正火炉氮气保护系统及控制系统的设计

　　一、氮气保护系统：

　　为避免工件表面（格外是缸盖气道）高温氧化，正火炉具有氮气保护功能，保持工件在正火过程中良好的保护工件在高温下不起氧化反应。

　　铸件正火处理炉采用PSA制氮机提供氮气。制氮机产量为30m2/h，氮气纯度为99.5%.压缩空气耗量100m3/h，压力不低于0.55MPa制氮机具有气体检测功能和气体流量计量功能（同时具备瞬时流量和累计流量计量功能）。

　　炉膛另设有气体检测功能，实时检测炉膛内的氧气含量。选用良好氧气探测器，可检测炉膛内氧气的浓度，探测器采用良好化学传感器，具有相当好的灵敏度额重复性。探测器安装在炉体侧面，利用炉膛内的微正压将炉膛内气体通过适宜收集装置进行收集，通过探测器进行测量，实时监控炉膛内部的氧气含量。通过一个电磁阀控制氮气的充入，当炉膛温度到达600℃以上时，炉膛内的氧气含量控制在5%以下，从而保持氮气保护的成果，减少高温时铸件的氧化。

　　二、控制系统设计：

　　正火炉控制系统采用计算机、PLC和智能仪表等组成的DCS集散控制系统。上位机采用工业控制计算机，组态软件使用西门子WINCC，下位控制由西门子S7-200PLC及宇电温控仪表共同完成。上位机用于工艺设定、动态监控和数据记录等，下位控制将采集到的各种现场信号和数据进行处理并发出指令对炉子进行准确控制。上位计算机控制系统预留网口，能与其他系统联网，实现工厂的集中管理与控制。

　　加热控制采用可控硅，周波过零触发，温度控制选用宇电AI-719P人工智能温控仪表，智能温控仪表可分别设定升、降温速率和保温温度、保温时间，具有自整定、自适应等功能，能与PLC进行通讯，在WINCC界面中实时显示温度数据。正火炉配有有纸记录仪，自动记录各区温度。工控机可存储每炉铸件正火过程温控记录数据，过程温控可视、可记录、可打印。

　　控制系统具有完善的平安联锁功能，炉门压紧与炉门升降联锁，侧密封压紧和炉门上位与台车行走联锁,加热与台车行走联锁,炉内含氧量与炉门升降联锁。