正火爐氮氣保護系統及控制系統的設計

　　一、氮氣保護系統：

　　為避免工件表面（格外是缸蓋氣道）高溫氧化，正火爐具有氮氣保護功能，保持工件在正火過程中良好的保護工件在高溫下不起氧化反應。

　　鑄件正火處理爐采用PSA制氮機提供氮氣。制氮機產量為30m2/h，氮氣純度為99.5%.壓縮空氣耗量100m3/h，壓力不低于0.55MPa制氮機具有氣體檢測功能和氣體流量計量功能（同時具備瞬時流量和累計流量計量功能）。

　　爐膛另設有氣體檢測功能，實時檢測爐膛內的氧氣含量。選用良好氧氣探測器，可檢測爐膛內氧氣的濃度，探測器采用良好化學傳感器，具有相當好的靈敏度額重復性。探測器安裝在爐體側面，利用爐膛內的微正壓將爐膛內氣體通過適宜收集裝置進行收集，通過探測器進行測量，實時監控爐膛內部的氧氣含量。通過一個電磁閥控制氮氣的充入，當爐膛溫度到達600℃以上時，爐膛內的氧氣含量控制在5%以下，從而保持氮氣保護的成果，減少高溫時鑄件的氧化。

　　二、控制系統設計：

　　正火爐控制系統采用計算機、PLC和智能儀表等組成的DCS集散控制系統。上位機采用工業控制計算機，組態軟件使用西門子WINCC，下位控制由西門子S7-200PLC及宇電溫控儀表共同完成。上位機用于工藝設定、動態監控和數據記錄等，下位控制將采集到的各種現場信號和數據進行處理并發出指令對爐子進行準確控制。上位計算機控制系統預留網口，能與其他系統聯網，實現工廠的集中管理與控制。

　　加熱控制采用可控硅，周波過零觸發，溫度控制選用宇電AI-719P人工智能溫控儀表，智能溫控儀表可分別設定升、降溫速率和保溫溫度、保溫時間，具有自整定、自適應等功能，能與PLC進行通訊，在WINCC界面中實時顯示溫度數據。正火爐配有有紙記錄儀，自動記錄各區溫度。工控機可存儲每爐鑄件正火過程溫控記錄數據，過程溫控可視、可記錄、可打印。

　　控制系統具有完善的平安聯鎖功能，爐門壓緊與爐門升降聯鎖，側密封壓緊和爐門上位與臺車行走聯鎖,加熱與臺車行走聯鎖,爐內含氧量與爐門升降聯鎖。