玻璃熔窑退火窑各区的过程控制原理及温控

【中玻网】为了保证玻璃的产量、质量、退火窑的温度控制要满足玻璃带厚度方向和宽度方向温度的分析对称于中心线，并且表面和中心带的中部和边部温差要小。根据玻璃带在退火窑中的冷却速度要求，各个区的温度控制系统不尽相同。

　　A区：上部为两个加热冷却回路和5个冷却回路;下部为5个加热冷却回路;

　　B区：上部为两个加热冷却回路和5个冷却回路;下部为5个冷却回路;

　　C区：上部为两个加热冷却回路和5个冷却回路;下部为5个冷却回路;

　　RET1区、RET2区：各1个冷却回路和上部各五个控制蝶阀;

　　F1、F2、F3区：上部各5个手动控制蝶阀。

　　A、B、C三区的温控

　　这三区的温控系统均设置加热冷却回路和单独的冷却回路两种功能。为了避免测量显示干扰控制，退火窑内各点的温度均采用双支热电偶进行测量。

　　如图1所示，加热冷却回路的原理是将测量的玻璃上热电偶的温度信号。输入到调节器，调节器输出一个4~20mA信号，经分程控制器后分成4~12mAt12~20mA两种信号输出。一路信号用于冷却通道，通过电气阀门定位设备将4~12mA的电信号转换成40~21MPa的气动信号，传给蝶阀执行冷却风量的调节。一路信息用于加热通道，通过调功器控制退火窑电加热元件。调节器设置成反作用，当温度偏差为零投入自动，调节器输出12mA的信号，调功器收到它的较小输入信号，故调功器输出功率为零。而电气阀门定位设备收到的是非常大输入信号，故阀全关，冷却风也为较小，温度稳定在给定值。当出现了温度负偏差时，调节器输出信号>12mA，调功器的输出功率加大，启动电加热，而电气阀门定位设备仍处于关的位置，冷却风较小，使负偏差减小，直至温度回到给定值。当温度出现正偏差时，调节器输出信号<12mA，调功器输出功率为零，调功器不对电阻丝供电。而电气阀门定位设备的数值加大，蝶阀开度加大，冷却风增加，使正偏差减少，直至温度回归到给定值。

图1    控制系统原理图

　　冷却回路的控制原理是调节器设置正作用，当温度偏小，负偏差使调节器输出减小，电气阀门定位设备数值减小，故阀的开度关小，冷却风减少，使负偏差减小直至温度回到给定值。

　　RET1,RET2区的温控

　　这两区的温度控制相同，冷却回路的控制原理如图2所示。采用铂热电阻为测温元件，测量热风循环风机出口风温，温度信号传给调节器，经调节器输出一个4~20mA信号，通过电气阀门定位将4~12mA的电信号转换成4~21MPa的气动信号，传给蝶阀调节冷却风量。

图2    冷却回路的控制原理图

　　某生产线退火窑的过程控制

　　退火窑的控制系统是由热电偶，执行器(包括调节阀、调功柜)，DCS等组成，主要检验调节退火窑A区、B区、C区、RET区、D区、F区板上板下横向纵向温度，如图3，图4所示。

图3    退火窑A、B、C区控制示意图

图4    退火窑DCS控制原理图

　　现在熔窑、锡槽、退火窑DCS控制系统一般都做在一直起，也有的设熔窑、锡退两个DCS控制站通过网线连接，设几个操作员站，主要看布线是否合理，投入资金是否经济。

　　退火窑的温度控制横向温差和纵向温度降温速率。横向温差小于5℃，板上、板下温差小于10℃，纵向温度降温速率平均为7℃/m。A区、B区、C区板上板下横向分五个温度区横向温差小于5℃。

　　当退火窑入口温度为580℃时，各区的温度控制如下(单位为℃)

　　操作工将退火参数输入，复核是否正确，待确认后按确认键，退火窑的控制系统将按这些参数进行控制，控制的精度为±1℃。中部板上、板下温度高时开风阀，低时关风阀;边部温度高时开风阀，低时关风阀开加热。

　　退火窑DCS除了控制退火温度，还要监控各个风机运行状态，记录存档各种数据，另外它还有各种动态画面利于观察。