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發(fā)布時間:2021-01-10 05:40  
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陶瓷梭式窯是具有大時滯、強非線性、多變量耦合變參數(shù)的復(fù)雜對象,爐內(nèi)現(xiàn)象、氣氛、壓力等受多種因素的影響,其生產(chǎn)過程既受連續(xù)時間信號驅(qū)動,又受離散事件信號驅(qū)動,是個典型的混雜系統(tǒng)。
目前,我國陶瓷梭式窯大多采用輔以人工觀火的半自動化控制方法,控制方法仍相對比較落后,生產(chǎn)不穩(wěn)定,工人勞動強度大,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量,所以有必要研究新的控制策略來保證陶瓷梭式窯生產(chǎn)穩(wěn)定開展。在工業(yè)過程控制中常用的控制方法就是PID控制,傳統(tǒng)的PID控制方法在小滯后的情況下效果還可以,但對研究的非線性純滯后混雜對象而言,采用傳統(tǒng)的PID控制就很難達到理想的控制效果。
相對于其他的濾波算法而言,卡爾曼濾波算法具有很強的差錯控制能力,能夠?qū)⒄`差控制在很小的范圍內(nèi),所以將卡爾曼濾波方法和PID控制方法結(jié)合起來實現(xiàn)對陶瓷梭式窯燒成帶溫度混雜智能控制。
陶瓷梭式窯是間歇式窯爐,使用燃料主要為(管道煤氣等),陶瓷窯爐與傳統(tǒng)工業(yè)窯爐相比,不僅要滿足溫度知道、壓力制度外,還要滿足氣氛制度要求,即氧化焰、中性焰的燒成,陶瓷制品的燒成過程,就是一定的溫度和氣氛條件下,使坯體和釉層發(fā)生一系列的物理化學變化,形成陶瓷的各種特性和光彩奪目、自然流淌的玻璃態(tài)釉面。該蓄熱式梭式窯窯爐主要由窯體、燃燒系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)等組成,有以下特點:
(1)采用蓄熱式燒嘴,取代傳統(tǒng)陶瓷梭式窯的文丘里噴嘴,通過交替式燃燒和排煙,利用蓄熱室的煙氣余熱助燃風,提高了燃燒效率,節(jié)約能源。
(2)采用溫度調(diào)節(jié)器和氣氛補償調(diào)節(jié)器相結(jié)合方式,滿足陶瓷產(chǎn)品還原氣氛燒成需求。
(3)通過變頻排煙控制方式,調(diào)節(jié)排煙風機頻率,控制壓力,與傳統(tǒng)梭式窯的控制煙囪閘板方式相比,不僅提高了窯壓控制精度,還有益于氣氛控制。
(4)由于是蓄熱燒嘴,蓄熱式梭式窯窯爐密封性能好,可以在貧氧狀態(tài)下燃燒,避免了爐膛內(nèi)NO2的大量生成,大大降低了CO、NO2等氣體排放。
面對傳統(tǒng)能源儲量日益減少,能源價格飆升,陶瓷行業(yè)節(jié)能形勢十分嚴峻,圍繞這一新課題,國內(nèi)外陶瓷行業(yè)正在抓緊研究開發(fā)新型的燒成方法,形成一種新的發(fā)展趨勢。如陶瓷微波燒成新工藝。據(jù)有關(guān)資料報道陶瓷微波燒成理論的研究取得成果,已有多項陶瓷品種進入實施階段,如特種陶瓷制品,象小件陶瓷齒輪、刀具,密封環(huán)等均可由微波燒成工藝燒制。陶瓷微波燒成工藝具有節(jié)能、燒成周期非常短等優(yōu)點。特別是高溫乃至超高溫燒成1350℃~1600℃的精細陶瓷制品,傳統(tǒng)燒成方法需要幾小時至十幾小時,采用微波燒成僅需幾分鐘即可完成,其速度之快令人驚嘆。2017,在國際上宇宙航天事業(yè)需大量的超的精密陶瓷器具與部件,這對于微波窯爐與燒成技術(shù)發(fā)展提供了發(fā)展的新機遇。全自動控制鐘罩窯窯爐也取得了新進展。鐘罩窯顧名思義,即窯爐外形如一座高大的鐘。燒成時需將窯體罩在高大的產(chǎn)品上,然后點火燒成。燒成完畢再將鐘罩吊起來,放在一旁。鐘罩窯特別適用于燒成特大型衛(wèi)生潔具與絕緣子電瓷等產(chǎn)品。2018,各國陶瓷窯爐業(yè)扎根于本國實際需求,炬星堅持以高新科技創(chuàng)新,獨立自主開發(fā)研制新型窯爐,在許多方面做得很成功,有許多經(jīng)驗值得我們借鑒與參考。
陶瓷窯爐介紹
1、梭式窯:是間歇燒成的窯,跟火柴盒的結(jié)構(gòu)類似,窯車推進窯內(nèi)燒成,燒完了再拉出來,卸下燒好的陶瓷。窯車如同梭子,故而稱為梭式窯。
2、隧道窯:一般是一條長的直線形隧道,其兩側(cè)及頂部有固定的墻壁及拱頂,底部鋪設(shè)的軌道上運行著窯車。燃燒設(shè)備設(shè)在隧道窯的中部兩側(cè),構(gòu)成了固定的高溫帶,燒成帶,燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在隧道窯前端煙囪或引風機的作用下,沿著隧道向窯頭方向流動,同時逐步地預(yù)熱進入窯內(nèi)的制品,這一段構(gòu)成了隧道窯的預(yù)熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風,冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品,鼓入的冷風流經(jīng)制品而被加熱后,再抽出送入干燥器作為干燥生坯的熱源,這一段便構(gòu)成了隧道窯的冷卻帶。
3、輥道窯:輥道窯是連續(xù)燒成的窯,以轉(zhuǎn)動的輥子作為坯體運載工具的隧道窯。陶瓷產(chǎn)品放置在許多條間隔很密的水平耐火輥上,靠輥子的轉(zhuǎn)動使陶瓷從窯頭傳送到窯尾,故而稱為輥道窯。
4、倒焰窯:燃燒所產(chǎn)生的火焰都從燃燒室的噴火口上行至窯頂,由于窯頂是密封的,火焰不能繼續(xù)上行,在走投無路的情況下,就被煙囪的抽力拉向下行,經(jīng)過匣缽柱的間隙,自窯底吸火孔進支煙道,主煙道,后由煙囪排出。
5、推板窯:又稱推板式隧道窯,是一種連續(xù)式加熱燒結(jié)設(shè)備,按照燒結(jié)產(chǎn)品的工藝要求,布置所需的溫區(qū)及功率,組成設(shè)備的熱工部分,滿足產(chǎn)品對熱量的需求。把燒結(jié)產(chǎn)品直接或間接放在耐高溫、耐磨擦的推板上,由推進系統(tǒng)按照產(chǎn)品的工藝要求對放置在推板上產(chǎn)品進行移動,在爐膛中完成產(chǎn)品的燒結(jié)過程。