熱處理爐常用儀表及爐壓控制基礎(chǔ)知識(shí)

1、熱處理爐常用儀表及爐壓控制基礎(chǔ)知識(shí)一、常用儀表基礎(chǔ)知識(shí) 目前，臺(tái)車式燃?xì)鉅t常用儀表大致為上表所列，在溫度控制方面主要采用英國(guó)歐陸公司設(shè)計(jì)的Eurotherm2404、2408和重慶橫河設(shè)計(jì)的UP350、351、550兩類，它們都是帶有自整定及自適應(yīng)功能的高精度溫度控制器，從模塊化、集成化程度、控溫精度和智能化方面2404系列略勝一籌，但UP系列的價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得其較為廣泛的應(yīng)用于一般工業(yè)生產(chǎn)中。1、Eurotherm2404、2408系列2、UP350、351、550系列 圖為 UP550注意：如果在運(yùn)行期間發(fā)生掉電：在20ms以內(nèi)的瞬間掉電，儀表不受影響，繼續(xù)正常運(yùn)行；在20ms以上的掉電，參數(shù)

2、設(shè)定值依然保留掉電前的設(shè)定值，自動(dòng)調(diào)整被取消，從掉電恢復(fù)后，程序運(yùn)行停止，控制輸出使用預(yù)置輸出值，事件輸出OFF.3、爐壓與風(fēng)壓控制采用YUDIAN儀表和UT450+YUDIAN儀表圖為 風(fēng)壓實(shí)時(shí)控制UT450 UT450數(shù)字指示調(diào)節(jié)器是日本橫河yokogawa品牌數(shù)字指示調(diào)節(jié)器,標(biāo)配有通用I/O，自整定功能，超調(diào)抑制功能SUPER和抑制振蕩功能SUPER2?？蛇x功能有位置比例調(diào)節(jié)，加熱/冷卻控制，傳感器電源24V DC以及RS-485通信。常用型號(hào): UT450-00, UT450-10, UT450-20, UT450-30, UT450-40。該儀表具有±0.1%的精度及200

3、ms的輸入采樣周期等特點(diǎn)。圖為 UT450YUDIAN儀表 該類儀表是由廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司設(shè)計(jì)并制造的適用于溫度、壓力、流量、液位、濕度等參數(shù)的精確控制，目前，熱處理車間爐壓、風(fēng)壓、天然氣流量等的測(cè)量均采用該類儀表。圖為YUDIAN爐壓控制儀表面板說(shuō)明：上顯示窗、下顯示窗、設(shè)置鍵、數(shù)據(jù)移位（兼手動(dòng)自動(dòng)切換）、數(shù)據(jù)減少鍵、數(shù)據(jù)增加鍵以及10個(gè)LED指示燈，其中MAN燈滅表示自動(dòng)控制狀態(tài)，亮表示手動(dòng)輸出狀態(tài)；PRG表示儀表處于程序控制狀態(tài)；M2、OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2等分別表示對(duì)應(yīng)模塊輸入輸出動(dòng)作；COM燈亮表示正與上位機(jī)進(jìn)行通訊。4、溫度記錄：目前溫度記錄常用的儀

4、表主要有機(jī)械式記錄儀、混合記錄儀兩類，其精度等級(jí)有所差別，機(jī)械式記錄儀精度等級(jí)為0.5級(jí)，測(cè)溫誤差范圍±6（量程為01200），允許工藝溫度公差為±15；混合式記錄儀精度等級(jí)為0.2級(jí)，測(cè)溫誤差范圍±2.4（量程為01200），允許工藝溫度公差為±10。圖1 常用溫度記錄儀表二、燃?xì)鉅t爐內(nèi)氣氛與爐壓 目前，燃?xì)饧訜釥t普遍存在的問(wèn)題主要有：第一、工件在加熱過(guò)程中氧化嚴(yán)重，爐氣大量外溢，導(dǎo)致?tīng)t門、臺(tái)車邊框等爐體構(gòu)件變形嚴(yán)重、爐門口陶纖等保溫材料損耗嚴(yán)重，如圖2所示；第二、爐內(nèi)負(fù)壓過(guò)大，吸入大量冷空氣，造成熱損耗?；诖耍O(shè)備加熱效率低、能耗高，設(shè)備維修保養(yǎng)頻

5、繁，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題亟待解決。圖2 爐體構(gòu)件變形、爐門口耐火材料破損 1、爐內(nèi)氣氛從理論上講，燃?xì)饧訜釥t要求爐內(nèi)保持微弱的氧化性氣氛，旨在達(dá)到快速加熱的目的。但是在實(shí)際操作中，由于種種因素會(huì)出現(xiàn)以下情況：（1）空氣量天然氣在燃燒過(guò)程中的實(shí)際空氣需要量，使得燃燒不充分，爐內(nèi)呈現(xiàn)還原性氣氛。此時(shí)雖然產(chǎn)品的氧化程度減輕，但是升溫緩慢，其中發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO-54.4kJ即表明工件表面的溫度可能比爐溫低，升溫效果不理想。（2）空氣量天然氣在燃燒過(guò)程中的實(shí)際空氣需要量，使得爐內(nèi)存在大量的過(guò)剩氣體，形成較強(qiáng)的氧化性氣氛，發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe+2O2=Fe3O4+1133

6、kJ，工件表面溫度可能高于爐溫，升溫較快，但是有大量的熱能伴隨煙氣排出，耗能高、金屬氧化嚴(yán)重。綜合各種因素，燃?xì)鉅t加熱過(guò)程應(yīng)使得爐內(nèi)呈微弱的氧化性氣氛，這樣既能達(dá)到較好的升溫效果，又能節(jié)約大量的能源。而要達(dá)到這種效果就離不開(kāi)對(duì)爐膛壓力的控制。 2、爐膛壓力（爐壓的測(cè)量，通常是以爐底水平面為基準(zhǔn)）對(duì)于工件在天然氣爐內(nèi)加熱，要求爐壓保持在微微正壓，這主要原因是，加熱爐內(nèi)壓力外界大氣壓，會(huì)造成冷空氣吸入爐內(nèi)，爐壓不穩(wěn)定，加劇天然氣的消耗；如果加熱爐內(nèi)壓力外界壓力，會(huì)造成爐內(nèi)熱氣大量外溢，從而導(dǎo)致臺(tái)車爐門、密封槽、爐體鋼構(gòu)熱變形以及爐門口陶纖等保溫材料破損嚴(yán)重。目前，熱處理車間的天然氣加熱爐爐壓控制主要有儀表自動(dòng)手動(dòng)控制煙道閘板和人工手動(dòng)控制煙道閘板兩種方式。儀表控制流程主要是：圖3 天然氣爐爐壓儀表控制通過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試和觀察，一般爐膛壓力在60Pa左右就足以控制住爐氣大量外溢和冷空氣的吸入。最容易導(dǎo)致?tīng)t壓異常的情況大致有：1、煙道或支煙道有堵塞物，煙道內(nèi)可能有陶纖、耐火磚等耐火材料廢棄物以及氧化物體。2、爐內(nèi)個(gè)別燒嘴燃?xì)獗炔黄ヅ?，火焰長(zhǎng)短不一致，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)氣氛不均勻，爐壓波動(dòng)大、爐溫不穩(wěn)定。3、裝爐方式或裝爐量過(guò)大導(dǎo)致工件過(guò)于靠近煙道口，影響煙道的抽力，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)氣氛不均勻，爐壓波