热处理炉炉温均匀性测试及误差修正.doc

热处理炉炉温均匀性测试及误差修正科I苑l论I谈科热处理炉炉温均匀性测试及误差修正刘金华(东北轻合金有限责任公司熔铸分厂,黑龙江哈尔滨150060)摘要:介绍了55吨均热炉炉温均匀性的测试方法.通过对测试记录的分析,PLC温控系统的检测,找出其炉温均匀性超出4的范围的原因,实现对温度的修正,从而使55吨均热炉炉温均匀性再次测试达到要求.关键词:炉温均匀性;有效加热区;测试;误差修正55吨均热炉主要用于铝及铝合金扁铸锭温温度均匀化处理.为了保证铸锭达到规定的工艺要求,必须将均匀化的铸锭放在炉内的有效加热区加热.有效加热区是指炉内符合炉温均匀性要求的尺寸范围.有效加热区内炉温均匀性需按规定40的周期(一般一年一次)进行测试,测试结果若符合炉温均匀性要求就可以重新认定其为有效加热区,这样才能保证下一个周期将要均匀化铸锭的均热质量;否则就应分析原因并对其重新检修后0再次进行炉温均匀性测试,直至其为有效加热区.155吨均热炉主要技术性能55吨均热炉属于周期式电加热炉,它以空气为传热介质,采用四台风机强制循环加热.其主要技术性能如下:l,1外形尺寸:8820minx6580minx3000mm;l2额定装炉量:55吨;l3最高定温:65O;1.4炉温均匀性:4oC;1.5工作温度:45553O;1-6控制温区:四区.255吨均热炉炉温均匀性的测试2l测定装置55吨均热炉炉温均匀性测试的测定装置由热电偶,多通道无纸记录仪及测温架组成.热电偶选用耐高温的以玻璃丝为保护套管的k型弯曲热电偶,规格为1,6xl5m,热电偶必须经过检定符合GB/I3772规定的技术条件后方可使用;多通道无纸记录仪选用l台型号为CRI812C-TC,18通道,分辨力Ql,精度等级为0j级无纸记录仪;测温架是用角钢组装的用来固定热电偶的架子,其形状和大小由55吨均热炉的假定有效加热区及测量方法而定.2.2假定有效加热区及检测点数量和位置55吨均热炉假定有效加热区是根据其箱式结构及加热铸锭的最大规格而确定的,假定有效加热区及测温点数量,位置如图1所示.其中C-c面距后侧炉墙550mm;D-D面距左侧炉墙800mm;E-E面距右侧炉墙800ram.u246S101214时间(h)图2检测温度:20o,300,400,500,600作区内,用细铁丝将弯曲热电偶牢固地绑轧在测温架的每个测温位置上,再将热电偶参考端由电偶导出口引出炉外与无纸记录仪联接.接通无纸记录仪,检查各检测点温度显示是否正常,若不正常应进行及时处理.2.4.2测试之前应按图2先在PLC显示器上设定定温曲线后送电,当各区升温至各设定温度后进入保温,保温-/J时后当所有测温点的温度稳定时,开始测量记录各点温度,每lO分钟记录一次,并对每次得到的温度值进行修正,得到各检测点的实际温度值,计算各检测点实际温度值与设定温度的差值,就得到每次相对检测温度的实际炉温均匀性.2-5测试结果评定通过对采用上述方法检测得到的数据进行分析整理,形成55吨均热炉温度均匀性测试记录.测试结果分析如表1所示,其各设定温度点的炉温均匀性均超出55吨均热炉炉温均匀性4的范围.应对其重新检查调整后再进行测试.355吨均热炉炉温均匀性误差的修正3.1炉温均匀性超差的原因分析表1表明炉温均匀性超出4的要求是由于测试全程各设定温度炉温均匀性均超出_4下限,即低温测试点温度偏低造成的.其炉温均匀性表l55吨均热炉炉温均匀性测试结果分析A-AiUB-BC-CHt定虞()炉均匀性(一表255吨均热炉低温测试点超差分析t直L.一2舯()墨3舯()的l4OO()-9f.Il4oo()表355吨炉一区监测与控温回路系统校验结果粗&27(:直一电IlI直擅寰寿碓指示值ft俄毫宴lli指示tj羔L一对应mV电44950控电IlIPLC控#穗|l示PLC控宴-示鱼趣!|5q.255J袁455吨妒一区温度监测仪表与控温PLC的校验结果-入鼍优对疆lI童-帅300()l嘲PLC虞宴t()PLCt睫()测仪表显示的温度值.测量结果如表3所示,表3表明两支电偶输出毫伏值基本相同,监测仪表显示正常,但PLC显示器显示值高出52说明控温电偶没问题,是PLC实际显示值比正常值高.进一步校验PLC和监测仪表也证明了这一点,分别断开一区控温与监测电偶,从电偶补偿导线处加标准毫伏信号,检测其一区PLC显示器与区监测仪表实际指示及温差情况,如表4所示.表4表明在0-600C范围内PLC一区温控回路显示均高于实际值,且严重超差.33一区PLC温控回路的温度显示值的校正从32可知由于PLC系统自身存在温度显示误差造成了PLC温度值已经严重偏离正常值.这种情况可以通过调整PLC的温度补偿值实现温度的校正.方法如下:触摸PLC触摸显示器主画面系统设置按钮进人设置画面.点按补偿按钮进入温度补偿画面调整每段温度补偿值.调整原则:对照表4当PLC显示值比实际值高时,应减小补偿值.当PLC显示值比实际值低时.应增加补偿值.调整前应在控温电偶处接好标准毫伏发生器UJ33a,当每次调整一段温度补偿值后对PLC进行一次校验,检查显示温度是否仍存在偏差.如仍存在偏差应对此段温度补偿值再次进行调整,如此反复几次直到对PLC校验偏差达到满意为止,这时的温度补偿值即为此温度段最终调整后的补偿值.调整完一段温度补偿值后,再进行下一温度段温度补偿值的调整,最终一27_科科l苑l论l谈敞口离心机角速度与所盛液体高度H的关系任丽红姜春光(黑化集团压力容器厂,黑龙江齐齐哈尔161030)摘要:敞口离心机所盛液体大多有腐蚀性,机体运转时,常常出现液体外溢现象,对设备的操作人员以及附近的设备和周周的环境造成很大的影响.现将设备抽象为理论模型加以分析.关键词:敞口离心机;角速度;液体高度我厂现有敞口离心机虽然不是很多,但所盛液体大多有腐蚀性.机体运转时,常常出现液体外溢现象.对设备的操作人员以及附近的设备和周围的环境造成很大的影响.虽经有关人员多次整改,效果欠佳,现将设备抽象为理论模型加以分析.1分析计算1.1离心机模型离心机鼓室为半径为R,高为H,以匀角速度(or绕oy轴转动(见图1).为使被分离的液体不致溢出,在oxy平面内液体所形成的曲线形状如何?注入液体的最大高度H的数学表达式是怎样的呢?下面进行推导.jIBAi/二=一/二一,dG图11.2计算取一质点微元C为dm,同时在质点C处建立一动参考系Ec.则其受力分为重力dG=dm?g,浮力dN,牵连惯性力d.根据相对运动动力学基本方程得:dm?a,=dC,+dN+dF(1)将(1)式投影到切向轴上.得dm?d2s/dt=dm?g?sin(d)一d?c0s(【2)式中,g-重力加速度,m/s;d一质心C切线向与x轴的夹角.因质点dm相对动参考系静止,故相对速度vr=0,故dF2o.却(3)oh=ds/dt_z=0(4)式中,一牵连角速度;一科氏加速度;相对加速度.而牵连惯性力dF.c=dm?o(5)将(3),(4),(5)代人(2)中,得dm?g-sin-dm?o-0整理得tg=o2x/g(6)设旋转液面在定参考系上的曲线方程为y=ffx)(7)则质点C处的斜率K=y=tg(8)故由(6)和(8)得v=to2x/g(9)由此可得:y=dy=-,gxdx=o/2g+C(10)当取液体质点在曲线的O点,即x-O时.y-O,得C-O,将C=0代人(1O)式.得y:2g(11)此即液体不致流出时的液面曲线方程.1_3液面静止高度H的表达式由于离心机体内的液体不致溢出的曲线方程已求出,还需求出此时离心机内的液体体积,方可求出H,此体积即为离心机静止时所注入的最大液体量.首先求出凹去部分的体积V(见图2).取体积微元fdV=xxdy(12)xE0,RAcR,u己.lBR,己gt.一图2积分得V=fdV=fOxy(13)将(11)代人(13)式中,得V=宙fOax%zx/2gdx-枷?R/4g(14)而离心机体积V=竹R(15)故所盛液体体积为:V=V一V=咄?R*/4g(16)设其中所盛液体静止时的高度为H.此时的高度即为离心机以角速度o旋转时,液体不致溢出所注入液体的最大高度.因此,所盛液体的体积为V=HR(17)将(17)代人(16)中即得HR:HR卜o?R*/4g整理得14,_H-t02?RZ/4g(18)2结束通过理论计算和现场调整.目前设备运行状况良好.改善了周围的工作环境.为以后此类设备的使用提供了可借鉴的理论依据.责任辑.程得到各温度段满意的补偿值.调整前后的温度补偿值如表5,表6.表5调整前的55吨炉温度补偿值【1】江尧忠.工业电炉【M】_|b京:清华大学出版社.1993.2】宋瑞.蒋欣之.热工测试技术及研究方法【M】.表6调整后的55吨炉温度补偿值3.4对调整后的55吨炉重新测试55吨炉PLC一区温度调整后对其进行上述炉温均匀性的重新测试.测试更为严格.检测温度:2oo,400C,450C,500,550C,60o.测试结果如表7所示.结果表明此次炉温均