时效炉温度控制系统改进小结
来源: | 作者:广东坚美铝型材厂(集团)有限公司 周玉游,邹智恩 | 发布时间: 2014-11-14 | 8331 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:


  我们对该台出现返时效问题较多的时效炉进行系统改造试验,此炉的内体尺寸规格为长9.2m×宽2.8m×高2.5m,最多可以同时时效12框型材。更换了热电偶和改变了热电偶安装方式后(如图4所示),虽然解决了进出炉过程中,料框对其碰撞影响这一问题,但随之也暴露出一个新的问题。以时效6063-T6型材为例,车间制定的工艺制度是保温温度190℃±10℃、保温时间160min~180 min,在时效过程中,炉内温度跟时间的变化如图5所示。

  由图5可看出,在保温阶段的前20分钟,炉内温度变化波动很大。这是由于工业用安装式热电偶体积较小,吸热和放热都比较快,对温度的变化反应较敏感,不像简易式铠装热电偶对温度变化在反应上具有一定滞后性,这样使得热电偶检测的温度比较接近炉内的空气温度。当监测的温度达到温控表设定的温度时,火枪随即停火,系统默认时效进入保温过程。此时型材的温度比空气温度要低10~15℃,还处于不断吸收空气热量的状态,一旦火枪熄火,炉内空气温度将很快从保温温度190℃降下来,火枪重新启动点火加温。因此,保温阶段的前20分钟里,火枪频繁的执行着开停指令,直到型材温度跟空气温度接近一至。这种工作状态对火枪使用寿命相当不利,且系统监控的型材保温时间比工艺要求时间要短,保温时间不足易造成型材硬度偏低。于是,为了使热电偶监测到的温度尽量接近炉内型材的实际温度,经多方面的研究,我们决定在更换热电偶和改变热电偶安装方式的基础上,通过PLC控制系统,在火枪加温至保温温度后,延迟火枪熄火时间,使型材温度更接近工艺保温温度,以达到保护火枪及按工艺制度执行时效的目的。通过多次试验,我们得出保温前20分钟火枪延迟熄火90S,20分钟后延迟熄火15S为12框炉的最佳温度控制状态。在此种设定条件下,再次对6063—T6型材进行时效,炉内温度跟时间的变化如图6所示。

  从图6可以看出,通过设置火枪延迟熄火后,炉内型材在系统默认保温后的7min,就完全达到了工艺保温温度,且火枪点火次数明显减少,且时效过程中,系统对时效炉炉内温度监测精准,完全达到工艺要求。

  2.5 效果分析

  该时效炉温度控制系统全部改造完成并投入应用后,经统计发现,返时效处理的型材只占生产总数的2‰,过时效报废率几乎为0。与改造前的情况相比明显提高了时效炉的生产效率,同时降低了生产成本。由此证明此次技术改造是切实可行的。