专利名称：一种天然气加热炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锻造工具，尤其涉及一种加热炉。
背景技术：
锻造加工是制造风电、火电或核电等设备的重要方法之一。锻造加工的过程主要是把金属材料经过重油炉或电炉的加热至改变金属材料物性的温度后，以冲床机械设备冲压加工，现在天然气加热炉已经越来越多的应用于锻造加热领域，而温度控制系统是其非常重要的组成部分之一。现有的天然气加热炉温度控制系统一部分采用PID控制规律的电子调节器，由于 天然气炉的复杂特性以及强干扰、时滞大等因素使炉膛温度难以精确控制、温度波动较大，不能满足对温度控制精度小于等于5 TC的热处理要求，影响了热处理质量。为保证最低温度值，通常调高温度设定值，则易造成工件烧损和天然气消耗增加。另外，加热炉的体积较大，其内部腔室各个位置的温度存在很大的差异，甚至每个垂直面的温度都有很大的不同，因此不能具体判断加热炉的绝对温度，很难实现加热炉温度的精确温度测量，从而造成加热炉内部温度曲线不合理，控温精度不高，达不到工艺要求，其内部温度分布很难与工艺设定预期相一致，容易造成生产产品的质量不达标。
发明内容
本发明公开了一种天然气加热炉，其具有精确的温控系统，温度稳定，生产产品质量高。本发明的天然气加热炉包括炉膛，炉膛安装在支架上，炉膛内部两侧设置有多个天然气烧嘴，天然气烧嘴与天然气管道或天然气罐连接；该天然气加热炉还包括温控系统；其中，该温控系统包括热电偶、温度仪表、上位机、控制电路、比例阀和电磁阀，热电偶与温度仪表相连，温度仪表分别与上位机和控制电路连接，控制电路分别与上位机、比例阀和电磁阀相连，比例阀、电磁阀均与天然气烧嘴连接，电磁阀与天然气管道或天然气罐相连；其中，该控制电路包括电容C1-C4、可控硅D1-D2、电阻R1-R6、整流二极管V1-V7、电位器KW1、保险FR1-FR2、控制回路接入端A、控制回路接入端B，接触器线圈接入端C及接触器线圈接入端D，可控硅Dl的正极通过保险FRl与控制回路接入端A连接，可控硅Dl的负极与整流二极管V3的负极、V4的正极连接，可控硅Dl的负极通过保险FR2与电容C2、电阻R2连接，电容C2和电阻R2在并连后与电容Cl、电阻Rl连接；电容Cl和电阻Rl在并连后与可控硅Dl的正极连接，可控硅Dl的控制极与整流二极管Vl的负极连接，整流二极管Vl的正极与可控硅D2的负极连接，电阻R3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，电容C3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，可控硅D2的控制极通过电阻R6与电位器KWl的输出端连接，可控硅D2的正极通过电阻R4与整流二极管V2的正极连接；整流二极管V2的负极通过电容C4与电位器KWl的输入端连接，电阻R5并连在电容C4的两端，电位器KWl的输入端与电位器KWl的调节端连接；整流二极管V3的正极与整流二极管V7的正极，整流二极管V5的正极，接触器线圈接入端C连接；整流二极管V4的负极与整流二极管V6的负极，整流二极管V7的负极，接触器线圈接入端D连接；整流二极管V5负极与整流二极管V6的正极，控制回路接入端B连接。优选地，天然气烧嘴为八个，且均匀分布在炉膛的两侧；优选地,炉膛底部设置有导轨。
图I是本发明的天然气加热炉的结构示意图。图2是本发明的天然气加热炉中温控系统的控制电路的电路图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明的天然气加热炉统进一步详细说明。如图I所示，本发明天然气加热炉I包括炉膛11，炉膛11安装在支架12上，炉膛11内部两侧设置有至少一个天然气烧嘴13，天然气烧嘴13与天然气管道或天然气罐14连接，炉膛底部设置有导轨15。天然气烧嘴13优选为八个，且均匀分布在炉膛11的两侧。该天然气加热炉利用天然气燃烧加热，天然气供气均匀，加热炉加热均匀，同时在加热炉箱体底部设置导轨方便工料的进箱和出箱，采用多个天然气烧嘴均匀分布在箱体两侧，保证了箱体内加热的均匀，有利于提高锻造质量。为了更稳定的控制加热温度，本发明的天然气加热炉还包括温控系统。温控系统包括热电偶3、温度仪表4、上位机5、控制电路6、比例阀7和电磁阀8，热电偶3与温度仪表4相连，温度仪表4分别与上位机5和控制电路6连接，控制电路6分别与上位机5、比例阀7和电磁阀8相连，所述比例阀7、电磁阀8均与烧嘴13连接，所述电磁阀8与天然气管道或天然气罐14相连。如图2所示，控制电路6包括电容C1-C4、可控硅D1-D2、电阻R1-R6、整流二极管V1-V7、电位器KW1、保险FR1-FR2、控制回路接入端A、控制回路接入端B，接触器线圈接入端C及接触器线圈接入端D，可控硅Dl的正极通过保险FRl与控制回路接入端A连接，可控硅Dl的负极与整流二极管V3的负极、V4的正极连接，可控硅Dl的负极通过保险FR2与电容C2、电阻R2连接，电容C2和电阻R2在并连后与电容Cl、电阻Rl连接；电容Cl和电阻Rl在并连后与可控硅Dl的正极连接，可控硅Dl的控制极与整流二极管Vl的负极连接，整流二极管Vl的正极与可控硅D2的负极连接，电阻R3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，电容C3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，可控硅D2的控制极通过电阻R6与电位器KWl的输出端连接，可控硅D2的正极通过电阻R4与整流二极管V2的正极连接；整流二极管V2的负极通过电容C4与电位器KWl的输入端连接，电阻R5并连在电容C4的两端，电位器KWl的输入端与电位器KWl的调节端连接；整流二极管V3的正极与整流二极管V7的正极，整流二极管V5的正极，接触器线圈接入端C连接；整流二极管V4的负极与整流二极管V6的负极，整流二极管V7的负极，接触器线圈接入端D连接；整流二极管V5负极与整流二极管V6的正极，控制回路接入端B连接。本发明的天然气加热炉温控系统的原理是燃烧的温度控制由热电偶2采集炉膛I内部的温度信号传送到温度仪表4，温度仪表4再将控制信号(PID)传送到控制电路6，控制电路6通过自主开发的程序进行总体的测控，信号输入到控制电路6内的比较器，比较器的输出接控制电路6内的信号发生器，信号发生器的输出接比例阀7。控制电路6将温度传感器检测到的炉内温度与预先设定的温度进行比较，如果前者较小，控制电路6即输出正信号，使得接空气天然气管道9的电磁阀8开启程度变大，烧嘴3喷出的火焰即增大；反之，如果前者较大，控制电路6即输出负信号，使得烧嘴3喷出的火焰即减小。不间断的调节天然气火焰的大小控制炉膛I内部的温度。当炉膛I内部出现堵料或长时间进料滞后时，在烧嘴3调节到最小火焰时也仍然超温，此时本控制系统将锁定最小火焰，把比例控温自动转换成脉冲燃烧(脉冲燃烧即同一个区有几个烧嘴，在转换到脉冲燃烧的时候，几个烧嘴3轮流间断的打开)达到精确控温的目的。同时控制电路6与上位机5通讯，上位机 5读取控制电路6内部的数据，将数据显示在上位机5上，使操作工人直观的观察炉内的情况，根据工艺要求调节温度，达到精确的温度工艺效果。当控制回路启动时，在控制回路接入端A和控制回路接入端B之间加上220V交流电，交流接触器接触器线圈连接在接触器线圈接入端C与接触器线圈接入端D之间。220V交流电电流经过保险FRl后分为成两路一路经电容Cl降压、电容C2降压后、通过保险FR2、再经过整流二极管V3、整流二极管V4、整流二极管V5、整流二极管V6的整流之后、通过接触器线圈接入端C与交流接触器接触器线圈连接，在流经交流接触器接触器线圈后，通过接触器线圈接入端D返回控制回路，构成接触器保持吸合回路；另一路经电容C3降压、电阻R4降压后、再经过整流二极管V2整流、电容C4降压、电位器RW1、电阻R6降压、可控硅D2、整流二极管Vl、可控硅Dl、整流二极管V3、整流二极管V4、整流二极管V5、整流二极管V6整流之后、通过接触器线圈接入端C与交流接触器接触器线圈连接，在流经交流接触器接触器线圈后，通过接触器线圈接入端D返回控制回路，构成接触器吸合触发回路。当控制回路启动时，电容C3、电容C4开始充电，充电电流触发可控硅D2、可控硅Dl导通，可控硅Dl导通后，将经保险FRl的电源半波整流后经整流二极管V4、接触器线圈、整流二极管V5返回电源，使接触器通过大电流吸合。经过一定的延时后，电容C3、电容C4的充电电流减小，当充电电流小于可控硅D2、可控硅Dl的触发电流时，可控硅D2、可控硅Dl截止，此时交流接触器已经吸合，转入小直流电流维持吸合状态。当控制回路停止工作时，加在控制回路接入端A、控制回路接入端B的交流电源停止供电时，交流接触器因无维持电流而正常释放，电容C3经电阻R3放电，电容C4经电阻R5放电，为下一次启动作准备。电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2对可控硅Dl具有一定的过压保护作用；可控硅D2使可控硅Dl的关断更加可靠。以上描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明设计思想的前提下，其各种变型或组合均纳入本发明的权利要求的保护范围中。
权利要求
1.一种天然气加热炉，其包括炉膛，炉膛安装在支架上，炉膛内部两侧设置有多个天然气烧嘴，天然气烧嘴与天然气管道或天然气罐连接；其特征在于， 该天然气加热炉还包括温控系统；其中 该温控系统包括热电偶、温度仪表、上位机、控制电路、比例阀和电磁阀，热电偶与温度仪表相连，温度仪表分别与 上位机和控制电路连接，控制电路分别与上位机、比例阀和电磁阀相连，比例阀、电磁阀均与天然气烧嘴连接，电磁阀与天然气管道或天然气罐相连；其特征在于， 该控制电路包括电容C1-C4、可控硅D1-D2、电阻R1-R6、整流二极管V1-V7、电位器KW1、保险FR1-FR2、控制回路接入端A、控制回路接入端B，接触器线圈接入端C及接触器线圈接入端D，可控硅Dl的正极通过保险FRl与控制回路接入端A连接，可控硅Dl的负极与整流二极管V3的负极、V4的正极连接，可控硅Dl的负极通过保险FR2与电容C2、电阻R2连接，电容C2和电阻R2在并连后与电容Cl、电阻Rl连接；电容Cl和电阻Rl在并连后与可控硅Dl的正极连接，可控硅Dl的控制极与整流二极管Vl的负极连接，整流二极管Vl的正极与可控硅D2的负极连接，电阻R3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，电容C3跨接在可控硅D2的正极和可控硅Dl的正极之间，可控硅D2的控制极通过电阻R6与电位器KWl的输出端连接，可控硅D2的正极通过电阻R4与整流二极管V2的正极连接；整流二极管V2的负极通过电容C4与电位器KWl的输入端连接，电阻R5并连在电容C4的两端，电位器KWl的输入端与电位器KWl的调节端连接；整流二极管V3的正极与整流二极管V7的正极，整流二极管V5的正极，接触器线圈接入端C连接；整流二极管V4的负极与整流二极管V6的负极，整流二极管V7的负极，接触器线圈接入端D连接；整流二极管V5负极与整流二极管V6的正极，控制回路接入端B连接。
2.如权利要求I所述的天然气加热炉，其特征在于，优选地，天然气烧嘴为八个，且均匀分布在炉膛的两侧。
3.如权利要求I所述的天然气加热炉，其特征在于，优选地，炉膛底部设置有导轨。
全文摘要
本发明公开了一种天然气加热炉，其包括炉膛，炉膛安装在支架上，炉膛内部两侧设置有多个天然气烧嘴，天然气烧嘴与天然气管道或天然气罐连接；该天然气加热炉还包括温控系统；其中，该温控系统包括热电偶、温度仪表、上位机、控制电路、比例阀和电磁阀，热电偶与温度仪表相连，温度仪表分别与上位机和控制电路连接，控制电路分别与上位机、比例阀和电磁阀相连，比例阀、电磁阀均与天然气烧嘴连接，电磁阀与天然气管道或天然气罐相连。该加热炉具有精确的温控系统，温度稳定，生产产品质量高。
文档编号B21J17/00GK102717023SQ20121021543
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者葛艳明, 葛阿金, 袁志伟, 陈金富 申请人:江苏金源锻造股份有限公司