[发明专利]泡沫玻璃发泡炉燃烧控制系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种泡沫玻璃发泡炉燃烧控制系统。

(二)背景技术

泡沫玻璃是多孔玻璃的一种，是一种内部充满无数微小气孔的玻璃制品，也就是均匀的气象和固相体系。其孔占总体积的80％-90％，气孔的大小为0.5-1.0mm.20世纪30年代法国St.Gobain公司开始研制以碳酸钙为发泡剂的泡沫玻璃制品，1935年申请了第一个泡沫玻璃的专利，与此同时，前苏联也研制成泡沫玻璃，于1939年在门捷列夫化工学院中间试验厂生产泡沫玻璃制品。随后，美、德、前苏联、英、捷克、日本等国发表了有关泡沫玻璃研制和生产的许多专利和研究报告。1941年美国匹茨堡-康宁公司(PPC)用碳素为发泡剂制成保温绝热用的泡沫玻璃，我国20世纪50年代末也开始进行了泡沫玻璃研究与生产，在吸声和绝热方面得到广泛应用。通常的泡沫玻璃生产方法可分为：

①粉末法，玻璃粉、助剂和发泡剂混合后在经热处理，因发泡剂分解而发泡；

②用发泡剂使玻璃粉末冷发泡，然后再烧结，使气泡结构固定；

③用空气和气体使玻璃熔体过饱和而形成气泡；

④在真空中使软化的玻璃所溶解的气体逸出形成气泡；

⑤在玻璃配料中加入能在熔制过程中产生大量泡沫的物质。

影响泡沫玻璃性能的工艺因素关键点为：原材料的选择、混合料的粒度、发泡温度及区间的分段控制、发泡时间、发泡剂的选择、退火温度、退火时间等因素。它直接影响产品的容重、气孔率、产品的强度、吸水率、导热系数、剪切强度、尺寸的稳定性等。目前应用发泡剂生产泡沫玻璃的过程直接受炉内气氛和温度的影响。在发泡前氧气会使发泡剂氧化烧损，丧失发泡作用。泡沫玻璃的特理性质(体积密度、机械强度、隔热性能等)主要取决于发泡温度，实验表明：发泡温度变动5℃，产品性质就可能产生不可接受的大幅度变化，要求控温精度±2℃。目前国内外普遍采用电能作为加热方式，虽然加热炉内温度，气温可控制，但成本较高，且炉内温度均匀性差，产品的质量波动大，生产量低。虽然国内外也有采用燃气加热的尝试，但由于发泡温度分区控制难以掌握，产品的质量波动大，生产量难以实现大幅提高。

(三)发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种对泡沫玻璃发泡炉进行多功能自动/手动控制，将点火顺序、燃烧安全、自动控温、监控报警和数据采集/通讯结合为一体的泡沫玻璃发泡炉燃烧控制系统。

所述的泡沫玻璃发泡炉燃烧控制系统，所述发泡炉采用高速烧嘴进行燃气加热，包括：

①温度控制系统：发泡炉分为若干个炉区，每个炉区内部又分成1个以上温区，每个温区分别设有温度控制点，各温度控制点与HC900小型集散控制器连接；HC900小型集散控制器通过控制温度控制点的空气/燃料比例调节阀自动调节燃气配比，实现炉内气氛的一致性；

②上位机：工控机作为上位机，结合工控软件，与HC900小型集散控制器数据通迅，可实现炉体状态动态显示、管线状态动态显示、参数设置、历史数据记录、手动控制、故障记录功能；

③现场控制箱：用以实现对每个烧嘴的手动启动进行控制，并实现火焰显示、火焰故障报警和燃料切断功能，现场控制箱和HC900小型集散控制器之间双向通讯。

进一步，所述的泡沫玻璃发泡炉燃烧控制系统还包括若干个独立于温度控制系统的高温报警箱，高温报警箱安装在现场.

进一步，每台高温报警箱内装两套数字温度控制器、按钮和报警器，用于发泡炉的安全监控；高温报警箱与温度控制系统通迅连接。本高温报警箱可用于一个炉区内两个温区的安全监控。出现报警现象时，报警箱将向HC900控制系统传送报警信号，从而在本地和控制室都可以得到信息，并及时采取措施。

进一步，所述发泡炉分为12个炉区，每个炉区内部又分成2个温区。

本系统具有全自动、自动和手动功能。无论在何种方式下，都含有一种强制功能。该功能可以立即启动或停止某种操作，以应付一些突发事件的发生，使系统具有更强的应变能力。

自动：系统在PLC逻辑单元的控制下，按原程序和预定的精度进行操作。

手动：去掉系统的连锁功能，单台启动输送或转换设备进行操作。该方式一般为试车及紧急状态时使用。

系统在自动方式(包括全自动)时，接到启动请求的指令后，报警铃响，通知现场人员注意，然后按照逆工艺的顺序启动输送设备。

本发明的有益效果在于：

1.节能降耗，增进环保：选用高速烧嘴，提高燃烧效率和降低污染；选用精确配比的空燃比控制策略，消除能源浪费。