步进式淬火炉的仪表的控制系统及应用

一、配置水平及控制方式

1.1控制系统特点

    每炉仪表控制系统选用一套Siemens 57-300系统对自动化仪表系统进行控制。系统有以下特点:可靠性高，工作稳定;标准化;友好的、人性化的、直观的人一机界面，操作性能好，方便、灵活;可扩展性好，有利于以后的发展;自诊断功能强;软件结构合理，编程简单容易;通讯方面，可与其他系统连接，开放式通讯。数据纠错能力强，抗干扰能力强;控制功能强大，内部功能块多，更适合过程控制中的各方面应用;结构紧凑，安装方便，可维护性好。

1.2控制系统配置

    (1)1台操作站作为操作、监视及工程师组态用。

    (2)燃烧系统设置1台主控制器。

    (3)PLC系统设置主控制器(57-300主机架))1套和I/0系统(ET200M远程I/0机架)1套。I/0系统用于仪表检测控制、水冷却系统仪表检测、风机水泵电气控制接口。

    (4)设置1台串行打印机，用于打印报警、报表及编程打印。

    (5)单独设置1台便携式编程器，用于PLC系统的维护。

    (6)整个系统配置一套UPS电源装置，停电后能维持30 min的供电时间，以保证数据的存贮。

二、应用效果及措施

    2010年底投产以来，月生产淬、回火调质管产量达到4 000 t，炉温均匀性达到了士8℃范围内，满足了生产使用要求。产品质量稳定。平均能耗为1 100 kJ/kg，达到国内先进水平。

    目前高附加值的钢管，对铝合金淬火炉炉内温度均匀性和燃烧气氛的稳定可控性要求越来越高，使用传统连续燃烧控制方法无法实现，均热段需要采用脉冲燃烧技术才能实现炉内温度均匀性，措施有:

    (1)均热段燃烧控制采取烧嘴顺序脉冲的方式，避免多个烧嘴同时切换带来炉压的波动。

    (2)天然气总管上设有自立式稳压阀，可保证燃气压力的稳定。

    (3)鼓风机人口设有预旋调节阀，确保当风量变化时空气总管压力稳定。

    (4)加热段的烧嘴为反向安装，即烧嘴出口的方向与炉内气流方向相反，加速炉气的扰动，强化换热，提高热效率，降低炉尾烟气的温度。

    (5)炉压自动控制，确保当供热量变化引起炉压波动时，尽快调整到正常范围。

    (6)烟道设空气预热器，节约燃料。

    采用脉冲燃烧技术的温度控制方式，能够确保步进式淬、回火炉的温度均匀性控制在土8℃范围内。脉冲燃烧的控制系统在热处理炉上有着广泛的应用前景。但自动点火系统的稳定性有待于进一步改进。