蓄熱式燃氣加熱爐的應用，可以很精準的控制溫度，顯著地節(jié)約燃料，峰低成本，提高加熱 質(zhì)量，并在成少污染物的排放方面有很大的優(yōu)勢。

 

　　熔煉爐可選用矩形(或圓型)固定式燃氣爐。爐子原料為100%的固體料(如鋁及鋁合金型材廢料、重熔鋁錠、中間合金錠及返回廢料),采用專用的加料工具(如叉車、專用加料車等)通過側置爐門(圓型爐為頂式加料)加到爐內(nèi)，固體料在爐內(nèi)按溶煉工藝 進行熔化；燒嘴采用高效節(jié)能的莆熱式燒嘴，能使固體鋁迅速熔化;固體料熔化之后， 將按工藝要求進行配料，采用磁力攪拌器對液態(tài)鋁進行**、充分的攪拌，以使鋁液溫度、成分更均勻(熔煉期間也可進行攪拌，可以提高爐子的熔化率)。在整個溶煉周期內(nèi)， 攪拌、扒渣(采用叉車或專用扒渣機進行扒渣)、取樣，樣品分析以及溫度調(diào)節(jié)都可以實施。

 

　　在鋁液的成分和溫度都符合工藝需求之后，鋁水通過轉注流槽注入保溫爐內(nèi)，保溫爐為傾動式矩形燃氣爐，鋁水轉注完畢后，在爐內(nèi)完成精煉、扒渣、靜置、調(diào)溫等工序。鋁溶體溫度符合鑄造工藝要求而且鑄造機已達到待鑄狀態(tài)，傾動爐子，鋁熔體通過流口、流槽流經(jīng)在線除氣、過濾裝置后，進行鑄造。

 

　　蓄熱式燒嘴燃燒系統(tǒng)

 

　　天燃氣爐采用蓄熱式燃燒系統(tǒng),系統(tǒng)采用1對蓄熱式燃氣燒嘴，以滿足爐子的熔化率要求。此燒嘴采用小功率的天然氣燒嘴進行*初的點火。合理的燒嘴布置方式可確保鋁金屬熔體有良好的對流傳熱效果。燒嘴與蓄熱箱相連，燃燒廢氣經(jīng)過沒有工作的燒嘴由排氣風機排出。廢氣的*終溫度取決于爐子的溫度，但*高不超過250度。燒嘴的切換由PLC系統(tǒng)控制自動調(diào)節(jié)。燃燒時距燒嘴 lm處測其噪音小于85dB(A)。

 

　　燃燒系統(tǒng)的燒嘴負荷調(diào)節(jié)采用流量配 比調(diào)節(jié)方式。燃燒系統(tǒng)由助燃風機、排煙風機、點火及冷卻風機、電動調(diào)節(jié)蝶閥、助燃風及燃料流量檢測系統(tǒng)(孔板及壓力變送器)、 穩(wěn)壓閥、電磁閥、安全快斷閥、壓力開關/表等構成。在爐子運行期間，燒嘴控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)燒嘴燃燒。當鋁水達到設定溫度時，控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)或關閉火焰。每個燒嘴均設 有點火系統(tǒng)及火焰檢測，連續(xù)監(jiān)視火焰燃燒，一旦沒有測到火焰，裝置便會自動關閉燃氣管上的電磁閥。整個燃燒系統(tǒng)具有良好的連鎖保護、吹掃控制等功能，能確保燒嘴充分的燃燒及安全工作。

 

　　每個燒嘴都配有一個嘴噴頭，每個燒 嘴噴頭配有一個以氧化鋁球為蓄熱介質(zhì)的蓄熱式再生床，兩個燒嘴噴頭交替燃燒，再生床輪流蓄熱,實現(xiàn)空氣的預熱和廢氣的排放。根據(jù)爐內(nèi)溫度的不同，燒嘴噴頭的切換周期也不同，其排放的煙氣溫度也不同，但 排煙溫度*高不超過250度。蓄熱介質(zhì)采用 氧化鋁小球，通常,需要每1-2個月更換一 次.每次更換時間約需1~15小時。

 

 

 

 

 

 

 

　　控制系統(tǒng)

 

　　本爐子的控制系統(tǒng)選用SIEMENS S7- 300程控器作為控制核心，硬件包括CPU模 塊,I/O模塊,AI模塊,AO模塊，電源模塊等 (I/O預留10%余量)。熔化爐與同條線的保溫爐共用一套HMI（SIEMENS MP277-10 TOUCH)人機界面，用于實時顯示熔煉爐各部分的工作狀態(tài)，并可即時設定和修改工藝參數(shù)。

 

　　控制程序具備聯(lián)鎖保護、故降報警及完善的控制功能。已經(jīng)過多次現(xiàn)場實踐，并可按照用戶的要求做適當?shù)男薷?。程序具有相當?shù)耐该餍裕衫斫庑约耙拙S護性?？刂葡到y(tǒng)包括:溫度控制、燒嘴熱負荷調(diào)節(jié)控制、爐壓控制、吹掃控制、點火控制、燒嘴切換控制和傳動機械控制等。

 

　　溫度控制

 

　　溫度控制為本設備的核心，主加熱器為 2個蓄熱式燒嘴。共有爐氣定溫控制和鋁液溫度串級控制(輔助)兩種，在熔化初期采用爐氣定溫控制，在熔化后期和轉爐之前，采用鋁液溫度串級控制。兩種控制方式的切換為人工手動切換，切換操作在觸摸屏上進行。

 

　　爐氣溫度控制是根據(jù)熱電偶采集到的溫度信號送人PIC中的模擬置輸人模塊經(jīng)冷端補償,線性化處理，與給定溫度比較，經(jīng) PID運算后，輸出電信號控制和調(diào)節(jié)燃燒負荷的大小，以達到溫度自動調(diào)節(jié)的目的。

 

　　中級控制

 

　　串級控制,即由鋁液溫度熱電偶采集的溫度信號送人溫度控制模塊經(jīng)冷端補償，線性化處理，與給定值一起經(jīng)PID運算，其結

 

　　果與爐氣溫度熱電偶采集的溫度信號一起輸入到溫度控制模塊,經(jīng)處理后輸出電信號控制和調(diào)節(jié)燃燒負荷的大小，達到溫度自動調(diào)節(jié)的目的。

 

　　PID控制

 

　　它通過調(diào)整比例P、積分I、微分D三個 參數(shù)，使大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)獲得良好的閉環(huán)控制性能，具有結構簡單、參數(shù)易調(diào)整、不必求出被控對象的數(shù)學模型等優(yōu)點，而數(shù)學式PID比模擬PID控制更靈活，有更多的控制思想，可以更充分的發(fā)揮計算機的優(yōu)點。

 

　　將其以周期T采樣，積分部分用矩形積 分計算，微分部分用一階后向差分計算,并略寫T,便得到了標準的數(shù)字PLD位置表達 式。用位置表達式可以推算出其遞推表達式.選用離散方法進行離散。

 

　　燒嘴熱負荷調(diào)節(jié)控制

 

　　選擇好爐子的湛度控制模式后，PLC根 據(jù)所選定的溫度控制模式經(jīng)PID計算出燒嘴的負荷，然后輸出到空氣及天然氣管路的調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥按預定比例自動調(diào)節(jié)供風量和供氣量，從而改變?nèi)紵鹧娲笮?達到溫度自動調(diào)節(jié)的目的，供風量及供氣量通過孔板進行檢測并被送到PLC,由PLC根據(jù)預設定比例進行調(diào)節(jié)。

 

結語

 

蓄熱式燃燒技術和PID控溫系統(tǒng)在熔鋁爐上的應用，可以很精準的控制溫度，顯著地節(jié)約燃料，降低成本,提高加熱質(zhì)量，并在減少污染物的排放方面有很大的優(yōu)勢。