碳控系统

经济型碳势控制成套系统

一、系统型号及介绍：

1、MT6100：适合井式炉、网带炉、多用炉的碳势控制，可进行渗碳、碳氮共渗和保护气氛加热工艺自动控制。

2、MT6110：适合单区加热井式炉、网带炉、多用炉的碳势和温度的自动控制，实现碳势和温度控制的工艺同步；可进行渗碳和保护气氛加热工艺自动控制。温度控制可接原设备的接触器或者固态继电器，采用日本岛电温度控制仪。

3、MT6120：适合双区加热井式炉的碳势和温度自动控制，实现碳势和温度控制的工艺同步；可进行渗碳和保护气氛加热工艺自动控制。温度控制可接原设备的接触器或者固态继电器，采用日本岛电温度控制仪。

以上系统均可配无纸记录仪，实现数据转存计算机打印。

二、经济型碳控系统的基本配置：以MT6100在井式炉上为例

碳势控制仪 MT6020 1块；（可编程、可通讯、模拟输出）

氧探头 FRQ5256 1支；（氧化锆球结构，密封、抗震专利产品）

电磁阀 4个；(主控、辅控、烧炭、冲淡空气)

流量计 2支；（空气流量计，参比气用）

参比气泵 1个；

执行器总成（维护系统） 1套；（安装电磁阀、流量计、气泵用）

控制及保护电器 1套；

机柜550×340×220（mm） 1台；（仿德国设计）

三、经济型控制系统的整体方案设计

1．碳势控制原理

碳势控制由氧探头、碳势控制仪、电磁阀组成控制闭环。氧探头将炉内气氛信息采集出来送至碳势控制仪进行运算，然后将运算出来的炉内的过程碳势在仪表上显示出来，同时根据设定碳势值，向电磁阀输出控制信息，以达到稳定控制炉内气氛碳势的目的，使其符合工艺要求。

系统采用MT6020碳势控制仪作为系统的主控仪表。工艺或操作人员在该仪表上完成工艺设计输入、编辑、存储、和调用。该具有氧探头自动维护、碳势超调报警、工艺结束报警、冲淡空气输出等功能，是目前国产碳势控制仪的高档产品。

2．系统的关键组件----氧探头

系统采用FRQ5256、FRQ5258型抗热冲击型井式炉专用氧探头作为系统的主传感器。氧探头是热处理渗碳工艺自动控制的关键器件，它决定着工艺控制的精度和系统的可靠程度由于井式炉的工艺环境恶劣，且氧探头与风机装在同一个炉盖上，风机的震动，炉盖开启对氧探头形成的冷热冲击，都给氧探头在井式炉上的应用提出了很高的要求。美铭公司开发研制的斯美牌FRQ5256型氧探头，是专门针对井式炉的应用环境设计的产品，因此其测量精度，可靠程度，使用寿命都在同类产品中处于领先地位。斯美牌氧探头属国内知名品牌。

3．控制输出

系统碳势控制输出基本有三路：

第一路控制载气，如甲醇。仪表根据甲醇的安全裂解温度（760℃）自动打开，采取脉冲方式工作，频率和脉冲宽度可以调整。由国产普通电磁阀配小口径嘴子，作为执行元件；

第二路控制富化气，如煤油。仪表根据炉温和碳势设定值控制其开闭。根据炉子的大小决定采取脉冲方式还是占空比方式输出。

第三路控制空气，如在碳势超调过高的情况下，自动通入空气，稀释炉内碳势气氛，降低碳含量，确保控制精度。

执行元件为小口径电磁阀。使之能适应不同的包括腐蚀性极强的渗碳介质，使用腐蚀性介质时，需在订货时提出要求。

4．系统功能概述：

系统具有工艺超差、工艺事件、及系统故障等比较完善的报警功能。

系统根据不同工业现场在电路上进行了抗干扰和光电隔离设计，因此具有极强的抗干扰能力。

系统具有氧探头自动维护功能。

系统具有碳势超调报警功能、超温报警功能；

系统有渗碳介质安全通入温度的设定；

系统具有和计算机通讯组网的功能。

5．炉温控制：

MT6110和MT6120型系统，配日本进口温度控制仪，因此具有温度控制功能。控制方式是将温度控制仪输出的温度控制信号与原控温的接触器的线圈或可控硅或固态继电器的控制极连接起来，以实现温度的自动控制。这样做的好处是：

实现碳势控制与温度控制的同步。由于碳势控制仪与温度控制仪采取通讯方式联机，碳控仪作为系统的主控仪表。操作人员只需在碳势控制仪上完成工艺的编制，而无须操作温度控制仪。在运行工艺时，温度控制仪会自动执行碳势控制仪发出的控制指令，使工艺运行连续化。