CN114921621B - 一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法 - Google Patents

一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法，根据全氢罩式炉进行物料退火加工过程的工艺、质量、设备、安全等要求，在不同的工艺步骤或同一步骤的不同时段，采用可编程逻辑控制器通过控制变频器调整全氢罩式炉各个工艺阶段的风机频率，以提高全氢罩式炉的生产效率，保证全氢罩式炉的安全运行和物料的退火质量。

Description

一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及不锈钢生产过程中采用全氢罩式炉的退火工艺控制，具体是一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法。
背景技术
全氢罩式炉是一种退火炉，生产时，如图1所示，将需要退火的物料1放在炉台2上，扣上內罩3压紧，在炉内形成封闭空间4，即负荷空间；正常退火过程中，负荷空间内充满纯氢气。炉台2的下方设置有炉台风机5，炉台风机5包括电机6和叶轮7。风机是全氢罩式炉的核心部件之一，它的运行管理对于全氢罩式炉的安全生产、保障物料退火质量有着不可或缺、至关重要的作用。
目前，全氢罩式炉的退火过程为：首先进行冷态密封测试、然后用氮气置换负荷空间内的空气，也称为第一次安全吹扫，冷态密封测试和第一次安全吹扫这两步也可以互换顺序；接着是扣加热罩，进行吹扫、点火及升温，同时通入氢气，用氢气替换符合空间内的氮气，加热罩加热负荷空间达到设定温度后，进入保温阶段，保温结束前再进行一次负荷空间密封检测；待保温时间结束，将加热罩换为冷却罩，开始冷却；冷却温度达到设定值时，再用氮气置换负荷空间内的氢气，称为第二次安全吹扫，吹扫结束，松开內罩，一个退火周期结束。
发明内容
本发明的目的就是提供一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法，在全氢罩式炉生产过程的不同工艺步骤或同一步骤的不同时段，通过控制电机频率，以满足生产工艺要求、保证全氢罩式炉的安全运行和物料的退火质量。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：
一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法，采用可编程逻辑控制器通过控制变频器调整全氢罩式炉各个工艺阶段的风机频率，包括步骤如下：
步骤一，全氢罩式炉内负荷空间的冷态密封检测时，电机频率设定为低速频率，所述低速频率为25Hz;
步骤二，全氢罩式炉第一次安全吹扫时，电机频率设定为中速频率，所述中速频率为50Hz；
步骤三，第一次安全吹扫结束到扣加热罩前电机频率设定为零；
步骤四，扣上加热罩，对加热罩燃烧室进行空气吹扫阶段，电机频率设定为低速频率，所述低速频率为25Hz;
步骤五，点火及升温阶段，负荷空间温度小于等于降速温度时，电机频率由低速频率提升到高速频率，所述高速频率为65Hz，所述降速温度为780℃；
步骤六，在保温阶段，负荷空间温度超过降速温度则对电机做高速下的降频处理，根据负荷空间温度每高于降速温度1℃，电机频率降低0.2Hz，将电机频率设定为高速下的降速频率，所述降速频率范围为40～65Hz；
步骤七，在保温阶段结束前，负荷空间要做一次热态密封测试，此时的电机频率保持在步骤六的40～65Hz范围；
步骤八，热态密封测试结束后，加热停止，等待更换冷却罩，此时电机频率设定为零；
步骤九，待冷却罩扣好，开始冷却，前10分钟保持低速频率，所述低速频率为25Hz,10分钟后电机频率设定与步骤六、步骤七一致或者说仍保持步骤六、七的设定原则，即若负荷空间温度低于等于降速温度则电机频率设为65Hz，若负荷空间温度高于降速温度则电机频率设为高速下的降速频率，所述降速频率范围为40～65Hz。当负荷空间温度降至低于降速温度，则电机频率解除降频，电机频率设定恢复至降速前的正常高速频率，所述高速频率为65Hz；
步骤十，第二次安全吹扫，电机频率设定为低速频率，所述低速频率设定为25Hz；
步骤十一，第二次安全吹扫结束，风机的电机频率设定为零；
其中，步骤一和步骤二的顺序可以互换，即先安全吹扫，再做冷态密封检测，所述电机频率根据工作内容进行相应设定。
本发明的有益效果是：全氢罩式炉生产中，根据不同的工艺步骤或者同一步骤的不同时段，设定炉台的风机的电机频率，能够高效实现物料退火的生产工艺要求，保证全氢罩式炉的安全运行和物料的退火质量，同时也达到了环保节能的实际效果。
附图说明
图1是本发明方法涉及的全氢罩式炉的结构示意图。
图2是本发明电机设定系统结构框图；
图中1、物料；2、炉台；3、内罩；4、封闭空间；5、炉台风机；6、电机；7、叶轮。
具体实施方式
实施例
本发明所述的全氢罩式炉炉台电机频率的设定方法，已经应用于本单位的实际退火生产过程中，采用的可编程逻辑控制器PLC为西门子S7-300，其CPU为315-2DP，接收温度的模拟输入模块型号为6ES7 331-7KF02-0AB0及6ES7 331-7KF00-0AB0；变频器为：西门子MICROMASTER430及升级型号；温度传感器使用K型热电偶。如图2所示，PLC的CPU与变频器直接采用DP总线相连，所有数据通过总线传输，即PLCS7300的CPU直接向变频器发送指令并接收变频器的信息；K型热电偶的负荷空间温度信号进模拟输入模块的相应通道，为高速下的降频处理提供温度信号，以下是利用上述设备对退火进程的各工艺步骤进行电机频率设定的方法，各个工艺步骤为CP程序里的既有设定。
具体的电机设定步骤如下：
步骤一，当全氢罩式炉内负荷空间的冷态密封检测时，电机频率设定为低速频率25Hz；
步骤二，当全氢罩式炉第一次安全吹扫时，电机频率设定为中速频率50Hz；
为了冷态密封检测时有一个相对稳定的温度环境，上述两步的顺序可以互换，即先安全吹扫，再做冷态密封检测，电机频率跟着步骤内容进行对应设定；
步骤三，第一次安全吹扫结束到扣加热罩前电机频率设定为零；
步骤四，扣上加热罩，对加热罩燃烧室进行空气吹扫阶段，电机频率设定为低速频率25Hz;
步骤五，点火及升温阶段，负荷空间温度小于等于降速温度780℃时，电机频率由低速频率25Hz提升到高速频率65Hz; 电机实际频率从25Hz渐升到65Hz是变频器系统（包括风机）特性决定，即速度是逐渐升起来到达设定频率；降速温度是电机（风机）特性决定的，完全是为了电机（风机）安全；
步骤六，在保温阶段， 温度传感器K型热电偶探测负荷空间内的温度超过降速温度780℃则对电机做高速下的降频处理，即负荷空间温度大于降速温度时，电机频率在高速频率基础上进行降频，按照负荷空间温度每高于降速温度1℃，电机频率降低0.2Hz的规律，将电机频率的降速频率下降至40～65Hz范围，以使得负荷空间内的温度保持相对稳定；
步骤七，在保温阶段结束前，负荷空间要做一次热态密封测试，此时的电机频率保持在步骤六阶段的40～65Hz范围；
步骤八，热态密封测试结束后，加热停止，等待更换冷却罩，此时电机频率设定为零；
步骤九，待冷却罩扣好，开始冷却，前10分钟保持低速频率25Hz,10分钟后电机频率为与步骤六、七相同的40～65Hz；当K型热电偶探测到负荷空间内的温度降至低于降速温度，则电机频率解除降频，电机频率设定恢复至降速前的正常高速频率65Hz；
步骤十，第二次安全吹扫，电机频率设定为低速频率25Hz；
步骤十一，第二次安全吹扫结束，风机的电机频率设定为零。
本发明方法根据全氢罩式炉进行物料退火加工过程的工艺、质量、设备、安全等要求，在不同的工艺步骤或同一步骤的不同时段，设定炉台风机的电机不同的转动速度，即频率。提高了全氢罩式炉的生产效率，保证了全氢罩式炉的安全运行和物料的退火质量。

Claims (2)

1.一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法，采用可编程逻辑控制器通过控制变频器调整全氢罩式炉各个工艺阶段的风机频率，其特征在于：包括步骤如下：
步骤一，全氢罩式炉内负荷空间的冷态密封检测时，电机频率设定为低速频率，所述低速频率为25Hz；
步骤二，全氢罩式炉第一次安全吹扫时，电机频率设定为中速频率，所述中速频率为50Hz；
步骤三，第一次安全吹扫结束到扣加热罩前电机频率设定为零；
步骤四，扣上加热罩，对加热罩燃烧室进行空气吹扫阶段，电机频率设定为低速频率，所述低速频率为25Hz；
步骤五，点火及升温阶段，负荷空间温度小于等于降速温度时，电机频率由低速频率提升到高速频率，所述高速频率为65Hz；所述降速温度为780℃；
步骤六，在保温阶段，当负荷空间温度超过降速温度780℃，则对电机做高速下的降频处理，将电机频率设定为降速频率，根据负荷空间温度每高于降速温度1℃，电机频率降低0.2Hz，所述降速频率降频的设定范围为40～65Hz；
步骤七，在保温结束前，负荷空间要做一次热态密封测试，此时的电机频率保持步骤六的40～65Hz范围；
步骤八，热态密封测试结束后，加热停止，等待更换冷却罩，此时电机频率设定为零；
步骤九，待冷却罩扣好，开始冷却，前10分钟保持低速频率，所述低速频率为25Hz,10分钟后电机频率设为降速频率，所述降速频率为与步骤六、七相同的40-65Hz；当负荷空间温度降至低于降速温度780℃，则电机频率解除降频，电机频率设定恢复至降速前的正常高速频率，所述高速频率为65Hz；
步骤十，第二次安全吹扫，电机频率设定为低速频率，所述低速频率设定为25Hz；
步骤十一，第二次安全吹扫结束，风机的电机频率设定为零。
2.根据权利要求1所述的一种全氢罩式炉炉台电机的设定方法，其特征在于：所述步骤一和步骤二的顺序可以互换，先进行安全吹扫，再做冷态密封检测，所述电机频率随工作步骤变换做对应频率设定。
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