一种用于石墨化炉的控制系统的制作方法

本发明涉及石墨加工设备，特别涉及一种用于石墨化炉的控制系统。

背景技术：

1、石墨化炉焙烧过程中，为提高生坯的体积密度、机械强度、导热率等性能，常规等静压石墨需要于石墨化炉体内经过一次或多次沥青浸渍焙烧处理，石墨化炉进行热能加工通常分为三个热供应阶段，前期热能主要用于炉体预热,此时石墨化尚未开始或反应微弱，中期热能产生后炉料开始反应，直至炉芯表面温度局部升温，直至后期炉芯表面温度达到额定温度；

2、常规石墨化炉焙烧投装生坯时通常预留出一定容量供热能充分于炉体内循环，在冷却后二次焙烧的工艺流程中，其炉头端由于焙烧时的重复的启闭动作易造成其炉头端局部温度不稳定需在二次焙烧时进行额外的升温控制，当前状态下其炉芯受升温作用下可见超出额定值，常致胚料靠近炉芯点部分由半焦直接转变为粘结焦状态，与炉头端胚料成型度产生偏差，同时该加热手段因炉芯升温作用对热能释放的把控效率不够理想，易产生局部热能过剩的缺陷。

3、为此，我们提出一种用于石墨化炉的控制系统。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于石墨化炉的控制系统。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于石墨化炉的控制系统，包括热工炉体，所述热工炉体一端安装有进送端启封组，所述进送端启封组用以所述热工炉体的封闭，同时在所述热工炉体填料端预热时开启时对开启端流失温度监控，所述热工炉体的一侧还设有回返暂存炉箱，所述回返暂存炉箱和所述热工炉体之间安装有返送热能执行组件，所述返送热能执行组件用于石墨化炉炉反应加热时炉芯位置余出热量的返送收集，所述回返暂存炉箱的一侧设有plc终端控制模块，所述plc终端控制模块包括工控单元、热需求执行单元、热能余量返送单元、初送口温差控制单元和回流量控制单元，所述初送口温差控制单元用于获取炉口流失温度差的监控响应信号，所述工控单元依据炉口流失温度调整所述热工炉体炉口局部的热需求功率，所述热能余量返送单元井获取炉芯内恒定温度信息及炉口流失温度差温度调控信息，后向所述热需求执行单元发送执行信号，进而控制所述回流量控制单元将炉芯温度部热能余量输出保存。

4、本发明进一步的改进在于，所述返送热能执行组件包括底入炉口、热能出送驱控件、封闭驱动件和热稳定期通道封板，所述热能出送驱控件设置于所述底入炉口内侧用于余出热量的输出及导入，所述回返暂存炉箱与所述底入炉口之间通过耐热管路形成余出热量的导通通道，所述热稳定期通道封板设置于所述底入炉口的上端开口，通过所述封闭驱动件完成余出热量的导通通道的启闭。

5、本发明进一步的改进在于，所述底入炉口底部设置有返送端温度传感器，所述返送端温度传感器通过支架延伸至炉芯加热点用于温度偏差过程的监控，所述热稳定期通道封板的顶面设置有供出端温度传感器，所述供出端温度传感器用于对供出余温的感应。

6、本发明进一步的改进在于，所述进送端启封组包括单端盖门以及进端出温感应部，所述进端出温感应部呈环形分布设置于所述单端盖门的表壁，用于监测炉口流失温度差。

7、本发明进一步的改进在于，所述热工炉体的内侧安装有电阻加热框架组，所述电阻加热框架组用于待热工水平分隔物料并完成炉内的辅助加热。

8、本发明进一步的改进在于，一种用于石墨化炉的控制系统的使用步骤，包括以下步骤：

9、步骤s1、将胚料向电阻加热框架组内侧投装，待单端盖门将热工炉体头端封闭后，即启动热工炉体提供热能，开始胚料的一次焙烧；

10、步骤s2、待焙烧完成后的胚料，因收缩后存留下细微气孔需二次焙烧时，通过将胚料取至外部冷却并二次送入，并在二次送入后经进端出温感应部监控热工炉体开启头端温度流失后的局部温度，在产生炉体芯部及头端的温差后通过plc终端控制模块向返送热能执行组件发送控制信号进行局部的热能平衡；

11、步骤s3、局部热能平衡时，通过热能出送驱控件引导炉芯过热温度经底入炉口及耐热管路形成通道向回返暂存炉箱内收集，直至炉体头端局部温度重新符合额定值后，使炉内温度点平衡，经热稳定期通道封板封闭热回收通道，保持其恒温状态，同时在后续炉内预热时将回返暂存炉箱内热能重新回返至炉体内作为预热能。

12、与现有技术相比，本发明在待焙烧完成后的胚料因收缩后存留下细微气孔需二次焙烧时，可通过将胚料取至外部冷却并二次送入，经进端出温感应部监控热工炉体开启头端温度流失后的局部温度，在产生炉体芯部及头端的温差后通过plc终端控制模块向返送热能执行组件发送控制信号进行局部的热能平衡，通过热能出送驱控件引导炉芯过热温度经底入炉口及耐热管路形成通道向回返暂存炉箱内收集，直至炉内温度点平衡，保持炉内胚料受热均匀，提高成型质量的同时，在后续炉内预热时将回返暂存炉箱内热能重新回返至炉体内作为预热能，有效减少热能耗损。

技术特征：

1.一种用于石墨化炉的控制系统，包括热工炉体（1），其特征在于，所述热工炉体（1）一端安装有进送端启封组（3），所述进送端启封组（3）用以所述热工炉体（1）的封闭，同时在所述热工炉体（1）填料端预热时开启时对开启端流失温度监控，所述热工炉体（1）的一侧还设有回返暂存炉箱（2），所述回返暂存炉箱（2）和所述热工炉体（1）之间安装有返送热能执行组件（4），所述返送热能执行组件（4）用于石墨化炉炉反应加热时炉芯位置余出热量的返送收集，所述回返暂存炉箱（2）的一侧设有plc终端控制模块（5）；

2.根据权利要求1所述的一种用于石墨化炉的控制系统，其特征在于：所述返送热能执行组件（4）包括底入炉口（41）、热能出送驱控件（42）、封闭驱动件（43）和热稳定期通道封板（44），所述热能出送驱控件（42）设置于所述底入炉口（41）内侧用于余出热量的输出及导入，所述回返暂存炉箱（2）与所述底入炉口（41）之间通过耐热管路（45）形成余出热量的导通通道，所述热稳定期通道封板（44）设置于所述底入炉口（41）的上端开口，通过所述封闭驱动件（43）完成余出热量的导通通道的启闭。

3.根据权利要求2所述的一种用于石墨化炉的控制系统，其特征在于：所述底入炉口（41）底部设置有返送端温度传感器（411），所述返送端温度传感器（411）通过支架延伸至炉芯加热点用于温度偏差过程的监控，所述热稳定期通道封板（44）的顶面设置有供出端温度传感器（441），所述供出端温度传感器（441）用于对供出余温的感应。

4.根据权利要求1所述的一种用于石墨化炉的控制系统，其特征在于：所述进送端启封组（3）包括单端盖门（31）以及进端出温感应部（32），所述进端出温感应部（32）呈环形分布设置于所述单端盖门（31）的表壁，用于监测炉口流失温度差。

5.根据权利要求1所述的一种用于石墨化炉的控制系统，其特征在于：所述热工炉体（1）的内侧安装有电阻加热框架组（6），所述电阻加热框架组（6）用于待热工水平分隔物料并完成炉内的辅助加热。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于石墨化炉的控制系统的使用步骤，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于石墨化炉的控制系统，包括热工炉体，所述热工炉体一端安装有进送端启封组，所述进送端启封组用以所述热工炉体的封闭，同时在所述热工炉体填料端预热时开启时对开启端流失温度监控；进端出温感应部监控热工炉体开启头端温度流失后的局部温度，在产生炉体芯部及头端的温差后通过PLC终端控制模块向返送热能执行组件发送控制信号进行局部的热能平衡，通过热能出送驱控件引导炉芯过热温度经底入炉口及耐热管路形成通道向回返暂存炉箱内收集，直至炉内温度点平衡，保持炉内胚料受热均匀，提高成型质量的同时，在后续炉内预热时将回返暂存炉箱内热能重新回返至炉体内作为预热能，有效减少热能耗损。

技术研发人员：赵世梁,郭文涛,王红伟
受保护的技术使用者：宝丰县洁石碳素材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16