铝材退火炉氮气供给及控制的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103526139103526139A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310438340.8(22)申请日2013.09.24(71)申请人苏州新长光热能科技有限公司地址215011江苏省苏州市高新区鹿山路108号(72)发明人宋琳丰吴小燕钱晨欧莎(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人陈忠辉(51)Int.Cl.C22F1/04(2006.01)C21D1/76(2006.01)F27D7/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称铝材退火炉氮气供给及控制的装置和方法(57)摘要本发明揭示了一种铝材退火炉氮气供给及控制的装置和方法，包括氮气供应源以及氮气供应源与铝材退火炉连接的氮气管路，另有一氧气分析仪及一PLC控制器，铝材退火炉的气体采样口通过采样管路与氧气分析仪的输入口相连，氧气分析仪的输出口通过导线与PLC控制器的输入口相连，PLC控制器的输出口通过导线与氮气管路上面的控制氮气阀门连接，PLC控制器通过通讯线与氮气管路上面的氮气流量计连接。本发明可以有效地控制铝材退火炉内的氧气含量，避免铝材暴露于氧气中被氧化，保证了退火工艺及铝材的高品质，同时可以避免氮气充入过多、造成浪费的情况，降低成本；另外，该方案易于实施，整个控制过程实时、有效、快速。CN103526139ACN1035269ACN103526139A权利要求书1/1页1.一种铝材退火炉氮气供给及控制的装置，包括氮气供应源以及氮气供应源与铝材退火炉连接的氮气管路，所述氮气管路上面设有氮气流量计及氮气控制阀门，其特征在于：所述铝材退火炉设有气体采样口，另有一氧气分析仪及一PLC控制器，所述铝材退火炉的气体采样口通过采样管路与氧气分析仪的输入口相连，氧气分析仪的输出口通过导线与所述PLC控制器的输入口相连，PLC控制器的输出口通过导线与所述氮气管路上面的氮气控制阀门连接，PLC控制器通过通讯线与所述氮气流量计连接。2.根据权利要求1所述的铝材退火炉氮气供给及控制的装置，其特征在于：所述氮气控制阀门为电磁阀。3.根据权利要求1所述的铝材退火炉氮气供给及控制的装置，其特征在于：所述铝材退火炉内分成多个控制区，每个控制区的炉顶及侧墙都设有氮气管路入口，该入口通过氮气管路与氮气供应源相连。4.根据权利要求3所述的铝材退火炉氮气供给及控制的装置，其特征在于：所述连接退火炉侧墙的氮气管路管径较粗，所述连接炉顶的氮气管路管径较细。5.根据权利要求1所述的铝材退火炉氮气供给及控制的装置，其特征在于：所述铝材退火炉气体采样口设在铝材退火炉底部侧墙。6.根据权利要求1或5所述的铝材退火炉氮气供给及控制的装置，其特征在于：所述气体采样口与氧气分析仪之间的采样管路中设有一采样泵。7.铝材退火炉氮气供给及控制的方法，由氮气供应源通过氮气管路向铝材退火炉内供给氮气，其特征在于：所述氮气管路设有氮气控制阀门，铝材退火炉上另设一气体采样口，所采气样被送至氧气分析仪以分析气样中的氧气含量，氧气分析仪根据分析结果向PLC控制器输出不同的电信号，PLC控制器判断电信号的大小，控制设置在氮气管路上的氮气控制阀门开启和关闭，当氧气含量高于设定值时，氮气控制阀门开启，向铝材退火炉内补充氮气，当氧气含量低于设定值时，则关闭氮气控制阀门，停止向铝材退火炉内补充氮气。8.根据权利要求7所述的铝材退火炉氮气供给及控制的方法，其特征在于：所述气样被送至氧气分析仪的方法是，设置一采样泵，采样泵通过采样口抽取退火炉内的气体并输送给氧气分析仪。9.根据权利要求7所述的铝材退火炉氮气供给及控制的方法，其特征在于：所述退火炉内氧气含量设定值为0.2%。10.根据权利要求7所述的铝材退火炉氮气供给及控制的方法，其特征在于：所述氧气分析仪输出的电信号为4~20mA，当氧气含量为0~0.2%时，对应的氧气分析仪输出4~4.128mA电信号。2CN103526139A说明书1/3页铝材退火炉氮气供给及控制的装置和方法技术领域[0001]本发明涉及一种氮气供给及控制的装置和方法，具体涉及一种应用于铝材退火炉的氮气供给及控制的装置和方法。背景技术[0002]铝材退火炉是铝合金热处理中最广泛采用的设备，而要保证铝材的高品质退火，则对退火炉内的气氛有较高的要求，因为在加热状态下铝材易被氧化，从而在表面形成氧化铝薄膜，另外铝材上的轧制油在未从铝材上挥发前被氧化也会在铝材上留下黄斑，这就影响了铝材的性能和品质。若要保证铝材在整个退火过程中不被氧化，就需要在退火炉内充入氮气，氮是一种中性气体，在非活化状态下可用作加热过程中的保护气体，防止铝材的