本實用新型涉及燃氣熱處理爐降溫智能控制技術領域，具體涉及一種對工件降溫速度和溫度均勻性有精確控制要求的燃氣熱處理爐降溫智能控制系統(tǒng)。

背景技術：

在此之前的操作控制模式是：爐溫在500℃以上時，工件在爐內有較高的降溫速度，當降溫溫度低于設定值時，則點燒嘴噴大火，往爐內供熱量，提高爐溫；爐溫在500℃以下時，工件在爐內的降溫速度較慢，當降溫溫度高于設定值時，按以下三個步驟操作：（1）調節(jié)側密封、爐門和排煙閥板開度，通過自然對流通風降溫；（2）若溫度還偏高時，則將臺車開出爐膛，工件和臺車直接暴露在大氣中降溫；（3）采取人工間斷檢測工件溫度，若達到工藝設定溫度值時，將臺車開進爐膛內。尤其是在350℃～100℃降溫階段，工件在爐內的降溫速度特別慢，需要多次反復執(zhí)行（2）（3）的操作步驟，才能執(zhí)行完降溫工藝。降溫速度只能進行粗略控制，降溫速度和溫度均勻性無法得到有效檢測和控制，產品質量無法完全得到保證，經檢驗不合格的產品只能再次返爐處理。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中存在的降溫速度和溫度均勻性無法得到有效檢測和控制的不足而提供一種精確可控且不增加投資費用、減輕操作人員工作量的燃氣熱處理爐降溫智能控制系統(tǒng)。

本實用新型的技術方案如下：一種燃氣熱處理爐降溫智能控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括工控機、PLC及連接在PLC上的燒嘴單元和爐膛測溫裝置，所述燒嘴單元包括燒嘴、燒嘴控制器、設置在向爐膛內輸送空氣的空氣管上的空氣電磁蝶閥及燃氣管上并聯(lián)設置的大火燃氣電磁閥和小火燃氣電磁閥，所述小火燃氣電磁閥連接在所述燒嘴控制器上；所述爐膛測溫裝置、燒嘴控制器及大火燃氣電磁閥和空氣電磁蝶閥連接均連接到PLC上。

爐膛上連接有爐膛壓力測量裝置和排煙管道，排煙管道上設置有自動煙閥，所述爐膛壓力測量裝置及自動煙閥均連接在PLC上。

所述控制系統(tǒng)包括一個或多個控溫區(qū)，每個控溫區(qū)設置一個或多個燒嘴單元。

所述控制系統(tǒng)包括三個控溫區(qū)，每個控溫區(qū)設置兩個燒嘴單元和一個爐膛測溫裝置。

每個燒嘴單元包括一個燒嘴控制箱，所述燒嘴控制器設置在燒嘴控制箱內。

所述燒嘴控制箱上設置有小火點火、火檢及熄火指示燈。

每臺爐子在建造時按工藝要求的爐溫均勻性進行合理的分區(qū)（這個分區(qū)是虛擬的，一般沿爐子長度方向分成多個小段，每個小段為1個分區(qū)，分別稱為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、……），每個分區(qū)安裝1套測溫裝置，每個分區(qū)可以包含1個燒嘴，也可包含2個燒嘴或4個燒嘴……，包含的燒嘴數量越多則爐溫均勻性越難控制。每個燒嘴都配有1個空氣電磁蝶閥、1個大火燃氣電磁閥和1個小火燃氣電磁閥。

分區(qū)控溫就是把每個分區(qū)測溫裝置檢測的實際參數，實時傳送給PLC，PLC經過處理后，實時向每個分區(qū)的燒嘴發(fā)出控制指令。各分區(qū)的溫度設定值為同一數值，由爐子操作人員以工藝曲線的形式輸入工控機。如果分區(qū)的實際參數值達到工藝的設定值，則該分區(qū)的所有燒嘴大火處于關閉狀態(tài)；如果分區(qū)的實際參數值低于工藝的設定值，則該分區(qū)的所有燒嘴大火處于開啟狀態(tài)，往爐膛內供入熱量。

本實用新型的技術方案產生的積極效果如下：本實用新型采用燒嘴單吹風控制模式，燒嘴單吹風控制模式是指只有燒嘴供風管路上的空氣電磁蝶閥控制線路處于工作狀態(tài)，并按照PLC發(fā)送的指令進行相應的動作，而燒嘴的大火燃氣電磁閥和小火燃氣電磁閥處于關閉狀態(tài)，不動作。這樣的控制模式具有以下優(yōu)點：

1、可以利用固有必備的燃燒及控制系統(tǒng)，增加控制線路,該控制線路與空氣電磁蝶閥單獨連接，燒嘴單吹風控制模式可以控制空氣電磁蝶閥具有獨立的開啟和關閉功能，不增加投資費用；2、可以實現工件在爐內降溫時，對降溫速度和溫度均勻性的精確控制；3、提高產品質量；4、可以減輕操作人員的工作量；5、操作簡單，安全、經濟、可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型爐膛控溫分區(qū)示意圖。

圖2為本實用新型的燒嘴單元總成圖。

圖3為本實用新型燃氣熱處理爐降溫智能控制系統(tǒng)的控制框圖。

圖中標注為：1、PLC；2、爐膛測溫裝置；21、第一爐膛測溫裝置；22、第二爐膛測溫裝置；23、第三爐膛測溫裝置；3、燒嘴；31、第一燒嘴；32、第二燒嘴；33、第三燒嘴；34、第四燒嘴；35、第五燒嘴；36、第六燒嘴；4、燒嘴控制器；41、第一燒嘴控制器；42、第二燒嘴控制器；43、第三燒嘴控制器；44、第四燒嘴控制器；45、第五燒嘴控制器；46、第六燒嘴控制器；5、空氣電磁蝶閥；51、第一空氣電磁蝶閥；52、第二空氣電磁蝶閥；53、第三空氣電磁蝶閥；54、第四空氣電磁蝶閥；55、第五空氣電磁蝶閥；56、第六空氣電磁蝶閥；6、大火燃氣電磁閥；61、第一大火燃氣電磁閥；62、第二大火燃氣電磁閥；63、第三大火燃氣電磁閥；64、第四大火燃氣電磁閥；65、第五大火燃氣電磁閥；66、第六大火燃氣電磁閥；7、小火燃氣電磁閥；71、第一小火燃氣電磁閥；72、第二小火燃氣電磁閥；73、第三小火燃氣電磁閥；74、第四小火燃氣電磁閥；75、第五小火燃氣電磁閥；76、第六小火燃氣電磁閥；8、第一控溫區(qū)；9、第二控溫區(qū)；10、第三控溫區(qū)；11、自動煙閥；12、爐膛壓力測量裝置；13、燃燒裝置。

具體實施方式

一種燃氣熱處理爐降溫智能控制系統(tǒng)，如圖1、2、3所示，該控制系統(tǒng)控制3個控溫區(qū)：第一控溫區(qū)8、第二控溫區(qū)9及第三控溫區(qū)10；每個控溫區(qū)包括兩個燒嘴單元和一個爐膛測溫裝置2。該控制系統(tǒng)包括工控機、PLC1及連接在PLC上的6個燒嘴單元和3個爐膛測溫裝置，所述燒嘴單元包括燒嘴3、燒嘴控制器4、設置在向爐膛內輸送空氣的空氣管上的空氣電磁蝶閥5及燃氣管上并聯(lián)設置的大火燃氣電磁閥6和小火燃氣電磁閥7，所述小火燃氣電磁閥連接在所述燒嘴控制器上；所述爐膛測溫裝置、燒嘴控制器、大火燃氣電磁閥及空氣電磁蝶閥均連接到PLC上。

如圖3所示，第一控溫區(qū)包括第一燒嘴單元、第二燒嘴單元和第一爐膛測溫裝置21，第一燒嘴單元包括第一燒嘴31、第一燒嘴控制器41、第一空氣電磁蝶閥51、第一大火燃氣電磁閥61和第一小火燃氣電磁閥71，第二燒嘴單元包括第二燒嘴32、第二燒嘴控制器42、第二空氣電磁蝶閥52、第二大火燃氣電磁閥62和第二小火燃氣電磁閥72；第二控溫區(qū)包括第三燒嘴單元、第四燒嘴單元和第二爐膛測溫裝置22，第三燒嘴單元包括第三燒嘴33、第三燒嘴控制器43、第三空氣電磁蝶閥53、第三大火燃氣電磁閥63和第三小火燃氣電磁閥73，第四燒嘴單元包括第四燒嘴34、第四燒嘴控制器44、第四空氣電磁蝶閥54、第四大火燃氣電磁閥64和第四小火燃氣電磁閥74；第三控溫區(qū)包括第五燒嘴單元、第六燒嘴單元和第三爐膛測溫裝置23，第五燒嘴單元包括第五燒嘴35、第五燒嘴控制器45、第五空氣電磁蝶閥55、第五大火燃氣電磁閥65和第五小火燃氣電磁閥75，第六燒嘴單元包括第六燒嘴36、第六燒嘴控制器46、第六空氣電磁蝶閥56、第六大火燃氣電磁閥66和第六小火燃氣電磁閥76.

爐膛上連接有爐膛壓力測量裝置12和排煙管道，排煙管道上設置有自動煙閥11，所述爐膛壓力測量裝置及自動煙閥均連接在PLC上。

每個燒嘴單元包括一個燒嘴控制箱，所述燒嘴控制器設置在燒嘴控制箱內。

所述燒嘴控制箱上設置有小火點火、火檢及熄火指示燈。

在執(zhí)行降溫工藝時，由各控溫分區(qū)的測溫裝置對分區(qū)爐溫進行測量，測量的信號傳送給PLC，與工藝設定值進行比較，計算出各控溫分區(qū)的溫度偏離值。各控溫分區(qū)的爐膛測溫裝置安裝在爐膛內。

根據計算出的各控溫分區(qū)的溫度偏離值，由PLC分別向各控溫分區(qū)的每個燒嘴的空氣電磁蝶閥、大火燃氣電磁閥同步發(fā)出相應的控制指令，每個控溫分區(qū)所包含的每個燒嘴接收到的為同一控制指令，并按指令進行相應的動作。

爐膛各燒嘴的小火燃氣電磁閥受每個燒嘴控制器控制，一般處于常開狀態(tài)，為長明火。若某控溫分區(qū)實測溫度數值低于其工藝設定值時，同時打開該控溫分區(qū)每個燒嘴的空氣電磁蝶閥和大火燃氣電磁閥，空氣和燃氣經燃燒裝置13燃燒后一同進入爐膛，達到加熱升高該控溫分區(qū)爐膛和工件溫度的目的；當該控溫分區(qū)的溫度達到工藝設定值時，則同時關閉該控溫分區(qū)每個燒嘴的空氣電磁蝶閥和大火燃氣電磁閥，實現爐溫隨工藝設定值而精確改變的降溫控制功能。

若某控溫分區(qū)實測溫度數值高于其工藝設定值時，自動開啟燒嘴單吹風模式，僅打開該控溫分區(qū)每個燒嘴的空氣電磁蝶閥，小火燃氣電磁閥、大火燃氣電磁閥處于關閉狀態(tài)，供風管道內的空氣經燃燒裝置進入爐膛內，實現冷卻降溫功能。

供入爐膛內的空氣或者供入爐膛內的空氣和燃氣燃燒生成的煙氣經排煙管道排出，爐膛壓力由自動煙閥調節(jié)控制。排煙管道與爐膛相連接，自動煙閥安裝在排煙管道上。