[实用新型]一种用于渗碳炉的高碳势调控系统

说明书

本实用新型公开了一种用于渗碳炉的高碳势调控系统，包括炉体（1）、加热器（2）、主控制器（3）、温度传感器（7）和氧含量传感器（8），其特征在于：设置在炉体（1）内的温度传感器（7）和氧含量传感器（8）的输出端分别与主控制器（3）的相应输入端相连接，主控制器（3）的一输出端与空气输送管上的空气阀（12）的输入端相连接，该空气输送管与炉体（1）内的加热空间相连接；主控制器（3）确定炉体（1）内的碳势是否超过阀值，超过阀值时则控制空气阀（12）打开输入平衡空气。本实用新型通过空气阀的增添，使得炉体内碳势过高时能够输入平衡空气，使得炉体内的碳充分燃烧、降低碳势，避免高爆现象的产生，安全高效、使用方便。

技术领域

本实用新型涉及金属材料热处理技术领域，具体地说是一种针对碳势高能够及时调整以避免高爆现象的用于渗碳炉的高碳势调控系统。

背景技术

碳势是气氛的热力学特性，在金属（钢）热处理工艺中，在一定的加热温度下，气氛的气相中提供的活性炭原子与钢表面奥氏体中的含碳量相平衡的能力；各种钢制品的生产中，为保证产品的硬度和韧性，必须使钢制品从表到里保持一定的碳原子密度。这就是碳势控制所要达到的目标。碳氮共渗：以渗碳为主同时渗入氮的化学热处理工艺。它在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点。现有的渗碳炉控制系统存在以下缺点，当碳势较高时，即使在不输入渗碳气体的情况下，也可能产生高爆现象。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种针对碳势高能够及时调整以避免高爆现象的用于渗碳炉的高碳势调控系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于渗碳炉的高碳势调控系统，包括炉体、加热器、主控制器、温度传感器和氧含量传感器，其特征在于：设置在炉体内的温度传感器和氧含量传感器的输出端分别与主控制器的相应输入端相连接，主控制器的一输出端与空气输送管上的空气阀的输入端相连接，该空气输送管与炉体内的加热空间相连接；主控制器根据温度传感器和氧含量传感器输入的数据确定炉体内的碳势是否超过阀值，超过阀值时则主控制器控制空气阀打开输入平衡空气以降低碳势。

所述炉体内的碳势上偏差范围限定为0.02～0.10cp。

所述的炉体内设有一氧化碳传感器和二氧化碳传感器且两者的输出端分别与主控制器的相应输入端相连；主控制器的各个输出端亦分别与电力调整器、渗碳控制阀和氨气流量控制器的输入端相连，所述的电力调整器的输出端与安装在炉体内的加热器相连，所述的渗碳控制阀和氨气流量控制器的输出端通过管道与炉体内的加热空间相连。

所述的主控制器与人机界面相连且两者之间采用串口通讯方式RS-485通信。

所述的主控制器中包括碳势计算单元一、碳势计算单元二、碳势选择器、温度PID控制单元、碳势PID控制单元和氨气流量控制单元；所述的碳势计算单元一的信号输入端分别与氧含量传感器、一氧化碳传感器和温度传感器相连，碳势计算单元一的信号输出端与碳势选择器的一信号输入端相连；碳势计算单元二的信号输入端分别与一氧化碳传感器、二氧化碳传感器和温度传感器相连，碳势计算单元二的信号输出端与碳势选择器的另一信号输入端相连；碳势选择器的信号输出端与碳势PID控制单元PV输入端相连，碳势PID控制单元的输出端与渗碳控制阀、空气阀相连；所述的温度PID控制单元的信号输入端与温度传感器相连，温度PID控制单元的信号输出端与电力调整器的输入端相连，所述的氨气流量控制单元的输出端与氨气流量控制器的输入端相连。

所述的一氧化碳传感器和二氧化碳传感器皆采用红外传感器。

所述的主控制器采用可编程模拟量控制器。

所述的温度传感器为热电偶。

本实用新型相比现有技术有如下优点：