一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102278893A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102278893A(43)申请公布日2011.12.14(21)申请号201110178198.9(22)申请日2011.06.29(71)申请人宝纳资源控股(集团)有限公司地址100190北京市海淀区中关村东路66号世纪科贸大厦B座28楼(72)发明人贾文成刘光宏刘美凤(74)专利代理机构中国和平利用军工技术协会专利中心11215代理人容敦璋(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法(57)摘要本发明涉及一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法，通过PLC控制可控硅的输出电压，进而通过变压器控制高温炉的升温速度，利用温度传感器实时检测高温炉的温度并反馈给PLC以调整其输出给可控硅的信号，从而实现对高温炉的工作温度的实时监控。本发明通过采取逐级控温法，即将目标温度由低到高划分为不同的温度段，随着炉内温度的升高逐渐降低升温速率。从而实现在低温阶段快速升温，既保证效率又能够有效地防止加热不均匀；在高温阶段缓慢升温，显著提高了高温炉的控温精度以及温度的稳定性，并且避免加热过快造成加热炉故障。本发明尤其适合应用于1700度以上的高温冶炼工业。CN1027893ACCNN110227889302278897A权利要求书1/1页1.一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法，所述高温炉温度控制系统包括PLC、可控硅、变压器、高温炉和温度传感器，其中，所述高温炉包括加热池、发热元件、隔热屏、包括石墨棉和玻璃棉的保温层、带有水冷套的炉壳和带有水冷套的炉盖，所述温度控制方法包括以下步骤：步骤1：在PLC上设定目标温度SP，然后对变压器通电，PLC对可控硅的控制极输出幅值为s1和脉宽为w1的第一触发脉冲Q1；步骤2：可控硅在第一触发脉冲Q1的作用下导通，导通角为θ(0≤θ≤180度)，可控硅输出直流电压V1以便为变压器提供励磁电压，变压器的输出电压V2施加于高温炉的发热元件，高温炉的升温速率记为v1；步骤3：温度传感器实时采集高温炉的温度值T，并且将所采集的温度值T传输至PLC；步骤4：PLC将接收的温度值T与预设的第一级温度阈值T1进行比较：若T＜T1，则继续对可控硅输出第一触发脉冲Q1，并重复步骤2-4直至T≥T1；若T≥T1，则对可控硅输出幅值为s2和脉宽为w2的第二触发脉冲Q2，s2＝s1，w2＜w1；步骤5：可控硅在第二触发脉冲Q2的作用下调整其导通角θ以使其减小，进而调整其输出电压V1减小，即变压器的励磁电压减小，变压器的输出电压V2减小，从而使高温炉的升温速率为v2，v2＜v1；步骤6：温度传感器实时采集高温炉的温度值T，并且将所采集的温度值T传输至PLC；步骤7：PLC将接收的温度值T与预设的第二级温度阈值T2进行比较，其中T2＞T1：若T1≤T＜T2，则继续对可控硅20输出第二触发脉冲Q2，并重复步骤5-7直至T≥T2；若T≥T2，则对可控硅输出幅值为s3和脉宽为w3的第三触发脉冲Q3，s2＝s3，w3＜w2；……以此类推，根据预设的逐级升高的温度阈值Tn来逐级降低高温炉的升温速率vn+1(n≥1)，直至高温炉的温度值T达到目标温度SP；步骤8：当温度T升高至或者高于目标温度SP时，PLC停止向可控硅输出触发脉冲Q，使可控硅的导通角θ为零，可控硅关断，从而使高温炉的发热元件停止工作。2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其中，所述高温炉的底部铺设耐火砖；加热池分为四区控温，每区构成独立闭环回路，进行温度控制；在电热元件的四周平行设置三层石墨隔热屏，以及在隔热屏的最外层和炉壳之间依次填充有石墨棉和玻璃棉作为保温层；在熔池上方设置三层熔池盖板，炉盖上密封插入石墨电极、加料管以及出料管。3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其中，所述高温炉的炉体为长方体，长为3m，宽为1.5m，高为2m。4.根据权利要求2或3所述的温度控制方法，其中，所述高温炉适用于1700度以上的高温冶炼工艺。5.根据权利要求1所述的温度控制方法，其中，n＝1，即分两步对高温炉升温：当高温炉的温度低于第一级温度阈值T1＝1000度时，PLC控制高温炉的升温速率v1为4.0-6.5度/分钟；当高温炉的温度达到或者超过第一级温度阈值T1，PLC控制高温炉的升温速率v2为0.5-4.0度/分钟。2CCNN110227889302278897A说明书1/5页一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法技术领域[0001]本发明涉及控制领域，具体而言，涉及一种用于高温炉温度控制系统的温度控制方法。背景技术[0002]在产品的制造和加工过程中，很多环节需要精确控制温度以确保