[发明专利]一种碳化硅烧结炉的控制系统及方法

说明书

本发明涉及烧结炉控制技术领域，特别是涉及一种碳化硅烧结炉的控制系统及方法。包括：第一检测单元，用于实时检测进液管内的冷却液的进液温度J1；第二检测单元，用于实时检测出液管内的冷却液的出液温度J2；流量检测单元，流量检测单元用于采集冷却液的流量值；计算单元，用于根据进液温度J1和出液温度J2以及冷却管内实时通过的冷却液的流量值计算冷却管内的冷却液从炉体内带走的热量吸收速度值P0；控制单元，用于根据热量吸收速度值P0控制风机的转速N0。本发明既可以实现高效的降温效果，又可以准确的使烧结炉内的温度达到预设范围，从根本上避免了不必要的风机能源浪费。

技术领域

本发明涉及烧结炉控制技术领域，特别是涉及一种碳化硅烧结炉的控制系统及方法。

背景技术

碳化硅烧结炉是一种间歇式电阻加热炉，主要应用范围为无压碳化硅烧结、硬质合金、粉末冶金行业生产各种粒度的碳化钨粉、碳化铬粉、碳化钛粉、碳化钒粉等金属粉末及复合金属粉末，冷压成型后，进行烧结处理。

然而现有技术中，在使用烧结炉对碳化硅进行烧结时，由于温度的控制不准确，会使得烧结成品产生裂缝等缺陷，进而会影响其力学性能，并且，对于炉内的降温过程并不能实时进行调整，现行技术中，在强制冷却阶段，往往都是通过风机的持续工作使得气体在炉内循环，因此，会耗费大量的能源供给风机运转，使得成本大幅上升。因此，如何提供一种碳化硅烧结炉的控制系统及方法克服上述困难，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳化硅烧结炉的控制系统及方法，本发明所提供的碳化硅烧结炉的控制系统通过基于进液温度和出液温度以及冷却液的流量值计算冷却液从炉体内带走的热量吸收速度值，进而通过控制风机的转速实现对碳化硅烧结炉的快速降温，既可以实现高效的降温效果，又可以准确的使烧结炉内的温度达到预设范围，从根本上避免了不必要的风机能源浪费。

本发明改进了现有技术中，在使用烧结炉对碳化硅进行烧结时，由于温度的控制不准确，对于炉内的降温过程并不能实时进行调整的问题，本发明通过实时检测冷却液的进液温度、冷却液的出液温度以及冷却液的流量值等参数，对风机的转速进行实时性的调整控制，基于风机不同的转速，利用气体在炉内循环，通过冷却水把热量带走，有效地实现了可控降温。

本发明改进了现有技术中，在烧结炉的强制冷却阶段中，风机的持续工作使得气体在炉内循环会耗费大量的能源供给风机运转，使得成本大幅上升的问题，本发明通过根据气体充入体积对风机的工作时间进行实时的调整，既可以完成对炉内的冷却，又避免了风机长时间持续工作产生的大量能源消耗的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种碳化硅烧结炉的控制系统，包括：

炉体，所述炉体内设置有保温室；

冷却管，所述冷却管设置于所述炉体内，所述冷却管的一端连接有用于通入冷却液的进液管，所述冷却管的另一端连接有用于排出所述冷却液的出液管；

风机，所述风机设置于所述炉体内；

还包括：

第一检测单元，所述第一检测单元用于实时检测所述进液管内的冷却液的进液温度J1；

第二检测单元，所述第二检测单元用于实时检测所述出液管内的冷却液的出液温度J2；

流量检测单元，所述流量检测单元用于采集在t₀时刻的所述冷却液的流量值W1以及在t₀+1时刻的所述冷却液的流量值W2；

气体检测单元，所述气体检测单元用于实时检测向所述炉体内快速充入的气体体积Q；

计算单元，所述计算单元用于根据所述进液温度J1和所述出液温度J2以及所述冷却管内实时通过的所述冷却液的流量值计算所述冷却管内的冷却液从所述炉体内带走的热量吸收速度值P0；

控制单元，所述控制单元用于根据所述热量吸收速度值P0控制所述风机的转速N0；

其中，所述热量吸收速度值P0是根据以下公式获得的：