Устройство для регулирования углеродного потенциала Советский патент 1989 года по МПК C21D1/76 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано в термических печах машиностроительных заводов для регулирования углеродного потенциала печных атмосфер.

Цель изобретения - повышение точ- , ности регулирования углеродного потенциала.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит датчик 1 углеродного потенциала и датчик 2 температуры, подключенные к входам формирователя 3 корректирующего сигнала, выполненного, например, в виде разностного усилителя. Выход формирователя 3 соединен с управляющим входом селектора k, выполненного, например, в виде управляемого ключа. Выход селектора подключен к одному из входов регулятора 5, другой вход которого подключен к датчику 1 углеродного потенциала. Регулятор 5 состоит из задат- чика 6 углеродного потенциала, сравнительного и исполнительного органов 7,8.

Устройство снабжено сумматором У, первый инвертирующий рзход которого подключен к датчику 1, второй - к формирователю 3, третий неинвеотирующий вход - к задатмику 6, а выход - к селектору k .

Устройство работает следующим образом,

Задатчиком 6 ус энавливают значение углеродно о потенциала, соответствующее требуемому технологией термообработки. Данные о параметрах печной атмосферы преобразуются в датчиках 1 и 2 и поступают в формирователь 3 корректирующего сигнала.

Формирователь 3 моделирует сигнал, соответствующий линеаризованной зависимости C,(I), где С;у,о,чс величина, соответствующая максимально допустимому для гемпературы (Т) значение углеродного потенциала (границе сажеобразования), i вычитает полученный сигнал от сигналу датчика 1 угпе- родного потенциала.

При выполпег .ии форг.- ирователя 3 s виде разностного усилителя одновремен ная подача сигналов на оба входа формирует на его вых(;де напряжение, приблизительно pdBHoe апгебраической раз мости двух входных напряжений, умноженных на соответствующие коэффициенты усиления, которые задаются резисто рами R,...,R4. Подбор К,,...,К4 обес печивает получение требуемого моделируемого сигнала.

Результирующий корректирующий сигнал подается нэ управляющий и операционный входы селектора . Последний избирательно передает сигнал только 8 случае, когда измеренное значение углеродного потенциала превышает максимально допустимое.

Таким образом, если углеродный потенциал, определенный датчиком 1 мень ше максимально допустимого значения для заданной технологией температыры, на входы регулятора 5 поступает сигнал только от датчика 1. Сравнительный орган 7 регулятора 5, суммируя

5

0

5

0

5

0

5

0

5

(вычитай) сигналы с датчика 1 и с за- датчика 6, воздействует на исполнительный орган 8 по выбранному закону регулирования, изменяя добавку углеводородов в термическую печь (не показана) .

Углеродный потенциал поддерживается при этом на технологически заданном уровне.

В случае превышения углеродного потенциала, измеренного датчиком 1, максимально допустимого значения, что наблюдается в режиме нагрева или при нарушении технологического режима, сопровождающегося сажеобразованием в камере термической печи, на выходе формирователя 3 появляется корректирующий сигнал, равный разности указанных величин. При этс;м сумматор У осуществляет сложение (вычитание) сигналов, поступающих с задатчика 6, формирователя 3 и датчика 1 у| леродного потенциала. Корректирующий сигнал, воздействуя на цепь управления селектора , передает сигнал сумматора У . на вход регулятора 5. На другой вход регулятора 5 от датчика 1 также поступает сигнал о величине углеродного потенциала. В сравнительном органе 7 регулятора 5 сигнал задатчика 6 урав- човешивается составной частью сигма- га от сумматора 9, равного разности «.игналов, поступающих с задатчика 6 и датчика 1 углеродного потенциала, а по величине корректирующего сигнала формируется воздействие на исполни- |тельный орган 8 по ранее выбранному закону регулирования. Углеродный потенциал при этом поддерживается на уровне границы сажеобразования за счет автоматической компенсации сигнала задатчика.

Таким образом, в процессе нагрева изделий или при нарушении теплового режима углеродный потенциал поддерживается на максимально допустимом для заданной температуры уровне, исключающем сажеобразование.

На практик поддерживают величину углеродного.потенциала на 0,05-0,1 С ниже максимально допустимого уровня. Данные режим надежно гарантирует отсутствие условий сажебразования в печи.

Устройство регулирования углеродного потенциала согласно изобретению позволяет автоматически обеспечить оптимальную величину углеродного по

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в машиностроении в печах и генераторах с контролируемой атмосферой для регулирования углеродного потенциала печных атмосфер. Цель - повышение точности регулирования углеродного потенциала около границы сажеобразования. Устройство содержит датчик углеродного потенциала и датчик температуры, подключенные к входам формирователя корректирующего сигнала. Выход соединен с управляющим входом селектора, выполненного в виде управляемого ключа. Выход селектора подключен к одному из входов регулятора состава газа, другой вход которого подключен к датчику. Устройство снабжено сумматором, подключенным соответственно к датчику потенциала и к задатчику регулятора, а выход - к селектору, который избирательно передает сигнал только в случае, когда измеренное значение углеродного потенциала превышает максимально допустимое. Сравнительный орган, суммируя /вычитая/ сигналы, поступающие с датчика потенциала и с задатчика, воздействует на исполнительный орган по выбранному закону регулирования, изменяя добавку углеводородов в термическую печь. Устройство позволяет в случае превышения углеродным потенциалом максимально допустимого значения уравновесить сигнал задатчика составной частью выходящего с сумматора сигнала и тем самым сделать задание плавающим в режиме регулирования углеродного потенциала на границе сажеобразования, а другую часть сигнала использовать для формирования воздействия на регулирующий орган. 1 ил.

Впечь