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陶瓷辊道窑炉的温度特性
[时间:2016-07-13 17:19:40] [点击:1825] [分类:业界新闻]

    “原料是基础,成型是条件,烧成是关键”。在陶瓷的发展中,烧成一直是至关重要的,而烧成的关键在对温度的有效控制,辊道窑炉控制效果直接影响陶瓷产品的品质。陶瓷窑炉中,工艺要求温度变化在±0.5%范围内,跟踪速度要快,响应时问要短。如采用常规的PID控制器来控制这样的系统,要使系统的响应速度快,那就加大比例P的作用,而减少积分I的作用,这样势必又使系统的超调量增大。基于此,该文针对陶瓷窑炉热容量大、滞后量大、非线性等特点,提出了一种基于泛布尔代数的陶瓷辊道窑炉温度智能逻辑控制算法。泛布尔代数的智能逻辑控制算法已经成功地应用于结构振动控制和交通信号控制中。
    基于泛布尔代数的逻辑控制,以检测到的温度的偏差和偏差变化率作为反馈信号,基于一些试验和经数据,应用泛布尔逻辑规则,确定其输出,从而调节窑炉加热器(如烧嘴)实现温度控制。用该文提出的方法对某陶瓷窑炉的烧成温度控制系统进行仿真试验,试验结果表明该方法简单实用,能很好解决陶瓷窑炉的温度控制。
陶瓷窑炉锻烧过程分为3部分:预热带、烧成带和冷却带。
    1.预热带的温度控制在400-650℃坯体在预热带运行过程中,随着温度的不断升高,坯釉发生一系列的物理化反应。预热带并没有加热源,但安装有一个大的排风机,在预热带形成一个负压环境,这样,烧成带的热量在气压的作用下流向预热带,以此将预热带的温度提高到适当的温度范围内。
    2.烧成带的温度控制在650-1150℃燃料燃烧的火焰及生成的燃烧产物加热陶瓷砖坯,使其达到一定的温度而烧成。烧成带的两边相错装有多个烧嘴,首尾各有一台助燃风机,接到每个烧嘴前,且设有助燃风管调节阀门,燃料燃烧的火焰影响着烧成带的烧结温度。
    3.冷却带分为急冷段、缓冷段、快冷段,磁坯经过冷却带降温后,温度不到100℃。冷却带采用鼓风冷却,将热量带出,产品本身冷却后出窑。因此,烧成带喷嘴出口的温度控制以及预热带和冷却带的炉压控制为陶瓷生产环节的主要环节。
    同时辊道窑炉内烟气测量温度与砖坯表面实际温度的联系和差值也很重要,掌握窑内温度分布情况对研究窑内温度控制十分重要。在预热带,砖坯从温度低的室温状态进入烟气温度高的预热干燥带,砖坯表面温度高,处于吸热状态,所以在预干燥带中烟气的温度是高于砖坯温度的,特别是快速烧成状态下和大规格制品烧成状态下,而且这种温度差是比较大的。在烧成带,砖坯由固相逐步熔融为液相,这是个吸热过程,烟气温度高于坯体温度,这时两者的温差不大。而在冷却过程中,砖坯中液相转化为固相,一方面存在放热现象,同时也由于要使砖坯快速冷却,必须导入冷空气,砖坯温度高于介质温度,特别是急冷处,温差就更大。随着冷却的进行,砖坯温度不断下降,此时温差缓慢减小。

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