CN210051176U - 一种全自动可控气氛烧结炉控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，包括水套，所述水套的底部设有进水口，所述水套的上表面设有出水口，所述水套的内部设有内胆，所述内胆的端部连接有气管一，所述气管一侧面的侧面设有质量流量计，所述气管一侧面靠近质量流量计的位置处设有氮气罐，所述气管一侧面靠近氮气罐的位置处设有压缩空气罐，所述内胆的侧面设有温度传感器，该全自动可控气氛烧结炉控制系统减少人工操作，将人为因素影响降到最低，只需要操作人员输入工艺然后定时巡检即可，系统采用PLC控制器控制的自动控制系统，温度和气氛控制由PLC控制器完成，提高了系统稳定性和精度，工艺曲线可重复性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及可控气氛锰锌铁氧体烧结炉控制系统技术领域，具体为一种全自动可控气氛烧结炉控制系统。
背景技术
目前，烧结炉大多使用温控器控制温度曲线，气氛控制采用人工控制方式，氧化锆分析仪检测氧含量然后通过手动控制氮气进气阀和排气阀，人工调节氮气和氧气的进气量。气氛调节具有大滞后性，气氛在炉内各点分布不均，在调节气氛的升温降温阶段需要有人一直跟随操作，而且系统精度和稳定性不高，人为因素影响较大，工艺过程可重复性不高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，减少人工操作，将人为因素影响降到最低，只需要操作人员输入工艺然后定时巡检即可，系统采用PLC控制器控制的自动控制系统，温度和气氛控制由PLC控制器完成，提高了系统稳定性和精度，工艺曲线可重复性高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，包括水套，所述水套的底部设有进水口，所述水套的上表面设有出水口，所述水套的内部设有内胆，所述内胆的端部连接有气管一，所述气管一侧面的侧面设有质量流量计，所述气管一侧面靠近质量流量计的位置处设有氮气罐，所述气管一侧面靠近氮气罐的位置处设有压缩空气罐，所述内胆的侧面设有温度传感器，所述水套上表面靠近出水口的位置处设有压力传感器，所述水套左侧面靠近底部的位置处设有排气管，所述水套左侧面靠近上表面的位置处设有氧含量分析仪，所述水套左侧面靠近中间的位置处设有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端电连接外部电源的输出端，所述PLC控制器的输出端电连接氧含量分析仪的输入端，PLC控制器与温度传感器和压力传感器为双向电连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，压缩空气罐和气管一之间连接有空气进气阀，氮气罐和气管一之间连接有氮气进气阀，所述PLC控制器的输出端电连接氮气进气阀和空气进气阀的输入端。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述排气管的侧面设有排气阀，所述PLC控制器的输出端电连接排气阀的输入端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、气氛自动调整控制，无需人工操作，气氛控制更准确；
2、温度控制精度高，可以根据设定升降温曲线段运行，可控制升降温速度，控温误差不超过2℃；
3、通过改变进气管结构，使气体流入更均匀，炉内各点气氛更均匀；
4、温度和气氛均匀性好、控制精度高、操作使用灵活、烧结产品一致性高、性能好；
5、工控机智能控制，人机界面动态显示，精准灵活控制炉内温度和气氛；
6、可显示记录历史曲线，对本次烧结工艺详细记录各项参数。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1进水口、2出水口、3温度传感器、4压力传感器、5氧含量分析仪、6排气阀、7氮气进气阀、8空气进气阀、9质量流量计、10氮气罐、11压缩空气罐、12内胆、13水套、14 PLC控制器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，包括水套13，水套13的底部设有进水口1，水套13的上表面设有出水口2，水套13的内部设有内胆12，内胆12的端部连接有气管一，气管一侧面的侧面设有质量流量计9，气管一侧面靠近质量流量计9的位置处设有氮气罐10，气管一侧面靠近氮气罐10的位置处设有压缩空气罐11，内胆12的侧面设有温度传感器3，水套13上表面靠近出水口2的位置处设有压力传感器4，水套13左侧面靠近底部的位置处设有排气管，水套13左侧面靠近上表面的位置处设有氧含量分析仪5，气氛控制单元：主要由质量流量计9、氧含量分析仪5、电磁阀和PLC组成，氧含量气氛的设定值来自工艺曲线，在开始调节气氛前，系统的抽样泵不会打开，氧含量分析仪5不对炉内气体进行检测，气氛也不进行跟踪控制，以保护氧含量分析仪5不受制品在排胶过程释放的有害气体腐蚀。当系统温度升至一定高度后，抽样泵自动打开，氧含量分析仪5开始检测炉内气氛，系统根据工艺曲线的设定值与氧含量分析仪5的反馈值进行比较，通过调整氮气和氧气的进入量来实现设定值和实际值的一致，水套13左侧面靠近中间的位置处设有PLC控制器14，操作人员将压坯放置于炉内，在PLC控制器14界面上输入烧结工艺，点击启动按钮系统即可自动根据输入的工艺曲线进行自动控制。控制参数主要有温度、气氛、压力、冷却循环水等，自控系统主要由温度控制单元、气氛控制单元、压力控制单元等组成，PLC控制器14的输入端电连接外部电源的输出端，PLC控制器14的输出端电连接氧含量分析仪5的输入端，PLC控制器14与温度传感器3和压力传感器4为双向电连接，压缩空气罐11和气管一之间连接有空气进气阀8，氮气罐10和气管一之间连接有氮气进气阀7，PLC控制器14的输出端电连接氮气进气阀7和空气进气阀8的输入端，排气管的侧面设有排气阀6，PLC控制器14的输出端电连接排气阀6的输入端，压力控制单元：由于炉体为非标准压力容器，炉体承受压力有限，故对炉压有一定限制要求，通过压力传感4器反馈给系统实时压力值，控制排气阀6保持系统压力相对稳定。炉体配有一个气动排气装置，一个排气安全阀，保证系统压力稳定。
PLC控制器14控制氧含量分析仪5、排气阀6、氮气进气阀7、空气进气阀8、温度传感器3和压力传感器4的方法为现有技术中的常用方法，PLC控制器14采用三菱FR-FX1S型号。
在使用时：操作人员将压坯放置于炉内，在PLC控制器14界面上输入烧结工艺，点击启动按钮系统即可自动根据输入的工艺曲线进行自动控制。控制参数主要有温度、气氛、压力、冷却循环水等，自控系统主要由温度控制单元、气氛控制单元、压力控制单元等组成；
1、温度控制单元：主要由可控硅触发器、电加热棒、热电偶和PLC控制器14组成，温度设定值来自工艺曲线，一般分为升温段、保温段、降温段，无论何时系统都会采集炉内各组的温度值并与设定值进行比较，通过控制调整加热棒的功率来实现实际温度与设定温度的一致。温度可以分段控制，最高可达64段温度曲线，由独立的PID算法控制升降温速率。
2、气氛控制单元：主要由质量流量计9、氧含量分析仪5、电磁阀和PLC组成，氧含量气氛的设定值来自工艺曲线，在开始调节气氛前，系统的抽样泵不会打开，氧含量分析仪5不对炉内气体进行检测，气氛也不进行跟踪控制，以保护氧含量分析仪5不受制品在排胶过程释放的有害气体腐蚀。当系统温度升至一定高度后，抽样泵自动打开，氧含量分析仪5开始检测炉内气氛，系统根据工艺曲线的设定值与氧含量分析仪5的反馈值进行比较，通过调整氮气和氧气的进入量来实现设定值和实际值的一致。
3、压力控制单元：由于炉体为非标准压力容器，炉体承受压力有限，故对炉压有一定限制要求，通过压力传感4器反馈给系统实时压力值，控制排气阀6保持系统压力相对稳定。炉体配有一个气动排气装置，一个排气安全阀，保证系统压力稳定。
本实用新型有以下的有益效果：
1、气氛自动调整控制，无需人工操作，气氛控制更准确；
2、温度控制精度高，可以根据设定升降温曲线段运行，可控制升降温速度，控温误差不超过2℃；
3、通过改变进气管结构，使气体流入更均匀，炉内各点气氛更均匀；
4、温度和气氛均匀性好、控制精度高、操作使用灵活、烧结产品一致性高、性能好；
5、工控机智能控制，人机界面动态显示，精准灵活控制炉内温度和气氛；
6、可显示记录历史曲线，对本次烧结工艺详细记录各项参数。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，包括水套(13)，其特征在于：所述水套(13)的底部设有进水口(1)，所述水套(13)的上表面设有出水口(2)，所述水套(13)的内部设有内胆(12)，所述内胆(12)的端部连接有气管一，所述气管一侧面的侧面设有质量流量计(9)，所述气管一侧面靠近质量流量计(9)的位置处设有氮气罐(10)，所述气管一侧面靠近氮气罐(10)的位置处设有压缩空气罐(11)，所述内胆(12)的侧面设有温度传感器(3)，所述水套(13)上表面靠近出水口(2)的位置处设有压力传感器(4)，所述水套(13)左侧面靠近底部的位置处设有排气管，所述水套(13)左侧面靠近上表面的位置处设有氧含量分析仪(5)，所述水套(13)左侧面靠近中间的位置处设有PLC控制器(14)，所述PLC控制器(14)的输入端电连接外部电源的输出端，所述PLC控制器(14)的输出端电连接氧含量分析仪(5)的输入端，PLC控制器(14)与温度传感器(3)和压力传感器(4)为双向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，其特征在于：压缩空气罐(11)和气管一之间连接有空气进气阀(8)，氮气罐(10)和气管一之间连接有氮气进气阀(7)，所述PLC控制器(14)的输出端电连接氮气进气阀(7)和空气进气阀(8)的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种全自动可控气氛烧结炉控制系统，其特征在于：所述排气管的侧面设有排气阀(6)，所述PLC控制器(14)的输出端电连接排气阀(6)的输入端。
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| CN201920194766.6U CN210051176U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种全自动可控气氛烧结炉控制系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116242156A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-09 | 中复神鹰碳纤维西宁有限公司 | 一种碳纤维碳化生产线氧化炉氧含量控制系统 |
| CN116538798A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-04 | 山田新材料集团有限公司 | 一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法 |
| CN117564388A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种微波模块基片与腔体自动烧结方法及其烧结装置 |
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2019
- 2019-01-29 CN CN201920194766.6U patent/CN210051176U/zh active Active
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