[实用新型]一种钟罩炉用前馈式气氛控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钟罩炉的气氛控制系统，尤其涉及一种前馈式气氛控制方法。

背景技术

随着电子产品的日益发展，对电子产品元器件的性能品质的要求也越来越高，软磁铁氧体材料就是其中的一种。该材料越来越倾向于高品质要求，小批量，生产周期短等要求。钟罩炉较以往的推板炉则是以时间换空间，在较小的空间内完成一系列气氛浓度和环境温度的控制。这样符合了现代铁氧体材料小批量，高品质和周期短等的市场要求。 

一般钟罩炉的生产能力都在4剁到8剁，氧含量控制范围在 20.6%至0.001%之间。

普通钟罩炉的技术规格如下：

炉内尺寸：                  1200*700*600mm

炉内气氛：                  100%氮气—100%空气

最大空气流量：              500L/min

最大氮气流量：              500L/min

预热器气流量：              30m3/hr(400度)

补充空气流量：              100m3/hr

保护氮气流量：              1 m3/hr  max.

炉内容积小则氧气含量的控制范围及气氛的均匀性相对容易控制一些，但是当8剁以上时，炉膛内部气氛的控制难度则大大增加，由于其它炉体的进出气体管路相对单一，没有高密度的进出气管线的分布，当空气流量控制器和氮气流量控制器给出的混合气体的浓度接近目标浓度时，只有进气口的浓度达到目标值，这时炉膛内测点的浓度仍然未达到设定值，这时我们的控制器会自动加大进气的浓度以便炉内浓度能迅速达到目标值。经过一段时间的继续进气及扩散后，炉内氧气浓度测点刚刚检测到浓度符合要求，这时炉内进口的气体浓度已经高于设定值，这样炉内的气氛总是处于或高或低的状态，既不稳定也不够均匀，总处理波动的状态，这样的气氛对炉内烧制产品有个致命的影响。

一般的气氛PID控制是将氧含量分析仪分析出的氧气含量作为控制PID的测量反馈即反馈式PID控制，这样使得PID的滞后更大，更难平稳的控制气氛。

大容量钟罩炉的技术规格如下：

炉内尺寸：                  3500*1415*1100mm

炉内气氛：                  100%氮气—100%空气

最大空气流量：              1800L/min.(108m3/hr)

最大氮气流量：              1800L/min.(108m3/hr)

预热器气流量：               210m3/hr(400度)

补充空气流量：               210m3/hr

保护氮气流量：               2 m3/hr max.

发明内容

本实用新型针对传统气氛控制的缺点，提出了新的解决方案，由于单一的管路过分扰动了炉内气氛场，影响气氛的控制稳定性，将原来单一的管路改为18分支管路分别从炉膛的两边进入炉膛内部，这样进入炉膛的气体通过炉膛的18个入口本身就有了均匀炉内气氛的效果。加上炉内的气体循环装置，进一步将炉内的气氛更快更好的进行均匀化处理保证炉内的气氛场均匀且稳定。

本实用新型具体通过以下技术方案来实现的：一种钟罩炉用前馈式气氛控制系统，所述的钟罩式电阻炉包括氮气阀、大空气阀、小空气阀、氮气流量计、大空气流量计、小空气流量计、气包和炉膛，所述的氮气阀安装在氮气源与氮气流量计之间的管道上，所述的大空气阀安装在空气源与大空气流量计之间的管道上，所述的小空气阀安装在空气源与小空气流量计之间的管道上，所述的氮气流量计、大空气流量计和小空气流量计的输出端与气包的输入端连接，气包的输出端与炉膛的气路主管道相连，所述的气氛控制系统包括：主控制器、氧含量分析仪和氧含量传感器，所述的氧含量传感器安装在所述的炉膛壁上，氧含量传感器的信号输出端与氧含量分析仪的信号输入端相连，氧含量分析仪的信号输出端与主控制器的对应信号输入端相连，主控制器的其他信号输入端分别与安装在氮气源和空气源的进气管道上的氮气流量计、大空气流量计和小空气流量计的信号输出端相连，主控制器的各个信号输出端分别与氮气阀、大空气阀和小空气阀的信号输入端相连。