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井式电炉SE607系统的控制原理

编辑:潍坊华浩电炉有限公司时间:2020-03-28

  井式电炉SE607系统的控制主要分为温度控制和碳势控制,以下是其原理的详细介绍:

  1、温度控制。该井式炉的加热系统采用串级控制模式,即罐内温度控制为主控制环,罐外加热区控制为副控制环,两者之间通过特定的算法联结(外加热区的设定值将根据炉罐PID控制器的输出计算得到)。采用串级控制的目的在于增加罐内温度(主控环)的控制精度。炉膛温度控制器的PID为多段PID,由控制器SE607自动选择,保障系统在升温阶段过调量≤5℃,保温期间炉温波动≤±1℃。

  2、碳势控制。该井式炉采用氮气+甲醇为载气丙酮为富化气,空气为调节气。根据氧探头的测量信号在线计算当前炉气碳势,以比例阀为执行机构,连续PID控制算法准确调节丙酮或者空气的通入量,使炉气碳势的控制精度达到±0.02%。

  ①炉气碳势数学模型。井式电炉一般采用氧探头或CO2红外分析仪测量炉气碳势,但炉气碳樊不只是氧电势E(或CO2)和炉温T的函数,它还和炉内温度场的分布、氧探头的安装位置(或者取气位置)与方法、载气和富化气的滴入方法和速度、炉气CO、CH4、H2等成分的含量以及炉气循环状况等因素有关。

  因此,工艺过程控制系统SE607可根据实际情况设计一个修正系数F来补偿各影响因素,这个修正系数可以通过比较控制器SE607计算的炉气碳势和定碳的结果来计算确认。

  ②渗碳层碳浓度分布的数学模型。钢的高温奥氏体在碳势作用下,表面吸附大量的碳原子。随着井式电炉保温时间的增加,表面吸附碳原子向基体中扩散,渗层厚度增加,渗层中碳原子的浓度分布取决于碳原子在奥氏体钢中的扩散系数和浓度分数。

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