CN111006517A - 一种焙烧炉控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸型材料处理设备的技术领域，具体公开了一种焙烧炉控制系统，包括控制器、鼓风机、除尘风机、多个燃烧机和多个温度传感器；焙烧炉从上至下分为第一焙烧室、第二焙烧室，所述第一焙烧室内设有多个燃烧机，所述焙烧炉上端设有第一阀门，所述第一阀门与第一焙烧室连通，所述焙烧炉下端设有第二阀门，所述第二阀门与第二焙烧室连通，所述第一焙烧室内设有第一压力传感器，所述第二焙烧室内设有第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接。该控制系统可以控制焙烧炉内的温度和出砂量，而且具有环保节能的优点。

Description

一种焙烧炉控制系统

技术领域

本发明申请涉及铸型材料处理设备的技术领域，尤其涉及一种焙烧炉控制系统。

背景技术

焙烧炉是铸造废砂热法再生技术的主要设备，通过对废砂进行高温焙烧，使废砂表面的覆膜层脱落，实现废砂的再生和回收利用。

目前常用的焙烧炉为立式焙烧炉，炉体的上部连接有进料管，炉体的内部设置有封板，封板将炉体分隔为上焙烧室和下焙烧室，炉体的底部连接有排料管和连通有主管，主管内设有燃烧器。该焙烧炉工作时具体的流程如下：通过进料管往上焙烧室加入废砂，废砂在封板上流动，然后依次落入下焙烧室内，最后通过排料管排出。与此同时，燃烧器加热主管内的空气，使空气温度升高，主管往下焙烧室内通入炽热的空气，炽热空气对废砂进行加热。在这个过程中空气依次从下焙烧室流向上焙烧室，最后通过进料管排出；空气从下焙烧室流向上焙烧室时有两个路径，第一个路径是直接通过封板流向上焙烧室，第二个路径为与废砂流动方向相反的方向。

现有的焙烧炉在使用时，对焙烧炉的燃烧温度、出砂量等难以控制，而且不环保节能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焙烧炉控制系统，该控制系统可以控制焙烧炉内的温度和出砂量，而且具有环保节能的优点。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种焙烧炉控制系统，包括焙烧炉、控制器、多个燃烧机和多个温度传感器；焙烧炉从上至下分为第一焙烧室、第二焙烧室，所述第一焙烧室内设有多个燃烧机，所述焙烧炉上端设有第一阀门，所述第一阀门与第一焙烧室连通，所述第一焙烧室内设有第一压力传感器，所述第二焙烧室内设有第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接。

采用本基础方案的工作原理和有益效果在于，发明人在实际生产中发现，现有技术中的焙烧炉在对石英砂进行焙烧时，，对于焙烧时焙烧室内的温度变化没有太多的关注，难以控制焙烧炉内的温度，或仅仅是通过一两个温度传感器俩检测焙烧室内的温度来控制焙烧效果。发明人经过多年研究创造性的发现，对于石英砂的焙烧，不仅与焙烧室内的温度有关，更与焙烧室内的压力有关。

本方案中，在焙烧炉的第一焙烧室和第二焙烧室内均设有多个温度传感器，用以检测焙烧炉内第一焙烧室和第二焙烧室内不同地方的温度且把信号传递至控制器。同时压力传感器对第一焙烧室或第二焙烧室内的压力进行检测并将信号传递至控制器，第一控制阀门、第二控制阀门和第三控制阀门通过第二温度传感器、第二压力传感器和第三压力传感器等信号来控制进出砂流量。控制器根据温度传感器和压力传感器来控制燃烧机的点火或熄火，进而达到控制焙烧炉内温度的效果。

进一步，还包括除尘风机，所述除尘风机设于焙烧炉上端且与第一焙烧室连通。设置除尘风机一方面可以加速焙烧炉内的空气流动，提高焙烧效率，另一方面除尘风机可以净化粉尘，避免环境污染。

进一步，还包括鼓风机，所述鼓风机与第二焙烧室连通。鼓风机可以向第一焙烧室和第二焙烧室内通入空气，以利于燃烧机的燃烧。

进一步，所述鼓风机为变频鼓风机，所述除尘风机为变频除尘风机。

进一步，所述燃烧机的数量为四个。发明人经多次实验发现，燃烧机的数量为四个既能方便控制焙烧炉的温度，又提高了焙烧效率。

进一步，四个燃烧机均匀分布在第一焙烧室内。这样可以使第一焙烧室内的温度均匀使被砂的焙烧效果更好。

进一步，所述温度传感器的数量为六个。发明人经多次试验发现，温度传感器的数量为六个的控制对于焙烧室的温度控制效果更好。

进一步，还包括第二阀门，所述第二阀门连通第一焙烧室和第二焙烧室。设置第二阀门便于将第一焙烧室内已经焙烧完成的石英砂排入第二焙烧室内进行焙烧，提高焙烧效率。

进一步，所述焙烧炉上端设有检测氧气含量的传感器，所述传感器与控制器电连接。可以通过检测氧含量调节燃烧机的空燃比，达到燃烧的环保和节能。

进一步，所述焙烧炉下部设有风力室，所述风力室位于第二焙烧室下端且与第二焙烧室和鼓风机连通。设置风力室可以更好的控制进入第一焙烧室或第二焙烧室内的空气含量，更加便于控制燃烧器的燃烧，进而达到便于控制焙烧炉温度的效果。

附图说明

图1是本发明一种焙烧炉控制系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：鼓风机1、第三阀门2、风力室3、第三压力传感器4、第六温度传感器5、第五温度传感器6、第四温度传感器7、第一温度传感器8、第一燃烧机9、第二燃烧机10、第二阀门11、第二压力传感器12、第二温度传感器13、第四燃烧机14、第一阀门15、第三温度传感器16、第一压力传感器17、第三燃烧机18、氧气含量检测器19、第七温度传感器20、除尘风机21、焙烧炉22、第二焙烧室23、第一焙烧室24。

实施例一

本实施例基本如附图1所示：一种焙烧炉控制系统，包括控制器、鼓风机1、除尘风机21、多个燃烧机和多个温度传感器。本实施例中，控制器为PLC控制器，其具体型号为现有技术，为本领域技术人员知晓。除尘风机21为变频除尘风机，燃烧机的数量为四个，分别为第一燃烧机9。第二燃烧机10、第三燃烧机18和第四燃烧机14；温度传感器包括第一温度传感器8、第二温度传感器13、第三温度传感器16、第四温度传感器7、第五温度传感器6和第六温度传感器5。焙烧炉22从上至下分为第一焙烧室24、第二焙烧室23。四个燃烧机均位于第一焙烧室24内，发明人经多次实验发现，燃烧机的数量为四个既能方便控制焙烧炉22的温度，又提高了焙烧效率。第一温度传感器8、第二温度传感器13和第三温度传感器16均位于第一焙烧室24内；第四温度传感器7、第五温度传感器6和第六温度传感器5均位于第二焙烧室23内。焙烧炉22上端设有第一阀门15，第一阀门15与第一焙烧室24连通，焙烧炉22下端设有第二阀门11，第二阀门11与第二焙烧室23连通，第一焙烧室24内设有第一压力传感器17，第二焙烧室23内设有第二压力传感器12，第一压力传感器17、第二压力传感器12、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接。

除尘风机21设于焙烧炉22上端且通过烟气管道与第一焙烧室24连通。设置除尘风机21一方面可以加速焙烧炉22内的空气流动，提高焙烧效率，另一方面除尘风机21可以净化粉尘，避免环境污染。第二阀门11连通第一焙烧室24和第二焙烧室23。焙烧炉22上端设有检测氧气含量的传感器，即氧气含量检测器19，氧气含量检测器19与控制器电连接，氧气含量检测器同样是现有技术，本领域技术人员可以根据需要自行选择型号。氧气含量检测器19可以通过检测氧含量调节燃烧机的空燃比，达到燃烧的环保和节能。焙烧炉22下部设有风力室3，风力室3位于第二焙烧室23下端且与第二焙烧室23和鼓风机1连通。其中鼓风机1为变频鼓风机1，这样可以使第一焙烧室24内的温度均匀使被砂的焙烧效果更好。

本实施例中的第一温度传感器8、第二温度传感器13、第三温度传感器16、第四温度传感器7、第五温度传感器6和第六温度传感器5均为现有技术中的传感器，如可以采用K型热电偶，其检测范围为0-1200℃。本实施例中的第一压力传感器17、第二压力传感器12和第三压力传感器4均为现有技术中常用的压力传感器，如可以为压力变送器，其检测范围为0-30Kpa，输出4-20ma信号。

采用本方案，在焙烧炉22的第一焙烧室24和第二焙烧室23内均设有多个温度传感器，用以检测焙烧炉22内第一焙烧室24和第二焙烧室23内不同地方的温度且把信号传递至控制器。同时压力传感器对第一焙烧室24或第二焙烧室23内的压力进行检测并将信号传递至控制器，控制器根据温度传感器控制燃烧机的点火或熄火，进而达到控制焙烧炉22内温度的效果。

如第一温度传感器8检测的温度为650℃时，第一燃烧机9点火，当第一温度传感器8检测的温度为680℃时，第一燃烧机9熄火。当第二温度传感器13检测到的温度为650℃时，第二燃烧机10点火，当第二温度传感器13检测到的温度为670℃时，第二燃烧机10熄火。第一控制阀门、第二控制阀门和第三控制阀门通过第二温度传感器13、第二压力传感器12和第三压力传感器4等信号来控制进出砂流量。当第二温度传感器13检测第一焙烧室24内的温度≥400℃，第二压力传感器12检测到的压力≤5KPa时，第一控制阀门打开并进砂，当第二温度传感器13检测到的温度≥450℃，第二压力传感器12检测到的温度≥4KPa时，第二控制阀门打开并使第一焙烧室24内的砂进入到第二焙烧室23内。

设定第一燃烧机9控制温度为660-680℃，当第一温度传感器8检测的温度没有到680℃时，第一燃烧机9点火正常，持续燃烧；当第一温度传感器8检测的温度到了680℃时，第一燃烧机9熄火；当第一温度传感器8检测的温度降回到660℃时，第一燃烧机9点火再次点火燃烧，保证第一焙烧室24的工况温度保持在660-680℃。

设定第二燃烧机10的控制温度为650-670℃，当第二温度传感器13检测的温度没有到670℃时，第一燃烧机10点火正常，持续燃烧；当第二温度传感器13检测的温度到了670℃时，第二燃烧机10熄火；当第二温度传感器13检测的温度降回到650℃时，第二燃烧机10点火再次点火燃烧，保证第一焙烧室24的工作温度保持持续升降温状态。

第三燃烧机的设定控制温度为640-660℃；第四燃烧机14设定控制温度为630-650℃。这样控制是保证第焙烧室24温度在正常的工况条件下，根据物料的工艺要求，达到产品质量、能耗节约的目的。

第一阀门15和第二阀门11分别通过第二温度传感器13、第二压力传感器12和第三压力传感器4控制。当第二温度传感器13检测第一焙烧室24内的温度≥450℃，第二压力传感器12检测到的压力≥5KPa时，控制阀门12打开，砂进入冷焙烧室23内。当第三压力传感器4检测到的压力≥12KPa时，控制阀门2打开出砂进入冷却系统，完成物料焙烧工程。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种焙烧炉控制系统，其特征在于：包括焙烧炉、控制器、多个燃烧机和多个温度传感器；焙烧炉从上至下分为第一焙烧室、第二焙烧室，所述第一焙烧室内设有多个燃烧机，所述焙烧炉上端设有第一阀门，所述第一阀门与第一焙烧室连通，所述第一焙烧室内设有第一压力传感器，所述第二焙烧室内设有第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、燃烧机和温度传感器均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：还包括除尘风机，所述除尘风机设于焙烧炉上端且与第一焙烧室连通。

3.根据权利要求2所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：还包括鼓风机，所述鼓风机与第二焙烧室连通。

4.根据权利要求3所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：所述鼓风机为变频鼓风机，所述除尘风机为变频除尘风机。

5.根据权利要求4所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：所述燃烧机的数量为四个。

6.根据权利要求5所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：四个燃烧机均匀分布在第一焙烧室内。

7.根据权利要求6所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：所述温度传感器的数量为六个。

8.根据权利要求7所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：还包括第二阀门，所述第二阀门连通第一焙烧室和第二焙烧室。

9.根据权利要求8所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：所述焙烧炉上端设有检测氧气含量的传感器，所述传感器与控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的一种焙烧炉控制系统，其特征在于：所述焙烧炉下部设有风力室，所述风力室位于第二焙烧室下端且分别与第二焙烧室和鼓风机连通。

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