专利名称：一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，它既适用于烘烤钢 水包，又适用于烘烤中间包。
技术背景目前烘烤钢水包和中间包通常都是采用手动阀人为调节燃料和助燃空气的 流量，烘烤温度的监测通常是打开钢包盖观察炉衬的颜色，也有使用一次性热 电偶测温的，在烘烤过程中，燃料与助燃空气的比例一般是人为观察烟道废气的颜色，如发现冒黑烟则加大助燃空气的流量；目前烘烤钢包和中间包通常都 无蓄热器，钢包中高温气体通过烟道直接排入大气。可见传统烘烤装置存在以 下缺点l、烘烤过程中温度监测与流量调节不准确，影响烘烤质量；2、不能 保证燃料与助燃空气的合理配比，若助燃空气比例太低则燃料不能充分燃烧， 不但浪费燃料，而且烟道冒黑烟污染大气，若助燃空气比例太高则热损大，不 但浪费热能，而且会降低烘烤温度；3、烟道废气温度高，余热得不到利用，不 但浪费热能，而且有损大气质量；4、对操作工要求高，工作负担重。 发明内容本实用新型提供了一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，它可以保证燃料 的充分燃烧和钢包的烘烤质量，能彻底根治烟尘污染环境的弊端，节能减排效 果明显。本实用新型釆用以下技术方案 一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，它 包括钢包内衬温度自动测控装置、烟道废气烟尘浓度自动测控装置和烟道废气 温度自动测控装置，所述钢包内衬温度自动测控装置包括温度传感器I、智能 温控仪I、智能电动调节阀I和电喇叭，温度传感器I设置为热电偶I ,智能 电动调节阀I包括智能电动调节油闽和智能电动调节气闽，热电偶I的热端插 入钢包内衬中，其冷端通过补偿导线I与智能温控仪I的信号输入端连接，智 能温控仪I主要包括燃料选择电路、钢包内衬温度数显电路、线性化处理电路 I、烘烤时间设定电路、温度设定电路、报警温度设定电路、设定温度控制电路I、报警温度控制电路、数一模变换电路I、模一数变换电路I和PLC控制 电路，温度传感器I与线性化处理电路I的输入端连接，线性化处理电路I的 输出端与模一数变换电路I的输入端连接，模一数变换电路I的输出端分为三 路，第一路依次与设定温度控制电路I 、数一模变换电路I连接，数一模变换 电路I的输出端分别与相应的智能电动调节油阀或智能电动调节气阀连接，第 二路依次与报警温度控制电路和电喇叭连接，第三路与钢包内村温度数显电路连接；燃料选择电路通过PLC控制电路与智能电动调节油阀和智能电动调节气阀连接，燃料选择电路也通过PLC控制电路与数一模变换电路I连接，将该燃 料的发热量送入该变换电路I的变换软件中，烘烤时间设定电路通过PLC控制 电路与温度设定电路和报警温度设定电路相连接，温度设定电路和报警温度设 定电路分别通过PLC控制电路与钢包内衬温度数显电路I 、设定温度控制电路 和报警温度控制电路相连接，智能电动调节油阀的阀体进口通过PLC控制电路 与燃料油液压源栢连通，其阀体出口通过流量计I与钢包盖上的喷燃烧嘴的燃 油法兰I连接，智能电动调节气阀的阀体进口通过PLC控制电路与燃料气气压源相连通，其阀体出口通过流量计n与喷燃烧嘴的燃气法兰n连接；所述烟道废气烟尘浓度自动测控装置包括光电传感器、烟尘浓度测控仪、烟道和智能电动调节闽n，沿烟道径向两侧设有检测孔，检测孔内设有烟尘保护罩，所述的光电传感器设有发射头和接收头，它们位于烟尘保护罩内，在两保护罩的内侧端面设有石英玻璃板，烟尘浓度测控仪主要包括线牲化处理电路n、模一数变 换电路n、烟尘浓度控制电路、烟尘浓度报警电路、烟尘浓度数显电路、数一 模变换电路n和PLC控制电路，光电传感器接收头与线性化处理电路n输入端 相连接，线性化处理电路n的输出端与模一数变换电路n的输入端连接，模一 数变换电路n的输出端分为三路， 一路与烟尘浓度控制电路连接，烟尘浓度控 制电路与数一模变换电路n连接，数一模变换电路n与智能电动调节闽n的相 连接，智能电动调节阀n的阀体进口通过贮气罐与压缩空气储气罐相连接，智 能电动调节阀n的阀体出口通过流量计in的输气管与烟道废气温度自动测控装 置中的低温换向阀F端口相连接，第二路依次与烟尘浓度报警电路和声光报警 蜂鸣器连接，第三路与烟尘浓度数显电路连接，钢包内衬温度自动测控装置的燃料选择电路也通过PLC控制电路与烟尘浓度测控仪中的数一模变换电路II连接，将该燃料的发热量送入该变换电路的变换软件中；所述烟道废气温度自动 测控装置主要包括温度传感器n和智能温控仪n、电铃、间歇方波信号发生器、二位五通电磁换向闽、曲柄连杆机构、高温换向阀、低温换向闽、蓄热器i、 蓄热器n、气动推杆和柔性气管，温度传感器n也设置为热电偶n,钢包盖上 设有蓄热器i和蓄热器ii，蓄热器i和蓄热器n内设有蓄热体，气动推杆的缸 体下端与钢包盖呈转动连接，其活塞杆与曲柄连杆机构转动连接，曲柄连杆机 构分别与固定在钢包盖上的高、低温换向阀的阀板轴固定连接。高温换向阀对称分布有A、 B、 C、 D四个端口，其中A端口与钢包的内腔相连通，B口和D口 分别与蓄热器I和蓄热器II的II端口相连通，c 口与喷燃烧嘴的助燃空气法兰 m相连通，低温换向阀对称分布有E、 F、 G、 H四个端口，其中F端口和H端口 与两蓄热器的I端口相连通，E端口还与烟道废气烟尘浓度自动测控装置的流 量计的输气管连接，G端口与烟道相连通，所述的热电偶n的热端位于烟道内， 热电偶II的冷端通过补偿导线II与智能温控仪II的信号输入端相连接，智能温控仪n主要包括线性化处理电路m、模一数变换电路ni、烟道废气温度数显电 路in、报警温度控制电路ni、设定温度控制电路ffl和数一模变换电路m，温度 传感器n与线性化处理电路ni的输入端连接，线性化处理电路in的输出端与模 一数变换电路in的输入端连接，模一数变换电路m的输出端分为三路， 一路依 次与设定温度控制电路m、数一模变换电路和间歇方波信号发生器的输入端，间歇方波信号发生器的输出端与二位五通电磁换向闽的线圈相连接，二位五通 电磁换向阀阀体的气压源入口通过贮气罐与空压机储气罐相连接，阀体出口通 过柔性软管与气动推杆的气缸相连接，第二路依次与报警温度控制电路ni和电 铃连接，第三路与温度数显电路ni连接。所述的烟道废气温度自动测控装置上设有烟尘浓度抗干扰装置，烟尘浓度 抗干扰装置包括两气喷头、电磁气阀、间歇信号发生器、油水分离器，两气喷 头呈轴对称分布，两气喷头的气流喷射面与石英玻璃板的平面之间的夹角呈锐 角，电磁气阀的阀体进口通过油水分离器与贮气罐相连接，阀体出口通过流量 计iv与两气喷头相连通，电磁气阀的线圈与间歇信号发生器相连接。所述的高温换向阀和低温换向阀的阀板转动角为9(TC。本实用新型具有以下有益效果(l)钢包烘烤质量高钢包内衬温度自动 测控系统钢包的烘烤按预先设置的程序自动进行；该程序各时段的时间长短和 烘烤温度高低是根据现场条件(如耐火材料种类、厚度、钢包容量等)而设置 的，智能温控仪的检测和控制精度高，可防止钢包出现烘不透或烘烤过火的现 象，因此可延长烘烤后的钢包使用寿命；(2)节能减排，保护环境烟道废气 浓度自动测控系统能确保燃料与助燃空气的配比合理，保证燃料充分燃烧，从 而杜绝在钢包烘烤过程中冒黑烟，烟道废气温度自动测控系统的蓄热器及其换 向周期的设置能最大限度地降低烟道废气的温度，烟道废气余热的利用不但可 以提高钢包的烘烤温度，降低能耗，而且可改善燃料在钢包中的燃烧质量，另 外烟道废气温度自动测控系统可以使烟道废气的余热得到充分利用，减少了高 温气体的排放；(3)劳动强度降低本实用新型测控精度高，调节过程自动进 行，同时设有自动报警装置，从而大大减轻了工人的劳动强度，降低了对工人 技能的要求，便于使用。(4)工作稳定可靠，测试精度高本实用新型的钢包 内衬温度自动测控系统设有智能温控仪I和PLC控制电路、烟道废气烟尘浓度 自动测控系统设有烟尘浓度控制仪和烟尘浓度抗干扰装置以及烟道废气温度自 动测控系统设有智能温控仪II，这样可以使三系统工作稳定，测试精度高。
图l为本实用新型结构示意图图2为图1中A处的结构示意图图3为图2中B处的结构示意图具体实施方式
在图l、图2和图3中，本实用新型为一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装 置，它包括钢包内衬温度自动测控装置、烟道废气烟尘浓度自动测控装置和烟 道废气温度自动测控装置，所述钢包内衬温度自动测控装置包括温度传感器I 2、智能温控仪I4、智能电动调节阀I和电喇叭13，温度传感器I2设置为热 电偶I ,智能电动调节阀I包括智能电动调节油阀12和智能电动调节气阀9， 热电偶I的热端插入钢包内衬1中，其冷端通过补偿导线I3与智能温控仪I4 的信号输入端连接，智能温控仪I4主要包括燃料选择电路、钢包内衬温度数 显电路、线性化处理电路I、烘烤时间设定电路、温度设定电路、报警温度设定电路、设定温度控制电路I、报警温度控制电路、数一模变换电路I、模一数变换电路I和PLC控制电路，温度传感器I 2与线性化处理电路I的输入端 连接，线性化处理电路I的输出端与模一数变换电路I的输入端连接，模一数 变换电路I的输出端分为三路，第一路依次与设定温度控制电路I、数一模变 换电路I连接，数一模变换电路I的输出端分别与相应的智能电动调节油阀12 或智能电动调节气阀9连接，第二路依次与报警温度控制电路和电喇叭13连接， 第三路与钢包内衬温度数显电路连接；燃料选择电路通过PLC控制电路与智能 电动调节油阀12和智能电动调节气阀9连接，燃料选择电路也通过PLC控制电 路与数一模变换电路I连接，将该燃料的发热量送入该变换电路I的变换软件 中，烘烤时间设定电路通过PLC控制电路与温度设定电路和报警温度设定电路 相连接，温度设定电路和报警温度设定电路分别通过PLC控制电路与钢包内衬 温度数显电路I、设定温度控制电路和报警温度控制电路相连接，智能电动调 节油阀12的阀体进口通过PLC控制电路与燃料油液压源ll相连通，其阀体出 口通过流量计I5与钢包盖上的喷燃烧嘴7的燃油法兰I连接，智能电动调节 气阀9的阀体进口通过PLC控制电路与燃料气气压源IO相连通，其阀体出口通 过流量计II8与喷燃烧嘴7的燃气法兰II连接；所述烟道废气烟尘浓度自动测 控装置包括光电传感器、烟尘浓度测控仪18、烟道14和智能电动调节阀I121， 沿烟道14径向两侧设有检测孔，检测孔内设有烟尘保护罩，所述的光电传感器 设有发射头27和接收头17，它们位于烟尘保护罩内，在两保护罩的内侧端面 设有石英坡璃板16，烟尘浓度测控仪18主要包括线性化处理电路II、模一数 变换电路II、烟尘浓度控制电路、烟尘浓度报警电路、烟尘浓度数显电路、数 一模变换电路II和PLC控制电路,光电传感器接收头17与线性化处理电路II输 入端相连接，线性化处理电路II的输出端与模一数变换电路II的输入端连接， 模一数变换电路II的输出端分为三路， 一路与烟尘浓度控制电路连接，烟尘浓度控制电路与数一模变换电路n连接，数一模变换电路n与智能电动调节阀n21的相连接，智能电动调节阀I121的阀体进口通过贮气罐22与压缩空气储气 罐6相连接，智能电动调节阀1121的闽体出口通过流量计I1120的输气管与烟道 废气温度自动测控装置中的低温换向阀F端口相连接，第二路依次与烟尘浓度报警电路和声光报警蜂鸣器19连接，第三路与烟尘浓度数显电路连接，钢包内衬温度自动测控装置的燃料选择电路也通过PLC控制电路与烟尘浓度测控仪18 中的数一模变换电路II连接，将该燃料的发热量送入该变换电路的变换软件中； 所述烟道废气温度自动测控装置主要包括温度传感器II28和智能温控仪II 31、 电铃33、间歇方波信号发生器32、 二位五通电磁换向阀34、曲柄连杆机构39、 高温换向阀38、低温换向阀41、蓄热器I30、蓄热器IHO、气动推杆37和柔 性气管35，温度传感器I128也设置为热电偶II，钢包盖上设有蓄热器I 30和 蓄热器I140，蓄热器I 30和蓄热器I140内设有蓄热体，气动推杆37的缸体下 端与钢包盖呈转动连接，其活塞杆与曲柄连杆机构39转动连接，曲柄连杆机构 39分别与固定在钢包盖上的高、低温换向阀38, 41的阀板轴固定连接，高温 换向阀38和低温换向阀41的阀板转动角为90'C。高温换向阀38对称分布有A、 B、 C、 D四个端口，其中A端口与钢包的内腔相连通，B 口和D 口分别与蓄热器 I 30和蓄热器I140的II端口相连通，C 口与喷燃烧嘴7的助燃空气法兰III相连 通，低温换向阀41对称分布有E、 F、 G、 H四个端口，其中F端口和H端口与 两蓄热器30， 40的I端口相连通，E端口还与烟道废气烟尘浓度自动测控装置 的流量计20的输气管连接，G端口与烟道14相连通，所述的热电偶II的热端 位于烟道14内，热电偶II的冷端通过补偿导线II 29与智能温控仪II 31的信号 输入端相连接，智能温控仪I131主要包括线性化处理电路III、模一数变换电路ni、烟道废气温度数显电路in、报警温度控制电路ni、设定温度控制电路m和 数一模变换电路m，温度传感器n与线性化处理电路m的输入端连接，线性化 处理电路m的输出端与模一数变换电路ni的输入端连接，模一数变换电路m的 输出端分为三路， 一路依次与设定温度控制电路m、数一模变换电路和间歇方 波信号发生器32的输入端，间歇方波信号发生器32的输出端与二位五通电磁换向阀34的线圈相连接，二位五通电磁换向间34阀体的气压源入口通过lfc气 罐22与空压机储气罐6相连接，阀体出口通过柔性软管35与气动推杆的气缸 相连接，第二路依次与报警温度控制电路m和电铃33连接，第三路与温度数显电路m连接，烟道废气温度自动测控装置上设有烟尘浓度抗干扰装置，烟尘浓度抗干扰装置包括两气喷头15、电磁气阀24、间歇信号发生器25、油水分离器23，两气喷头15呈轴对称分布，两气喷头15的气流喷射面与石英玻璃板16 的平面之间的夹角呈锐角，电磁气阀24的阀体进口通过油水分离器23与l!i气 罐22相连接，阀体出口通过流量计IV26与两气喷头15相连通，电磁气阀24 的线圈与间歇信号发生器25相连接。。烘烤蓄热式钢包的自动测控方法包括钢包内衬温度自动测控方法、烟道废 气烟尘浓度自动测控方法和烟道废气温度自动测控方法所述的钢包内衬温度 自动测控方法是通过钢包内衬温度自动测控装置的温度传感器I2测量钢包内 衬1的温度，然后将测得的钢包内衬温度模拟信号送入智能温控仪I4中，经 过线性化处理电路I进行线性化处理后再通过模一数变换电路I转换成钢包内 衬温度数字信号，该钢包内衬温度数字信号与温度设定电路中的设定值进行比 较得到钢包内衬温度数字控制信号，钢包内衬温度数字控制信号经过智能温控 仪I4的数一模变换电路I转换成燃料流量模拟控制信号送至钢包内衬温度自 动测控装置的智能电动调节气阀9或智能电动调节油阀12来分别自动调节燃料 气或燃料油的流量，经过线性化处理后的钢包内衬温度数字信号同时还分别送 入智能温控仪I 4的报警温度控制电路和钢包内衬温度数显电路，当钢包内衬1 温度超过报警温度设定值时则报警，智能温控仪I 4中内设有PLC电路,通过PLC 电路既可以实现不同燃料与智能温控仪I4中的数一模变换电路I、智能电动 调节气阀9或智能电动调节油阀12的连接，也可实现不同的时间段与不同设定 温度的连接；所述的烟道废气烟尘浓度自动测控方法是通过烟道废气烟尘浓度 自动测控装置的光电传感器检测烟道中废气的烟尘浓度模拟信号，将测得的烟 道废气烟尘浓度模拟信号送入烟尘浓度自动测控装置的智能烟尘浓度测控仪is中，经过线性化处理电路n线性化处理后通过模一数变换电路n转换成烟道废气烟尘浓度数字信号，该烟道废气烟尘浓度数字信号与烟尘浓度控制电路的 设定值比较后得到烟道废气烟尘浓度数字控制信号，将烟道废气烟尘浓度数字 控制信号经智能烟尘浓度测控仪18的数一模变换电路II转换成助燃空气流量 模拟控制信号送至烟道废气烟尘浓度自动测控装置的智能电动调节阀I121来 自动调节喷燃烧嘴7内的助燃空气的流量，经过线性化处理后烟道废气烟尘浓 度数字信号同时又分别送入烟尘浓度测控仪18的烟尘浓度报警电路和烟尘浓度数显电路，当烟道中的烟尘浓度超过报警浓度设定值时则报警；所述的烟道 废气温度自动测控方法是通过烟道废气温度自动测控装置的温度传感器II 28 检测烟道内废气的温度，将测得的烟道废气温度模拟信号送至烟道废气温度自 动测控装置的智能温控仪I131中，经过线性化处理电路m的线性化处理后再通 过模一数变换电路m转换成烟道废气温度数字信号，将该烟道废气温度数字信号与设定温度控制电路II的温度设定值进行比较后得到烟道废气温度控制数字信号，再经过数一模变换电路ni转换成换向周期模拟控制信号送至间歇方波信号发生器32，间歇方波信号的宽度和间歇时间相等，间歇方波信号的周期受换 向周期模拟控制信号的控制，间歇方波信号带动二位五通电磁换向阀34间歇工 作，无信号时，二位五通电磁换向阀34由弹簧复位，当有信号时，间歇方波信 号带动二位五通电磁换向阀34工作，电磁换向阀34中的压缩空气通过柔性气 管35推动气动推杆37，气动推杆37通过曲柄连杆机构39带动高温换向阀38、 低温换向阀41实现自动换向，其换向周期的长短由间歇方波信号的周期而定， 而间歇方波信号的周期又受智能温控仪II31输出信号的控制，通过高、低温换 向阀38. 41的换向，使钢包内高温气体36轮流对蓄热器I 30和蓄热器II 40中 的蓄热体进行蓄热，同时常温助燃空气轮流在蓄热器I 30和蓄热器I140中得到 预热，蓄热后的废气从烟道14排出，其废气温度调节到设定值，预热后的助燃 空气进入喷燃烧嘴7内参与燃料的助燃，钢包内耐材和内衬在喷燃过程中得到 烘烤，经过线性化处理烟道废气温度数字信号同时还分别送入智能温控仪I1131的烟道废气报警温度控制电路in和烟道废气温度数显电路ni,当烟道废气温度超过温度烟道报警温度设定值则进行报警，喷燃烧嘴(7 )所使用的燃料可以为单一气体燃料或单一液体燃料，也可以为气体燃料和液体燃料混合使用。本实用新型包括内衬温度的检测与燃料流量的调节、烟道废气浓度的检测 与燃烧空气流量的调节和烟道废气温度的检测与蓄热器换向周期的调节三个自 动控制系统的自动测控方法及其自动测控装置，这三个系统组成一个既有分工， 又相互关联的统一整体。钢包内衬温度自动控制的工作过程如下:钢包内衬1中的温度传感器I2 将测得的钢包内衬温度模拟信号送入智能温控仪I4信号输入端，在智能温控 仪14内，钢包内衬温度模拟信号经线性化处理电路I线性化处理后被模一数变换电路I转换成钢包内衬温度数字信号，钢包内衬温度数字信号送至智能温 控仪I 4的温度设定电路中将该钢包内衬温度数字信号与设定值相比较得到钢 包内衬温度数字控制信号，该钢包内衬温度数字控制信号通过数-模变换电路I转换成燃料流量模拟信号送至智能电动调节气阀9或智能电动调节油阀12的控 制信号输入端，使其阀门开度产生变化，从而使送至喷燃烧嘴7的液体燃料或 气体燃料的流量随着钢包内衬1的实际温度而变化，其喷燃烧嘴7可进行油气 两用，即可使用单一燃料也可同时使用两种燃料，钢包内衬温度模拟信号在经线 性化处理后被变换成钢包内衬温度数字信号同时又分别送至报警温度控制电路 和钢包内衬温度数显电路，当达到或超过报警温度设定值时则报警，报警温度 设定值高于烘烤设定温度，为此，智能温控仪I4设有燃料选择、控制温度设 定和报警温度设定按钮，并根据不同的燃料发热量不同特点，在燃料选择按钮 的不同档位设有不同的数-模-数信号变换软件，燃料选择可以按相同发热分档 其中不同状态，燃料通过不同执行部件与智能电动调节油阀12或智能电动调节 气闽9相连通，该软件连接在温度控制比较电路的数字控制信号之后，同时， 烘拷钢包的时间-温度曲线中的软件设置也是预先设置好的，最后釆用PLC电路 来实现不同的时间段设定不同的烘烤温度值与比较电路中相应比较值的连接， 可见，实现时间-温度曲线控制和实现不同燃料的流量控制，实质上是一个PLC 自动控制的过程，时间一温度曲线的参数有钢包具体尺寸、容量来决定由下面 提供一实施例作为参考当烘烤设定温度在室温一40(TC时，其烘烤设定时间为 2-3小时，烘烤设定温度在400°C-800时，其烘烤设定时间为2小时，烘烤设 定温度在800'C-IOOO'C时，烘烤设定时间为l小时，这样可以避免耐火材料激 烈收缩产生裂紋。烟道废气烟尘浓度自动控制的工作过程如下光电传感器的发射头27发射 的红外光照射在接收头17上以后产生相应的烟道废气烟尘浓度模拟信号，该烟 道废气烟尘浓度模拟信号的强弱与烟道14中废气的烟尘浓度有关,该烟道废气 烟尘浓度模拟信号送往智能烟尘浓度测控仪18的信号输入端，在智能烟尘浓度 测控仪18内，光电传感器检测到的烟道废气烟尘浓度模拟信号经线性化处理电 路II进行线性化处理后由模一数变换电路II转换成烟道废气烟尘浓度数字信号，该烟道废气烟尘浓度数字信号送入烟尘浓度控制电路，在烟尘浓度控制电路中，该烟道废气烟尘浓度数字信号与设定值相比后的得到的烟道废气烟尘浓度数字控制信号，烟道废气烟尘浓度数字控制信号经过数一模变换电路n转换成助燃空气流量模拟控制信号输入智能电动调节阀I121的控制信号输入端，而智能电动调节闽I121的阀体进口与压缩空气贮气罐22相连通，阀体的出口经 流量计III20和空气预热系统后与喷燃烧嘴7的法兰相连接，当喷燃烧嘴7中空 气比例偏低时，燃料不能充分燃烧，喷燃烧嘴7喷出的高温气体中的烟尘浓度 上升甚至冒黑烟，高温气体在高、低温换向阀38, 41的控制下，轮流经蓄热器 I 30和蓄热器I140蓄热后通过烟道14排入大气，在烟道14检测孔中的光电传 感器测得的烟尘浓度上升，其接收头17测得的电信号减小，在烟尘浓度测控仪 18的控制下，执行元件智能电动调节闽I121的开度增大，压缩空气储气罐6 内助燃空气通往蓄热系统和喷燃烧嘴7的流量增大，喷燃烧嘴7的燃料得到充 分燃烧，使得排放到大气中的烟道废气的烟尘浓度调节至设定值，经过线性化 处理后烟道废气烟尘浓度数字信号同时又分别送入烟尘浓度测控仪18的烟尘 浓度报警电路和烟尘浓度数显电路，当烟道中的烟尘浓度超过报警浓度设定值 时则报警。烟道废气温度自动控制的工作过程如下烟道14中的温度传感器II28检 测到的烟道14废气的温度，将烟道废气温度模拟信号送至智能温控仪I131信 号输入端，在智能温控仪ini内，烟道废气温度模拟信号经线性化处理电路III进行线性化处理后由模一数变换电路m变换成烟道废气温度数字信号，该烟道 废气温度数字信号分别送至温度数显电路ni、报警温度控制电路m和设定温度 控制电路m,在设定温度控制电路in中，该烟道废气温度数字信号与设定温度 控制电路in的设定值相比后得到的温度数字控制信号，再由数一模变换电路m 转换成换向周期模拟控制信号后送至间歇方波信号发生器32，间歇方波信号发 生器32的宽度和间歇时间相等，间歇方波信号周期受换向周期模拟控制信号的控制，间歇方波信号发生器32的输出与二位五通电磁换向阀34的线圈相连接， 二位五通电磁换向阀34釆用弹簧复位，气压源通过其阀体和柔性气管35与气 动推杆37的缸体相连通，气动推杆37的活塞杆通过曲柄连杆机构39带动高、 低温换向阀38， 41阀极转动轴转动，两换向阀的阀板转动角为90° ,当烟道 废气的温度高于设定温度时，间歇方波信号发生器32的信号频率变高，二位五通电磁换向阀34、气动推杆37、高温换向阀38和低温换向阀41的换向周期变 短，蓄热器I 30和蓄热器II40的蓄热量增加，从而使烟道废气温度下降到设定 值。当烟道废气的温度低于设定温度时，间歇方波信号发生器32的信号频率变 低，二位五通电磁换向阀34、气动推杆37、高温换向阀38和低温换向阀41 的换向周期变长，蓄热器I 30和蓄热器II40蓄热量减少，从而使烟道废气温度 上升到设定值。蓄热器I 30和蓄热器I140内设有蓄热体，蓄热器I 30和蓄热器II40通过换向阀轮流"蓄热"和"预热"，蓄热的过程是钢包内高温气体由高温换向阀 38的A端口轮流接通蓄热器I 30和蓄热器II 40,高温气体36中的余热轮流被 蓄热器I 30和蓄热器I140中的蓄热体吸收，并轮流通过低温换向阀41进入烟 道14后再排入大气，"预热"过程是经烟道废气烟尘浓度自动控制装置调节后 的常温助燃空气，通过低温换向阀41的A端口轮流进入蓄热器I 30和蓄热器 1140,在蓄热器I 30和蓄热器I140中的蓄热体中储存的热量得到释放，使进入 蓄热器I 30和蓄热器II40的助燃控制得到预热,被预热的助燃空气通过高温换 向阀38轮流进入喷燃烧嘴7的A 口参加燃料的助燃，燃料在钢包中充分燃烧后 产生的热能使钢包得到烘烤，并按设定的时间-温度曲线使钢包内衬1升温。
权利要求1、一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，其特征是它包括钢包内衬温度自动测控装置、烟道废气烟尘浓度自动测控装置和烟道废气温度自动测控装置，所述钢包内衬温度自动测控装置包括温度传感器I(2)、智能温控仪I(4)、智能电动调节阀I和电喇叭(13)，温度传感器I(2)设置为热电偶I，智能电动调节阀I包括智能电动调节油阀(12)和智能电动调节气阀(9)，热电偶I的热端插入钢包内衬(1)中，其冷端通过补偿导线I(3)与智能温控仪I(4)的信号输入端连接，智能温控仪I(4)主要包括燃料选择电路、钢包内衬温度数显电路、线性化处理电路I、烘烤时间设定电路、温度设定电路、报警温度设定电路、设定温度控制电路I、报警温度控制电路、数-模变换电路I、模-数变换电路I和PLC控制电路，温度传感器I(2)与线性化处理电路I的输入端连接，线性化处理电路I的输出端与模-数变换电路I的输入端连接，模-数变换电路I的输出端分为三路，第一路依次与设定温度控制电路I、数-模变换电路I连接，数-模变换电路I的输出端分别与相应的智能电动调节油阀(12)或智能电动调节气阀(9)连接，第二路依次与报警温度控制电路和电喇叭(13)连接，第三路与钢包内衬温度数显电路连接；燃料选择电路通过PLC控制电路与智能电动调节油阀(12)和智能电动调节气阀(9)连接，燃料选择电路也通过PLC控制电路与数-模变换电路I连接，将该燃料的发热量送入该变换电路I的变换软件中，烘烤时间设定电路通过PLC控制电路与温度设定电路和报警温度设定电路相连接，温度设定电路和报警温度设定电路分别通过PLC控制电路与钢包内衬温度数显电路I、设定温度控制电路和报警温度控制电路相连接，智能电动调节油阀(12)的阀体进口通过PLC控制电路与燃料油液压源(11)相连通，其阀体出口通过流量计I(5)与钢包盖上的喷燃烧嘴(7)的燃油法兰I连接，智能电动调节气阀(9)的阀体进口通过PLC控制电路与燃料气气压源(10)相连通，其阀体出口通过流量计II(8)与喷燃烧嘴(7)的燃气法兰II连接；所述烟道废气烟尘浓度自动测控装置包括光电传感器、烟尘浓度测控仪(18)、烟道(14)和智能电动调节阀II(21)，沿烟道(14)径向两侧设有检测孔，检测孔内设有烟尘保护罩，所述的光电传感器设有发射头(27)和接收头(17)，它们位于烟尘保护罩内，在两保护罩的内侧端面设有石英玻璃板(16)，烟尘浓度测控仪(18)主要包括线性化处理电路II、模-数变换电路II、烟尘浓度控制电路、烟尘浓度报警电路、烟尘浓度数显电路、数-模变换电路II和PLC控制电路，光电传感器接收头(17)与线性化处理电路II输入端相连接，线性化处理电路II的输出端与模-数变换电路II的输入端连接，模-数变换电路II的输出端分为三路，一路与烟尘浓度控制电路连接，烟尘浓度控制电路与数-模变换电路II连接，数-模变换电路II与智能电动调节阀II(21)的相连接，智能电动调节阀II(21)的阀体进口通过贮气罐(22)与压缩空气储气罐(6)相连接，智能电动调节阀II(21)的阀体出口通过流量计III(20)的输气管与烟道废气温度自动测控装置中的低温换向阀F端口相连接，第二路依次与烟尘浓度报警电路和声光报警蜂鸣器(19)连接，第三路与烟尘浓度数显电路连接，钢包内衬温度自动测控装置的燃料选择电路也通过PLC控制电路与烟尘浓度测控仪(18)中的数-模变换电路II连接，将该燃料的发热量送入该变换电路的变换软件中；所述烟道废气温度自动测控装置主要包括温度传感器II(28)和智能温控仪II(31)、电铃(33)、间歇方波信号发生器(32)、二位五通电磁换向阀(34)、曲柄连杆机构(39)、高温换向阀(38)、低温换向阀(41)、蓄热器I(30)、蓄热器II(40)、气动推杆(37)和柔性气管(35)，温度传感器II(28)也设置为热电偶II，钢包盖上设有蓄热器I(30)和蓄热器II(40)，蓄热器I(30)和蓄热器II(40)内设有蓄热体，气动推杆(37)的缸体下端与钢包盖呈转动连接，其活塞杆与曲柄连杆机构(39)转动连接，曲柄连杆机构(39)分别与固定在钢包盖上的高、低温换向阀(38，41)的阀板轴固定连接，高温换向阀(38)对称分布有A、B、C、D四个端口，其中A端口与钢包的内腔相连通，B口和D口分别与蓄热器I(30)和蓄热器II(40)的II端口相连通，C口与喷燃烧嘴(7)的助燃空气法兰III相连通，低温换向阀(41)对称分布有E、F、G、H四个端口，其中F端口和H端口与两蓄热器(30，40)的I端口相连通，E端口还与烟道废气烟尘浓度自动测控装置的流量计(20)的输气管连接，G端口与烟道(14)相连通，所述的热电偶II的热端位于烟道(14)内，热电偶II的冷端通过补偿导线II(29)与智能温控仪II(31)的信号输入端相连接，智能温控仪II(31)主要包括线性化处理电路III、模-数变换电路III、烟道废气温度数显电路III、报警温度控制电路III、设定温度控制电路III和数-模变换电路III，温度传感器II与线性化处理电路III的输入端连接，线性化处理电路III的输出端与模-数变换电路III的输入端连接，模-数变换电路III的输出端分为三路，一路依次与设定温度控制电路III、数-模变换电路和间歇方波信号发生器(32)的输入端，间歇方波信号发生器(32)的输出端与二位五通电磁换向阀(34)的线圈相连接，二位五通电磁换向阀(34)阀体的气压源入口通过贮气罐(22)与空压机储气罐(6)相连接，阀体出口通过柔性软管(35)与气动推杆的气缸相连接，第二路依次与报警温度控制电路III和电铃(33)连接，第三路与温度数显电路III连接。
2、 根据权利要求l所述的烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，其特征是所述 的烟道废气温度自动测控装置上设有烟尘浓度抗干扰装置，烟尘浓度抗干扰装 置包括两气喷头(15 )、电磁气阀(24 )、间歇信号发生器(25 )、油水分离器(23 ), 两气喷头(15 )呈轴对称分布，两气喷头(15 )的气流喷射面与石英玻璃板(16 ) 的平面之间的夹角呈锐角，电磁气阀(24)的阀体进口通过油水分离器(23.) 与贮气'罐(22)相连接，阀体出口通过流量计IV (26)与两气喷头(15)相连 通，电磁气阀(24)的线圏与间歇信号发生器(25)相连接。
3、 根据权利要求l所述的烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，其特征是所述 的高温换向阀(38)和低温换向阀(41)的阀板转动角为90°C。
专利摘要本实用新型公开了一种烘烤蓄热式钢包的自动测控装置，它包括钢包内衬温度自动测控装置、烟道废气烟尘浓度自动测控装置和烟道废气温度自动测控装置，本实用新型可以保证燃料的充分燃烧和钢包的烘烤质量，能彻底根治烟尘污染环境的弊端，节能减排效果明显。
文档编号B22D41/005GK201102064SQ20072004709
公开日2008年8月20日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者刘广兴, 包存林, 包月梅, 包月琴 申请人:江苏兴利来特钢有限公司