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工业炉自控系统

熔铝炉控制系统

作者: 发布时间:2019-04-28 浏览次数:2162
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  (本项目为2016年为山西某金属制品厂制作的熔铝炉控制系统)

  概述:熔炼炉可选用矩形(或圆型)固定式燃气炉。炉子原料为固体料(如铝及铝合金型材废料、重熔铝锭、中间合金锭及返回废料),采用专用的加料工具(如叉车、专用加料车等)通过侧置炉门(圆型炉为顶式加料)加到炉内,固体料在炉内按溶炼工艺进行熔化;烧嘴采用***节能的莆热式烧嘴,能使固体铝迅速熔化;固体料熔化之后,将按工艺要求进行配料,采用磁力搅拌器对液态铝进行有效、充分的搅拌,以使铝液温度、成分更均匀(熔炼期间也可进行搅拌,可以提高炉子的熔化率)。在整个溶炼周期内,搅拌、扒渣(采用叉车或专用扒渣机进行扒渣)、取样,样品分析以及温度调节都可以实施。

  在铝液的成分和温度都符合工艺需求之后,铝水通过转注流槽注入保温炉内,保温炉为倾动式矩形燃气炉,铝水转注完毕后,在炉内完成精炼、扒渣、静置、调温等工序。铝溶体温度符合铸造工艺要求而且铸造机已达到待铸状态,倾动炉子,铝熔体通过流口、流槽流经在线除气、过滤装置后,进行铸造。

  蓄热式烧嘴燃烧系统

  天燃气炉采用蓄热式燃烧系统,系统采用蓄热式燃气烧嘴,以满足炉子的熔化率要求。此烧嘴采用小功率的天然气烧嘴进行较初的点火。合理的烧嘴布置方式可确保铝金属熔体有良好的对流传热效果。烧嘴与蓄热箱相连,燃烧废气经过没有工作的烧嘴由排气风机排出。废气的较终温度取决于炉子的温度,但较高不超过250度。烧嘴的切换由PLC系统控制自动调节。燃烧时距烧嘴lm处测其噪音小于85dB(A)。

  燃烧系统的烧嘴负荷调节采用流量配比调节方式。燃烧系统由助燃风机、排烟风机、点火及冷却风机、电动调节蝶阀、助燃风及燃料流量检测系统(孔板及压力变送器)、稳压阀、电磁阀、安全快断阀、压力开关/表等构成。在炉子运行期间,烧嘴控制系统自动调节烧嘴燃烧。当铝水达到设定温度时,控制系统自动调节或关闭火焰。每个烧嘴均设有点火系统及火焰检测,连续监视火焰燃烧,一旦没有测到火焰,装置便会自动关闭燃气管上的电磁阀。整个燃烧系统具有良好的连锁保护、吹扫控制等功能,能确保烧嘴充分的燃烧及安全工作。

  每个烧嘴都配有一个嘴喷头,每个烧嘴喷头配有一个以氧化铝球为蓄热介质的蓄热式再生床,两对烧嘴喷头交替燃烧,再生床轮流蓄热,实现空气的预热和废气的排放。根据炉内温度的不同,烧嘴喷头的切换周期也不同,其排放的烟气温度也不同,但排烟温度较高不超过250度。蓄热介质采用氧化铝小球,通常,需要每1-2个月更换一次.每次更换时间约需1~15小时。

  控制系统

  本炉子的控制系统选用SIEMENS S7-300程控器作为控制核心,硬件包括CPU模块,I/O模块,AI模块,AO模块,电源模块等(I/O预留10%余量)及HMI(SIEMENS MP277-10 TOUCH)人机界面,用于实时显示熔炼炉各部分的工作状态,并可即时设定和修改工艺参数。

  控制程序具备联锁保护、故降报警及完善的控制功能。已经过多次现场实践,并可按照用户的要求做适当的修改。程序具有相当的透明性,可理解性及易维护性。控制系统包括:温度控制、烧嘴热负荷调节控制、炉压控制、吹扫控制、点火控制、烧嘴切换控制和传动机械控制等。


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