一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及加熱爐設備領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]鋼坯在高溫加熱爐中不同溫度段加熱，除了使被加熱的鋼坯按照工藝要求達到均勻的溫度分布之外，在加熱過程中合理的控制空氣與燃料的配比也是非常重要的環(huán)節(jié)。
[0004]參與燃燒的空氣量通常用空氣過剩系數(shù)μ來描述。μ為實際空氣量與理論空氣量的比值。在實際生產(chǎn)過程中μ的取值與燃料種類、燃燒裝置形式及燃燒條件等因素相關(guān)。按照燃燒產(chǎn)物中過剩氧含量的多少，可區(qū)分為強氧化氣氛和弱氧化氣氛。前者的過剩氧含量為8?10% ;后者過剩氧含量為2?5%。
[0005]當μ大于1.10時，爐內(nèi)剩余空氣量過高，會在鋼坯表面產(chǎn)生大量的氧化鐵皮，加劇了燒損。過量的煙氣在排放過程中同時造成大量的熱能流失。此外，在燃燒過程中，過量的氧與空氣中的氮氣N2反應生成的二氧化氮NO2、一氧化氮NO等氮氧化物隨煙氣排放將造成環(huán)境污染。吸入過多的氮氧化物可致人神經(jīng)、皮膚受損。加入的空氣量過少則又會使燃料不完全燃燒，產(chǎn)生黑煙塵，生成游離炭及一氧化碳CO氣體等，污染空氣。
[0006]控制爐內(nèi)各段的氧含量，以最小的過?？諝饬窟_到燃料的充分燃燒、即低氧燃燒可以有效減少煙氣量，降低燃料消耗。同時，低氧燃燒還可以減少氮氧化物和黑煙、一氧化碳CO等有害物質(zhì)的生成。
[0007]綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，以降低加熱爐氧化燒損，降低能耗，減少NOx排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，以降低加熱爐氧化燒損，降低能耗，減少NOx排放。
[0009]本發(fā)明專利提供了一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，包括加熱爐，所述加熱爐包括若干加熱段，還包括取樣閥、預處理器、氣體密度計、氣氛場控制器、系統(tǒng)計算機以及氧化鋯分析儀；其中，所述取樣閥與所述預處理器、氣體密度計以及氣氛場控制器依次連接，以補正加熱爐內(nèi)燃氣計量，所述氧化鋯分析儀為若干個，設于所述加熱爐各加熱段頂部位置，以檢測加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量，并將檢測的數(shù)據(jù)反饋至所述氣氛場控制器，所述氣氛場控制器與所述系統(tǒng)計算機連接，所述系統(tǒng)計算機通過無線網(wǎng)路與加熱爐生產(chǎn)管理系統(tǒng)、加熱爐基礎自動化系統(tǒng)以及乳機二級計算機連接。
[0010]優(yōu)選的，所述加熱爐包括熱回收段、預熱段、加熱一段、加熱二段以及均熱段。
[0011]優(yōu)選的，所述氧化鋯分析儀具有顯示屏，用于顯示所述加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量。
[0012]優(yōu)選的，所述氧化鋯分析儀包括警示單元以及存儲單元，當加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量超過預設值時，所述警示單元發(fā)出警報，所述存儲單元用于存儲所述氧化鋯分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選的，所述警示單元為聲光報警器。
[0014]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)計算機連接若干打印機。
[0015]本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本發(fā)明提供的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，實時檢測每一個加熱段的爐內(nèi)氧含量，對各段爐內(nèi)氣氛監(jiān)視、報警、記錄，根據(jù)爐內(nèi)氣氛精確控制燃燒需氧量，從而減少燃氣消耗并降低氧化燒損，使各燃燒段的爐內(nèi)氣氛達到最佳狀態(tài)，降低氧化燒損，節(jié)約能源和勞動力，使生產(chǎn)能力最大化，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明專利中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明提供的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018][圖中附圖標記]:
10.加熱爐，20.取樣閥，30.預處理器，40.氣體密度計，50.氣氛場控制器，60.系統(tǒng)計算機，70.氧化鋯分析儀，80.加熱爐生產(chǎn)管理系統(tǒng)，90.加熱爐基礎自動化系統(tǒng)，100.軋機二級計算機。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本發(fā)明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本發(fā)明的限定。
[0020]上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)進行詳細說明。如圖所示，圖1是本發(fā)明提供的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，包括加熱爐10，加熱爐10包括若干加熱段，還包括取樣閥20、預處理器30、氣體密度計40、氣氛場控制器50、系統(tǒng)計算機60以及氧化鋯分析儀70 ;其中，所述取樣閥20與預處理器30、氣體密度計40以及氣氛場控制器50依次連接，以補正加熱爐10內(nèi)燃氣計量，所述氧化鋯分析儀70為若干個，設于加熱爐10各加熱段頂部位置，以檢測加熱爐10內(nèi)各加熱段的氧含量，并將檢測的數(shù)據(jù)反饋至所述氣氛場控制器50，氣氛場控制器50與系統(tǒng)計算機60連接，系統(tǒng)計算機60通過無線網(wǎng)路與加熱爐生產(chǎn)管理系統(tǒng)80、加熱爐基礎自動化系統(tǒng)90以及軋機二級計算機100連接。
[0022]具體的，本實施例中，加熱爐包括熱回收段、預熱段、加熱一段、加熱二段以及均熱段，各加熱段頂部中心位置安裝氧化鋯分析儀70。
[0023]優(yōu)選方案中，氧化鋯分析儀70具有顯示屏，用于顯示加熱爐10內(nèi)各加熱段的氧含量；同時，氧化鋯分析儀70包括警示單元以及存儲單元，當加熱爐10內(nèi)各加熱段的氧含量超過預設值時，警示單元發(fā)出警報，其中，警示單元優(yōu)選為聲光報警器，存儲單元用于存儲氧化鋯分析儀70的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0024]此外，為了便于打印檢測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)計算機還可連接若干打印機。
[0025]本發(fā)明通過氣體密度計以及預處理器，實現(xiàn)的加熱爐燃氣計量補正，提高計量精度，減少空燃比和燃燒控制誤差，實現(xiàn)完全燃燒及減少燃燒需氧量，從而減少燃氣消耗、降低氧化燒損。
[0026]此外，系統(tǒng)計算機根據(jù)板坯跟蹤和加熱爐爐內(nèi)工況，掌握加熱爐加熱特性，計算鋼坯加熱曲線，生成熱平衡測試報告。系統(tǒng)計算機自動計算生成的熱平衡報告可以直觀的為用戶提供各個熱量收入項和支出項的熱量以及所占的比例。其中，系統(tǒng)計算機可以按小時，班次，天，星期，或月計算生成報表。
[0027]綜上所述，本發(fā)明提供的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，實時檢測每一個加熱段的爐內(nèi)氧含量，對各段爐內(nèi)氣氛監(jiān)視、報警、記錄，根據(jù)爐內(nèi)氣氛精確控制燃燒需氧量，從而減少燃氣消耗并降低氧化燒損，使各燃燒段的爐內(nèi)氣氛達到最佳狀態(tài)，降低氧化燒損，節(jié)約能源和勞動力，使生產(chǎn)能力最大化，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0028]雖然本發(fā)明主要描述了以上實施例，但是只是作為實例來加以描述，而本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能做出多種變型和應用而不脫離實施例的實質(zhì)特性。例如，對實施例詳示的每個部件都可以修改和運行，與所述變型和應用相關(guān)的差異可認為包括在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0029]本說明書中所涉及的實施例，其含義是結(jié)合該實施例描述的特地特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。說明書中出現(xiàn)于各處的這些術(shù)語不一定都涉及同一實施例。此外，當結(jié)合任一實施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時，都認為其落入本領(lǐng)域普通技術(shù)人員結(jié)合其他實施例就可以實現(xiàn)的這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，包括加熱爐，所述加熱爐包括若干加熱段，其特征在于，還包括取樣閥、預處理器、氣體密度計、氣氛場控制器、系統(tǒng)計算機以及氧化鋯分析儀；其中，所述取樣閥與所述預處理器、氣體密度計以及氣氛場控制器依次連接，以補正加熱爐內(nèi)燃氣計量，所述氧化鋯分析儀為若干個，設于所述加熱爐各加熱段頂部位置，以檢測加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量，并將檢測的數(shù)據(jù)反饋至所述氣氛場控制器，所述氣氛場控制器與所述系統(tǒng)計算機連接，所述系統(tǒng)計算機通過無線網(wǎng)路與加熱爐生產(chǎn)管理系統(tǒng)、加熱爐基礎自動化系統(tǒng)以及乳機二級計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱爐包括熱回收段、預熱段、加熱一段、加熱二段以及均熱段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化鋯分析儀具有顯示屏，用于顯示所述加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化鋯分析儀包括警示單元以及存儲單元，當加熱爐內(nèi)各加熱段的氧含量超過預設值時，所述警示單元發(fā)出警報，所述存儲單元用于存儲所述氧化鋯分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述警示單元為聲光報警器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)計算機連接若干打印機。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，包括加熱爐，所述加熱爐包括若干加熱段，還包括取樣閥、預處理器、氣體密度計、氣氛場控制器、系統(tǒng)計算機以及氧化鋯分析儀；本發(fā)明提供的加熱爐氣氛場控制系統(tǒng)，實時檢測每一個加熱段的爐內(nèi)氧含量，對各段爐內(nèi)氣氛監(jiān)視、報警、記錄，根據(jù)爐內(nèi)氣氛精確控制燃燒需氧量，從而減少燃氣消耗并降低氧化燒損，使各燃燒段的爐內(nèi)氣氛達到最佳狀態(tài)，降低氧化燒損，節(jié)約能源，使燃燒效率最大化，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】F23N1-02
【公開號】CN104848247
【申請?zhí)枴緾N201510249033
【發(fā)明人】鄧重明
【申請人】常州市東升檢測儀器有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月15日