本实用新型专利技术公开一种氢气烧结炉安全监测装置,在氢气烧结炉排放阀后部的点火口处设置有火焰监测器,火焰监测器连接报警装置或烧结炉中央处理器。在烧结炉的通氢阶段、排氢阶段、脱蜡置换阶段,通过监测点火口处是否有火焰,判断烧结炉内氢气纯度是否达到要求,以及排放时氢气是否被正常燃烧处理。本实用新型专利技术设计合理、安全,使用稳定可靠,保证了烧结炉安全可靠地运行。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种氢气烧结炉安全监测装置,在氢气烧结炉排放阀后部的点火口处设置有火焰监测器,火焰监测器连接报警装置或烧结炉中央处理器。在烧结炉的通氢阶段、排氢阶段、脱蜡置换阶段,通过监测点火口处是否有火焰,判断烧结炉内氢气纯度是否达到要求,以及排放时氢气是否被正常燃烧处理。本技术设计合理、安全,使用稳定可靠,保证了烧结炉安全可靠地运行。【专利说明】氢气烧结炉安全监测装置
本技术属于一种烧结炉安全控制系统,具体是氢气烧结炉安全系统。
技术介绍
目前,在硬质合金生产中,采用氢气微正压脱蜡工艺越来越普遍。相比真空脱蜡和氩(Ar)差压脱蜡工艺,氢气微正压脱蜡的安全性、可靠性以及自动化程度要求更高,若采用简易手动操作,对操作人员的熟练程度和经验以及注意力要求非常高,只要在通氢气的过程稍微出点差错,氢气在600°C左右的密闭炉子中将会产生威力巨大的爆炸,后果不堪设想。 为了保证脱蜡工艺的安全性,国外已有同类控制设备,如:德国ALD和PVA公司的控制系统,该控制系统是在通氢气工艺结束后是直接对烧结炉内抽氢气至设定真空度,对捕蜡器则是直接用氩(Ar)置换氢气后,停止抽真空。由于需要泵组直接泵抽高浓度氢气,对炉内直接抽真空时对泵组的安全要求高,则对泵组安全设计要求更高。而且,由于经泵组抽出的炉内高浓度氢气直接排放于大气中,引起大气环境存在爆炸的潜在威胁,对环境造成不安全因素。同时,捕蜡器若只置换,不排空,则与捕蜡器相连的一些管道死角的氢气不能被置换彻底,这部分氢气在捕蜡器下次抽真空之前则会一直保持在管道死角中,若该管道死角环境发生改变,如有火星,而且管道内有空气进入,则有发生爆炸的危险。 国内氢气烧结炉目前由于工艺和设备与国外设备的差异,主要是采用在通氢气工艺结束后将氢气从排放阀后部点火燃烧排放。烧结炉在通氢、脱蜡、排氢过程中,主要是依靠炉内通入的氢气正压和真空泵抽取真空来保证炉内氢气的纯度,没有专门的安全监测装置。但是由于前述的问题,炉内或管道内一旦进入氧气,后果同样不堪设想。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、安全可靠的氢气烧结炉安全监测。本技术的另一目的是提供一种自动化程度高的安全监测装置。 本技术的氢气烧结炉安全监测装置包括在氢气烧结炉排放阀后部的点火口处设置的火焰监测器,火焰监测器连接报警装置。 本技术的工作原理: 1、在通氢阶段:通氢气后,若连续三次排氢,火焰监测器均检测到火焰,说明炉内氢气纯度达要求,可以开始加热。否则报警处理,避免炉内氢气不纯,在炉内开始加热升温时爆炸。脱蜡时,烧结炉内的氢气应始终保证微正压。 2、在排氢阶段:氢气排氢时,点火口点火成功后若连续三次排氢,火焰监测器均未检测到火焰,报警处理。系统关进氢阀,同时回填Ar保护,避免因排出的氢气在未点燃的情况下在外部环境大量聚集引起环境氢气浓度增加,在外部有火星情况下引发外部环境爆炸。 C、脱蜡后氩气置换阶段:待氩气置换时间达到,且点火口连续三次排放,火焰监测器均未检测到火焰后进行下一步操作,否则报警处理。可以避免由于各种原因导致的Ar未彻底置换完炉内氢气而进入下一泵抽阶段时,炉内氢气浓度较高造成泵组发生爆炸。 为保证排放阀14能可靠关闭,设计上考虑两个串联阀门同时控制为较佳。 烧结炉自带的控制系统,包括中央处理器,中央处理器向控制单元输出控制信号,控制单元包括烧结炉的各类泵、阀,通过中央处理器控制相关泵的启动、关停,各类阀的开、闭。为了实现安全监测装置的自动化控制,火焰监测器采集单元将采集信号输送至烧结炉中央处理器。中央处理器显示屏可以显示采集信息,和或向控制单元输出控制信号,实现自动控制(中央处理器对控制单元输出控制信号为现有技术)。 本技术的有益效果是:与现有技术相比,本技术设计合理、简洁。能大大提高目前该设备安全性,基本杜绝国内氢气烧结炉普遍存在的安全隐患,避免设备安全事故的发生,为氢气烧结炉在硬质合金氢气脱蜡工艺中安全、可靠应用提供了坚实的基础。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术使用状态示意图。 图中:1、氩(Ar)进气阀;2、氢气进气阀;3、氮气进气阀;4、机械泵;5、脱蜡真空阀;6、罗茨泵;7、真空阀;8、烧结炉;9、石墨盒;10、火焰监测器;11、手动排放阀;12、脱蜡阀;13、捕蜡器;14、排放阀;15、截止阀 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术作进一步描述: 如图1所示的烧结炉由氩(Ar)进气阀1、氢气进气阀2、氮气进气阀3、机械泵4、脱蜡真空阀5、罗茨泵6、真空阀7、烧结炉8、石墨盒9、火焰监测器10、手动排放阀11、脱蜡阀12、捕蜡器13、排放阀14和截止阀15组成,为保证排放阀14能可靠关闭,设计上考虑两个串联排放阀门同时控制。 氩(Ar)进气阀1、氢气进气阀2分别通过管道与烧结炉8相通;烧结炉8内安装有石墨盒9 ;脱蜡阀12的一端与石墨盒9相连,另一端与捕蜡器13相通;机械泵4、罗茨泵6经真空阀7与烧结炉8相通。脱蜡真空阀5的一端与氮气进气阀3相连,另一端与捕蜡器13相通。手动排放阀11、排放阀14、截止阀15与捕蜡器13相连。火焰监测器10设置在排放阀14点火口处的上部。火焰监测器连接报警器(图中未示出),或连接控制系统的中央处理器。 在通氢阶段:在通氢气之前,必须保证烧结炉8内、捕蜡器13及管道不泄漏,烧结炉8内、捕蜡器13及管道16内不能有任何氧气;系统对其进行微正压和真空捡漏,检测氢气通道在正压状态和真空状态均不泄漏;通过机械泵4、罗茨泵6将烧结炉8炉体及捕蜡器13抽真空,抽至安全真空值以下(200Pa左右),往烧结炉8内管道回填惰性气体氩(Ar)至微正压,彻底把氧气排干净。将高纯度的微正压氢气(1.5?3.5KPa)通过氢气进气阀2从烧结炉8的炉膛顶部经密闭的料盒慢慢渗透进入常温?600°C的石墨盒9,炉内通氢气达一定时间后,检测连续三次排氢,经火焰监测器10监测,确认炉内氢气纯度达要求后才能开启加热程序,否则报警处理。 在脱蜡阶段:微正压氢气(1.5?3.5KPa)把石墨盒9中的硬质合金半成品随温度升高而挥发出来的石蜡蒸汽(橡胶蒸汽或PEG蒸汽)带入捕蜡器13并收集在捕蜡器13中,剩余的氢气尾气经捕蜡器13上方的氢气排放阀14和截止阀15排放,并在出口处直接点燃,最后经排烟管直接排到大气。在通氢气的过程中,烧结炉8内的氢气始终保证微正压,但压力不能超过设定高限,且要否则炉内一旦加热将会有爆炸的危险。为保证烧结炉8内的微正压,当炉内压力超过上限时,自动关闭进气,同时打开氢气排放阀14和截止阀15并烧掉。当炉内压力低于下限时,自动往炉内回填氩(Ar)保持微正压。 在排氢阶段:排放阀14在排氢过程中按设定压力频繁开关,而截止阀15在烧结炉8内压力正常时保持常开,压力低于设定值时关闭,保证氢气在排氢口能可靠截止;排氢过程中必须保证氢气可靠点燃,否则未点燃的氢气排至室外达一定浓度时有爆炸的危险;排氢过程中若脉冲排氢连续排放三次,或者连续排氢3分钟都未检测到火焰则报警处理。断开加热,关闭氢气进气阀2,停止排氢,程序暂停,待故障解除及人工确认后恢复。 通氢气脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
氢气烧结炉安全监测装置,其特征在于,在氢气烧结炉排放阀后部的点火口处设置有火焰监测器,火焰监测器连接报警装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:范昆,
申请(专利权)人:自贡长城装备技术有限责任公司,自贡硬质合金有限责任公司,
类型:新型
国别省市:四川;51
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