃气喷枪；

所述温控表设定低温设定值和高温设定值，当热电偶感应到的温度达到低温设定值或高温设定值时发送控制信号到PLC控制器；

所述PLC控制器接收到所述温控表的控制信号并发送控制信号到燃烧控制器；

所述燃烧控制器接收PLC控制器的控制信号并发送控制信号控制所述燃气喷枪的启闭。

进一步，还包括有助燃风电磁阀，所述助燃风电磁阀与所述PLC控制器电性连接，所述助燃风电磁阀用于控制所述燃气喷枪的助燃风的启闭。

一种辊道窑内急冷段恒温控制方法，基于如上所述的辊道窑内急冷段恒温控制装置，包括以下步骤：

在电气自动控制部件中设定低温温度和高温温度；

热电偶感应到的温度达到低温设定值时发送信号到电气自动控制部件；

电气自动控制部件控制燃气喷枪自动点火对辊道窑内加热；

热电偶感应到的温度达到高温设定值时发送信号到电气自动控制部件；

电气自动控制部件控制燃气喷枪关闭点火。

采用上述方案的有益效果是：本发明提出的一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法，通过所述热电偶感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪自动点火，当电气自动控制部件通过热电偶感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪自动熄火；使辊道窑内传输的制品出现空缺时，辊道窑内的急冷风使窑内温度降低，到降低到设置的低温设定值后，控制燃气喷枪自动点火升温；当温度升到设置的高温设定值后，控制燃气喷枪自动熄火降温，从而不用改变急冷风开度，因此本装置可以实时稳定窑炉压力和温度，当窑内制品出现空位能自动点火升温稳定风机开度，避免压力变化对温度的影响，保证产品品质。特别是同一窑炉中不同规格的产品切换生产时，该装置对每次转换规格空窑和日常出现空位时的窑压的稳定有明显效果，从而提高转换成功率和保证了切换制品的质量的稳定。

附图说明

图1是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

图3是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的主视图。

图4是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的电气自动控制部件的电性连接示意图。

图中：100、辊道窑；110、传送辊；200、热电偶；300、燃气喷枪；310、燃气管道；400、电气自动控制部件；410、温控表；420、PLC控制器；430、燃烧控制器；440、助燃风电磁阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的结构示意图；图2是图1的A部放大图；图3是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的主视图；图4是本发明窑内急冷段恒温控制装置的实施例的电气自动控制部件的电性连接示意图。

如图1所示，一种辊道窑内急冷段恒温控制装置，包括用于传输制品的辊道窑100，辊道窑100内沿制品的传输方向并排设置有多个传送辊110，现有的传送辊110一般采用空心传送辊，在辊道窑100内的急冷段设置有急冷部件（图示中未画出），急冷部件包括急冷风机、急冷管道，急冷管道设置在窑内并为窑内的制品提供急冷风，急冷部件为现有常用技术，具体结构在本方案中不作详细说明。

在辊道窑100内固定设置有测量窑内温度的热电偶200，热电偶200是一种感温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 可通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶200可在辊道窑100上开设安装孔进而固定安装在辊道窑100内壁上，但一般热电偶200的探针较长，会对窑内传输的制品产生阻挡，干涉制品的移动，因此本实施中优选为：所述热电偶200固定设置在所述辊道窑100的传送辊110内部，热电偶200的尾端可通过螺钉或卡箍固定在特制支架上或者传送辊110的固定中轴上，热电偶200的探针从传送辊110的中心轴中心伸入到辊道窑100的内部区域，实现对辊道窑100内温度感应，同时避免了与辊道窑100内的在制品相接触，不会对制品的移动产生干扰。

如图1、图2所示，在辊道窑100内固定设置有燃气喷枪300，燃气喷枪300用于对辊道窑100燃烧加热，从而提高辊道窑100内的温度，燃气喷枪300可任意设置在窑内，为避免干涉制品的移动，因此本实施中优选为：所述燃气喷枪300固定设置在所述辊道窑100的侧壁上且所述燃气喷枪300的枪管方向与所述辊道窑100的侧壁垂直，在侧壁上设置燃气喷枪300，可以避免干涉设置在窑体上部的急冷部件的急冷管道，使燃烧火焰不被急冷风吹散。燃气喷枪300均设置在传送辊110的下方，传送辊110上方用于传输制品，下方通过燃气喷枪300燃烧，使空间利用更合理。所述燃气喷枪300设置有多个并平均设置在所述辊道窑100的两面侧壁上，这样使燃气喷枪300分布在辊道窑100的两面侧壁上，使窑内两侧温度更均匀，通过多个燃气喷枪300同时加热，使窑内温度能快速上升，保证了窑内温度。本实施例中优选为，所述辊道窑100的每一面侧壁上并排设置有6个所述燃气喷枪300，6个燃气喷枪300间隔设置，铺满整个急冷段，可使整个急冷段窑内的温度均匀升温，且两侧12个燃气喷枪300燃烧喷火，实现急冷段的快速升温。两面侧壁上的燃气喷枪300镜像对称设置，如图3所示，所述辊道窑100的两面侧壁上相对称位置的两个燃气喷枪300通过同一条燃气管道310相连通，燃气管道310为燃气喷枪300提供天然气和助燃风，通过燃气喷枪300点燃，这样，一条燃气管道310内的助燃风量和天然气量同时影响两侧相对应的燃气喷枪300的燃烧程度，使两侧对称的燃气喷枪300协调工作，实现窑内同一位置的温度温定。

如图1所示，温控制装置还设置有电气自动控制部件400，电气自动控制部件400位于辊道窑100的外部，所述电气自动控制部件400通过所述热电偶200感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪300自动点火，所述电气自动控制部件400通过所述热电偶200感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪300自动熄火；这样当辊道窑100内传输的制品出现空缺时，辊道窑100内的急冷风使窑内温度降低，到降低到设置的低温设定值后，控制燃气喷枪300自动点火升温；当温度升到设置的高温设定值后，控制燃气喷枪300自动熄火降温，从而不用改变急冷风开度，因此本装置可以实时稳定窑炉压力和温度，当窑内制品出现空位能自动点火升温稳定急冷风机开度，避免压力变化对温度的影响，保证产品品质。

如图1、图4所示，本实施例中的电气自动控制部件400包括有与热电偶200电性连接的温控表410，与温控表410电性连接的PLC控制器420，与PLC控制器420电性连接的燃烧控制器430，所述燃烧控制器430电性连接燃气喷枪300；所述温控表410设定低温设定值和高温设定值，当热电偶200感应到的温度达到低温设定值或高温设定值时发送控制信号到PLC控制器420；所述PLC控制器420接收到所述温控表410的控制信号并发送控制信号到燃烧控制器430；所述燃烧控制器430接收PLC控制器420的控制信号并发送控制信号控制所述燃气喷枪300的启闭。其中温控表410采用通用温控表410，如RKC智能温控仪REX-C100FK02；PLC控制器420采用通用PLC，如西门子系列；燃烧控制器430采用FSC-1600；热电偶200可采用K型铠装热电偶200WRNK-191。本实施例的优选方式为，电气自动控制部件400还包括有助燃风电磁阀440，助燃风电磁阀440设置在为燃气喷枪300提供助燃风的管道中，所述助燃风电磁阀440与所述PLC控制器420电性连接，所述助燃风电磁阀440用于控制所述燃气喷枪300的助燃风的启闭；这样，燃气喷枪300自动熄火后，同时PLC控制器420控制助燃风电磁阀440切断助燃风，防止助燃风往窑内打入而影响辊道窑100内的压力和温度。实施例中的PLC控制器420可以替换为单片机，或其他处理器，均可实现电气自动控制部件400的控制功能。

电气自动控制部件400还可以采用PC机控制，PC机（图示中未画出）上设置控制软件，通过软件设置低温设定值和高温设定值，热电偶200产生的电信号发送到PC端，在PC端通过处理运算，热电偶200的温度数据进行对比，从而发送点火信号给燃烧控制器430，实现燃气喷枪300的自动启闭。

如图1、图4所示，本实施例中，所述热电偶200设置有3个，3个热电偶200沿辊道窑100内的制品的输送方向并排间隔设置，3个热电偶200使辊道窑100内急冷段分为三段，每一段的温度分别进行检测，然后对每一段分别进行温控，这样可避免由于辊道窑100过长而通过局部的温度来控制整个窑体，造成无法对窑内温度精确检测。3个热电偶200连接3个不同的温控表410，设定三个启/闭燃气喷枪300的温度标准，逐步启/闭各区自动点枪升温设备，从而实现精细化控制。

本发明还提供一种辊道窑内急冷段恒温控制方法，基于如上所述的辊道窑内急冷段恒温控制装置，包括以下步骤：

步骤S100、在电气自动控制部件中设定低温温度和高温温度。

具体为，在电气自动控制部件中的温控表上设定急冷段的低温温度和高温温度，低温温度和高温温度的设定与产品在急冷段内的标准环境温度有关。

步骤S200、热电偶感应到的温度达到低温设定值时发送信号到电气自动控制部件。

步骤S300、电气自动控制部件控制燃气喷枪自动点火对辊道窑内加热。

步骤S400、热电偶感应到的温度达到高温设定值时发送信号到电气自动控制部件。

步骤S500、电气自动控制部件控制燃气喷枪关闭点火。

通过此控制方式，可以实现对辊道窑内急冷段实现自动加热。由于不控制急冷风，使急冷段内的窑压和温度得到有效稳定，对出现空位后窑内温度场的稳定有明显效果。

综上所述，本发明提出的一种窑内急冷段恒温控制装置及其控制方法，通过所述热电偶感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪自动点火，当电气自动控制部件通过热电偶感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪自动熄火；使辊道窑内传输的制品出现空缺时，辊道窑内的急冷风使窑内温度降低，到降低到设置的低温设定值后，控制燃气喷枪自动点火升温；当温度升到设置的高温设定值后，控制燃气喷枪自动熄火降温，从而不用改变急冷风开度，因此本装置可以实时稳定窑炉压力和温度，当窑内制品出现空位能自动点火升温稳定风机开度，避免压力变化对温度的影响，保证产品品质。特别是同一窑炉中不同规格的产品切换生产时，该装置对每次转换规格空窑和日常出现空位时的窑压的稳定有明显效果，从而提高转换成功率和保证了切换制品的质量的稳定。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种辊道窑内急冷段恒温控制装置，包括用于传输制品的辊道窑，设置在辊道窑内并为窑内提供急冷风的急冷部件，其特征在于，还包括固定设置在辊道窑内并用于测量窑内温度的热电偶，设置在辊道窑内并用于对辊道窑内燃烧加热的燃气喷枪，以及电气自动控制部件；

所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度未达到低温设定值后控制所述燃气喷枪自动点火，所述电气自动控制部件通过所述热电偶感应窑内温度超过高温设定值后控制所述燃气喷枪自动熄火;

所述热电偶固定设置在所述辊道窑的传送辊内部，所述热电偶的尾端通过螺钉或卡箍固定在特制支架上或者所述传送辊的固定中轴上，所述热电偶的探针从所述传送辊的中心轴沿中心伸入到所述辊道窑的内部区域；

所述燃气喷枪固定设置在所述辊道窑的侧壁上且所述燃气喷枪的枪管方向与所述辊道窑的侧壁垂直，所述燃气喷枪设置在传送辊的下方，所述传送辊上方用于传输制品、下方通过所述燃气喷枪进行燃烧；

所述燃气喷枪设置有多个并平均设置在所述辊道窑的两面侧壁上；

所述辊道窑的每一面侧壁上并排设置有6个所述燃气喷枪，6个所述燃气喷枪间隔设置，铺满整个急冷段，使整个急冷段窑内的温度均匀升温，且两侧12个所述燃气喷枪燃烧喷火，实现急冷段的快速升温，两面侧壁上的所述燃气喷枪镜像对称设置；

所述辊道窑内沿制品的传输方向并排设置有多个传送辊；

所述电气自动控制部件包括有与热电偶电性连接的温控表，与温控表电性连接的PLC控制器，与PLC控制器电性连接的燃烧控制器，所述燃烧控制器电性连接燃气喷枪；

所述温控表设定低温设定值和高温设定值，当热电偶感应到的温度达到低温设定值或高温设定值时发送控制信号到PLC控制器；

所述PLC控制器接收到所述温控表的控制信号并发送控制信号到燃烧控制器；

所述燃烧控制器接收PLC控制器的控制信号并发送控制信号控制所述燃气喷枪的启闭；

窑内急冷段恒温控制装置还包括有助燃风电磁阀，所述助燃风电磁阀与所述PLC控制器电性连接，所述助燃风电磁阀用于控制所述燃气喷枪的助燃风的启闭；

所述燃气喷枪自动熄火后，同时所述PLC控制器控制所述助燃风电磁阀切断助燃风，防止助燃风往窑内打入而影响所述辊道窑内的压力和温度。

2.根据权利要求1所述的辊道窑内急冷段恒温控制装置，其特征在于：所述热电偶设置有3个，3个热电偶沿辊道窑内的制品的输送方向并排间隔设置。

3.根据权利要求1所述的辊道窑内急冷段恒温控制装置，其特征在于：在所述辊道窑的两面侧壁上相对称位置的两个燃气喷枪通过同一条燃气管道相连通。

4.一种辊道窑内急冷段恒温控制方法，基于如权利要求1-3任一所述的辊道窑内急冷段恒温控制装置，其特征在于：包括以下步骤：

在电气自动控制部件中设定低温温度和高温温度；

热电偶感应到的温度达到低温设定值时发送信号到电气自动控制部件；

电气自动控制部件控制燃气喷枪自动点火对辊道窑内加热；

热电偶感应到的温度达到高温设定值时发送信号到电气自动控制部件；

电气自动控制部件控制燃气喷枪关闭点火。