一种高温炉温度控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102230748A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102230748A(43)申请公布日2011.11.02(21)申请号201110178199.3(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4页附图2页(54)发明名称一种高温炉温度控制系统(57)摘要本发明提供一种高温炉温度控制系统，包括PLC、可控硅、调磁变压器、高温炉和温度传感器。通过利用PLC取代传统的继电器，同时采用可控硅变压器实现无级调压，将成熟的可编程逻辑控制技术与电子电力技术相结合，显著提高了高温炉的控温精度，实现经济高效稳定的控温，尤其适合应用于1700度以上的高温冶炼工业。CN1023748ACCNN110223074802230750A权利要求书1/1页1.一种高温炉温度控制系统，包括PLC、可控硅、调磁变压器、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，炉体为长方体，长为3m，宽为1.5m，高为2m，所述可控硅连接接触器，用于控制所述可控硅的电源通断，所述可控硅配置有散热器，所述高温炉的发热元件的输入电路上连接有快速熔断器，用于在发热元件发生短路或者其他故障时快速将其断开，所述调磁变压器的调磁电路上连接有分流器，用于测量调磁电流以及控制所述调磁变压器的输出电流，PLC的输出信号输入至可控硅，可控硅根据输入信号改变输出量并将其输入至调磁变压器，调磁变压器由此改变输出电压并将其施加给高温炉的发热元件，温度传感器实时采集高温炉的温度，并且将所采集的温度信号反馈给PLC，PLC根据温度的变化来改变输出信号，进而改变施加到发热元件上的电压值，从而使所述系统的五个部件构成封闭的单向循环系统。2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述高温炉底部铺设耐火砖；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所述的温度控制系统，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所述的温度控制系统，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所述的温度控制系统，其中，所述PLC输出具有定幅值和定脉宽的触发脉冲给可控硅的控制极，通过控制可控硅的导通角改变可控硅的输出量。6.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述PLC包括CPU、数字信号输入/输出模块、模拟信号输入/输出模块。7.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述PLC包括显示屏，用于显示系统状态、故障情况，高温炉升温速率及温度值的实时变化情况及趋势图以及修改参数。8.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述可控硅位于所述散热器上。2CCNN110223074802230750A说明书1/4页一种高温炉温度控制系统技术领域[0001]本发明涉及温度控制领域，具体而言，涉及一种高温炉温度控制系统。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产品质量，例如在冶金工业，加热炉的温度控制直接影响所冶炼的金属产品质量；在半导体微加工工艺，加热炉的温度控制直接影响硅片或半导体器件的性能。因此，温度的检测和控制技术是工业生产中必不可少的技术手段。传统的温度控制装置一般采用继电器控制技术，即采用固定接线的硬件来实现各种逻辑顺序关系，其缺点在于：(1)系统庞大导致占地面积过大，并且不易控制；(2)故障率高，不能保障安全生产；(3)控温精度不高及稳定性差，不能满足工艺需求；(4)耗电大，不利于节能减排。[0003]尤其是对于大型高温炉设备，以上弊端更为明显，不利于大规模工业生产的应用。例如，专利号为ZL200810118616.3的专利公开了一种高温熔盐电解二氧化钛制备金属钛的方法，其产品钛在液态下出料。由于钛属于稀有难熔金属，其熔点为1668℃，要使其为熔融态，同时保证电解的正常进行，钛高温电解炉的温度需达到1800℃，为了保证电解高质量的二氧化钛，在高温下对电解炉的温度控制至关重要。[0004]因此，需要一种能够精确安全地控制高温炉温度的系统。发明内容[0005]为解决上述问题，本发明提供一种高温炉温度控制