井式渗碳炉控制系统改造方法

随着现代工业的快速发展、科技的进步、人类生活水平的提高，人类对环保意识的增强，能源的紧缺和机械产品的高质量等，针对这一市场需要研发出HM系列气氛残氧检测、加热炉膛气愤检测、热处理渗碳、碳氮共渗、正火退火、烧结炉窑、冶金炼铁等系列气氛检测自动控制系统供市场选择。目前碳控仪和氧传感器日益广泛地运用于可控气氛热处理。碳控仪采用先进的大规模集成电路，以工业MPU为核心，采用多种软硬件抗干扰措施和智能PID调节技术，与氧探头配套使用，可适用与各种井式炉、多用炉和连续炉等可控气氛炉控制调节气氛。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。　　井式炉控制系统由检测元件华敏测控HMA630氧传感器、2400碳控仪、控制执行机构电磁阀和氧传感器维护仪组成。　　氧传感器直接伸入炉膛内检测炉内气氛的氧浓度和炉内的温度，通过导线将传感器测出的氧电势信号和温度信号传送到碳控仪，碳控仪具有多种控制输出，多种控制功能，多种输出方式，具有自动演算功能，将传送来的氧电势信号和温度信号经过自动运算后显示出炉内的碳势相对值，碳控仪根据设定值与测量值之比，通过PID控制输出继电器来控制执行机构电磁阀的开闭，控制富化剂的流量来达到控制碳势的目的。　　传感器前端长期工作在渗碳炉内，其在炉内的敏感元件表面很容易积碳，这将会使传感器的输出信号失真，而且还会产生较大的波动，造成碳控仪的显示不正确或波动，因此要定期烧碳黑。氧传感器维护仪就具有这一维护功能，氧传感器维护仪内配有传感器工作必须的参比气泵和烧碳黑气泵，有自动和手动烧碳黑功能，自动烧碳黑是由液晶碳控仪根据程序来定期对传感器烧碳黑。系统工作原理　　碳控系统通过氧探头采样炉内碳势，通过上区炉温控制热电偶采样温度信号，由碳控仪计算出炉内的实时碳势，与设定值比较，碳控仪输出PID调节信号，控制电磁阀的动作，达到控制炉内碳势的目的。渗剂采用甲醇加煤油，甲醇作为载剂，煤油作为富化剂。也可以通入氨气进行碳氮共渗。系统设计有氧探头自动维护装置（PS系列氧探头维护仪），该装置可以提供标准的氧探头参比气，并通过接收由碳控仪发出的维护信号，自动对氧探头进行烧碳黑操作，烧碳黑过程可以在任何工作状态下进行，不会影响碳控系统正常工作。　　温控系统通过上、下区炉膛内的热电偶采集热电势信号，信号分别传输到各区的温控仪表。温控仪表对检测温度与设定温度进行比较分析，计算出合适的加热功率，并将功率信号转换成4-20mA的标准信号，传输给MPR调功器。MPR调功器接收到温控仪的信号后，通过计算确定固态继电器导通周波数和触发时基，并向可控硅发出触发信号，控制可控硅导通，调节加热功率，从而控制上、下区炉膛温度。自动维护仪　　氧传感器工作的好坏直接关系到热处理产品品质。由于氧传感器长期工作在高温高碳势的特定的条件环境下，精心地维护是保证氧传感器正常工作的必要环节，使用维护的好坏，直接影响到氧传感器的检测精度、使用寿命和产品质量。氧传感器的维护操作比较复杂，对用户使用维护都有一定的要求，因此用户在使用维护氧传感器时常常出现误操作。为了尽量减少用户的操作量，最大限度地降低用户的误操作，使用户能够更合理、更方便地使用和维护氧传感器，华敏测控的HM氧传感器维护仪是根据HMC、HMA等系列氧传感器的工作要求，提供参比气和清扫气，可以通过手动、自动两种方式实现维护操作。华敏测控氧探头的安装方式（1）在可能的情况下，氧探头尽量采取垂直安装。（2）氧探头安装所用接头为专用接头。（3）氧探头穿过炉墙的孔最好预埋瓷套管，这样可以极大地提高氧探头的使用寿命。（4）氧探头最好在设备维修时的室温状态安装。（5）氧探头的信号引出线要用屏蔽线，以消除干扰。热电偶引线要用相应的补偿导线。（6）氧探头在井式炉上的安装方式。氧探头在连续式渗碳炉和密封箱式炉上使用，工作环境比较稳定，对氧探头正常工作有利。在井式渗碳炉上使用，由于工作环境的特殊性，对氧探头的安装方式，保护措施及日常的维护都有更高的要求。系统技术参数　　1).工作电源：AC220V/50-60Hz　　2)．气管接头：Æ6快速接头　　3).参比气调节范围：60-1000ml/min　　4)．使用环境温度：<60℃　　5)．氧传感器工作温度：600℃-1150℃ ； 碳势控制范围：0.01-1.5%C；碳势控制精度：±0.05%C　　6)．响应时间：≤1秒　　 注意：维护仪应安装在环境温度不超过60℃的环境中，一般距离热源（连续炉、箱式炉等炉体）在0.5米以上为好。