燃气式生产线炉体闭环控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术应用于装甲钢板的加热压淬生产，涉及一种燃气式生产线炉体闭环控制方法及装置。通过采用双炉体加热结构，改变以往单炉区传动的方式，在工艺时间内可以同时处理两张整甲板，形成连锁的闭环控制系统，实现生产线的自动运行、炉门的自动开闭。并且首次在薄板的生产过程中应用激光热金属检测器技术。所有的操作全部由各种信号反馈加以控制、连锁；操作人在将产品放置在上料台架上后到产品生产完毕到达卸料台架，一切操作均在电脑软件的控制之下自动完成，无需人工进行监测、调整，将工艺参数固化在生产实践中，避免了各种人为因素的影响，得以使得产品性能、质量得到保证。

Closed loop control method and device for gas production line furnace body

The invention is applied to the heating compression quenching production of armored steel plate, and relates to a closed loop control method and device for a gas production line furnace body. By using double heating furnace structure, single furnace area and change the transmission way in the past, can handle two whole deck in the process of time, forming a chain of closed-loop control system, automatic operation, automatic opening and closing the door of the production line. For the first time, laser hot metal detector technology is used in the process of sheet metal production. All operations are controlled by various signal feedback, chain operation; people in the products will be placed in the material on the bench after production finished at unloading platform, all operations are completed automatically under the control of computer software, without manual monitoring and adjustment of process parameters in the production practice of curing that avoids the various human factors, to make the performance and quality of products is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术应用于装甲钢板的加热压淬生产，涉及一种燃气式生产线炉体闭环控制方 法及装置。
技术介绍
过去多年来，加热介质主要以电阻式和燃油式为主，他们各有优缺点，电阻式优点 是无污染、温度控制精度高、设备制造简单、生产成本较低、温度控制自动化，缺点是造价相 对较高、对电网要求较高、加热功率低、升温速度慢、生产效率低、受各地区供电影响比较 大；燃油式加热炉优点是升温速度快、生产效率高、受地区环境影响少，缺点是烧嘴设计落 后、空气污染严重、生产环境恶劣、生产费用相当高、温度控制精度不高，不能实现控制自动 化、全部手工操作、劳动生产强度大。燃气式辊底炉加热生产线没有得到较大的推广的原因，有多年来烧嘴设计不能 满足生产实际使用，导致生产效率低；天燃气供应不足，基础设施不配套；温度控制精度不 高，温度波动大；控制不能实现自动化，生产强度高。但是随着技术水平的不断进步，城市天 然气供应的加强，燃气式加热炉的优势逐渐体现出来，首先燃气与燃油相比具有成本低，升 温速度可以与燃油式达到同样水平，随着烧嘴水平进步、满足自动燃烧的要求，控温理论改 进、控温软件的提高，控温精度大幅提高，所以特别是在大型加热炉方面有逐步取代燃油式 和电阻式加热炉的趋势。在整个生产线的控制上，以往加热炉炉温控制完全采用手工控制，人工控制所有 烧嘴的燃烧，劳动强度大，环境条件差，控温的精度完全凭借着操作者的经验，随意性大；甲 板的整个进出料系统也完全由人工控制，精度、可重复性、可靠性都依赖于操作者的经验； 甲板的炉内位置采用计数器控制，控制位置、控制精度、程序可重复性能都比较差；同时由 于人员流动比较频繁，不利于工厂的持续发展。随着新兴工艺技术也越来越先进越来越成 熟，甲板生产线的控制也已由人工手动操作迈向自动智能控制、一体化集成控制的方向。
技术实现思路
本专利技术提供的燃气式生产线炉体闭环控制方法及装置，使生产线除上下料过程需 要人工操作以外，从进料、加热、出料、压淬、转运都完全由控制系统完成，操作人员只要根 据产品的不同选择相应的工艺参数即可。本专利技术燃气式生产线炉体闭环控制方法包括以下步骤(1)上料吊装甲板一张，在上料台架上等待入炉指令，入炉指令启动，进料炉门 打开，上料炉辊、加热1段或加热2段炉辊应同时同速转动，将甲板定位于相应位置，将当确 认甲板已经进入炉内后，进料炉门关闭；(2)加热两块甲板在加热1段和加热2段内左右摆动，炉内温度在规定的升温时 间内加热到保温温度，保证炉温均勻性在士 10°c ；(3)出炉满足工艺要求后甲板出炉，出炉时出料炉门抬起，加热1段或加热2段和淬火压床炉辊同速转动，加将热处理后的甲板送出加热炉，不应出炉的产品还在相应位 置处理，待产品确定出炉后，出料炉门关闭；(4)淬火甲板进入淬火区后，通过位置控制，使得甲板位于淬火压床的相应位 置，下压床压头抬起，将甲板与上压床压头压紧，确定压紧后给水，完成淬火后，关闭水阀停 止给水，下压头下降；(5)下料当甲板淬火后，重新到达炉辊时，淬火压床辊道和下料台架辊道同时转 动，将甲板转运至下料台架的转运区相应位置，等待转运。(6)压型需要压型的甲板在到达转运区后，应送到亚压型区进行压型。该燃气式生产线炉体闭环控制装置包括进料控制、炉内位置控制、压淬位置控制、 卸料位置控制，进出料炉门开闭；其中进料位置控制，在上料台架上安装冷板光电开关; 炉内位置控制，在前后炉门内相应位置处的炉墙外安装激光限位开关；压淬位置控制和卸 料位置控制，安装限位装置与控制系统相连；卸料位置控制在卸料台架上安装限位装置； 上述的产品炉内位置确定采用激光热金属检测器方式，加热炉系统分为双炉区结构。上料台架、炉体传动、淬火压床台架采用变频电机控制。进出料炉门的开闭控制包括正常开启高度、维修开启高度、极限开启高度位置；通 过控制上料台架冷板检测信号、进料炉门激光检测器、炉内激光检测器、出料炉门激光检测 器、淬火压床限位器信号实现炉门的开启和闭合。本专利技术的有益效果本设计生产线采用双炉区结构，在工艺时间内可以同时处理 两张整甲板，这样就可以提高生产效率。两个工作区分别由一组链条带动，分别独立运行， 通过变频电机和控制装置来满足使用。对于两个炉区在炉体设计、温度控制、运动程序上提 出了更高的要求，满足温度的一致性、保温时间的一致性、机械运动上独立性的目的。通过 采用双炉区炉体结构、全自动化生产等技术的应用，大大提高了燃气的利用率，使得产品处 理成本大幅下降，生产能力提高50%，满足年产2万吨薄钢板的生产能力；按照正常的生产 方式，目前产品的能源生产成本为300元/吨，大大低于燃油成本3000元/吨，成本下降为 90%，按照年产10000吨产品计算，节约成本为2700万。同时，其所带来的环境成本的消耗 更是无法估量的。附图说明图1本专利技术中装2块甲板的淬火回火工艺出入炉示意图；图2本专利技术中装4块甲板压型工艺出入炉示意图。具体实施例方式本专利技术提供的燃气式生产线炉体及控制装置包括双炉体热处理加热炉系统、控制 系统为其中的重要组成系统，对于整条生产线的高效、正常运转起着关键作用。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参见图1，甲板1上料台架待命一甲板1入炉到加热2段一甲板2上料台架待命一 甲板2进入加热1段一甲板1和甲板2在各加热段慢速摆动一加热2段甲板1进入淬火区 —甲板2在加热1段等待出炉一甲板1进行淬火一甲板1转运完成一甲板2出炉一甲板2 进行淬火一甲板2转运完成一一个工作周期结束。整板生产工艺要求炉内装2张甲板、每段各1张。(1)上料吊装甲板一张，在上料台架上等待入炉指令，入炉指令启动，进料炉门 打开，上料炉辊、加热1段及加热2段炉辊应同时同速转动，将第1块甲板定位于加热2段， 当确认甲板已经进入炉内后，进料炉门关闭；然后，在上料台架上，吊装第2张甲板，在上料 台架上等待进料指令，进料指令启动，进料炉门打开，上料炉辊、加热1段炉辊应同时同速 转动，将第2块甲板定位于加热1段，当确认甲板已经进入炉内后，进料炉门关闭。(2)加热两块甲板在加热1段和加热2段内左右慢速摆动，摆动速度摆动距离要 求保证在一定范围内内，与进出料炉门保持合适的距离。由于冷板进炉会造成温度的下降， 炉内温度在规定的升温时间内加热到保温温度，并且保证炉温均勻性在士 10°c ；升温时间 和保温时间按照不同的工艺时间确定。(3)出炉当满足工艺要求后，甲板就可以出炉了。出炉时，出料炉门抬起，加热2 段和淬火压床炉辊同速转动(此时加热1段炉辊仍然保持在加热1段内慢速转动)，加热2 段甲板出炉，进入淬火压床，出料炉门关闭；等甲板淬火后，压床辊道和下料台架辊道上没 有甲板的情况下，出料炉门抬起，加热1段、加热2段及淬火压床辊道同速转动，将加热1段 甲板送出加热炉，到达淬火压床，出料炉门关闭。(4)淬火甲板进入淬火区后，通过位置控制，使得甲板位于淬火压床的合适位 置，一旦到达相应位置，下压床压头抬起，在5-7秒之内将甲板与上压床压头压紧，确定压 紧后给水，给水时间按相应工艺确定。完成淬火后，关闭水阀停止给水，下压头下降。(5)下料当甲板淬火后，重新到达炉辊时，淬火压床辊道和下料台架辊道同时转 动，将甲板转运至下料台架的转运区相应位置，等待转运。参见图2 甲板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．燃气式生产线炉体闭环控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）上料：吊装甲板一张，在上料台架上等待入炉指令，入炉指令启动，进料炉门打开，上料炉辊、加热１段或加热２段炉辊应同时同速转动，将甲板定位于相应位置，将当确认甲板已经进入炉内后，进料炉门关闭；（２）加热：两块甲板在加热１段和加热２段内左右摆动，炉内温度在规定的升温时间内加热到保温温度，保证炉温均匀性在±１０℃；（３）出炉：满足工艺要求后甲板出炉，出炉时出料炉门抬起，加热１段或加热２段和淬火压床炉辊同速转动，加将热处理后的甲板送出加热炉，不应出炉的产品还在相应位置处理，待产品确定出炉后，出料炉门关闭；（４）淬火：甲板进入淬火区后，通过位置控制，使得甲板位于淬火压床的相应位置，下压床压头抬起，将甲板与上压床压头压紧，确定压紧后给水，完成淬火后，关闭水阀停止给水，下压头下降；（５）下料：当甲板淬火后，重新到达炉辊时，淬火压床辊道和下料台架辊道同时转动，将甲板转运至下料台架的转运区相应位置，等待转运。（６）压型：需要压型的甲板在到达转运区后，应送到亚压型区进行压型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，耿文新，张宝起，魏玉春，李密，毕泗元，白洁，李宏伟，张小强，庞金录，张渠，谢民德，
申请(专利权)人：北京北方车辆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11