高温退火炉中PLC自动控制技术的应用分析

　　某公司所用额定温度为650℃，额定功率为500kW的电阻高温退火炉，适用于液压支架结构件在焊接后的低温消除应力退火，能耗高的退火炉应间歇运行，通常在夜间用电高峰时开启，员工晚上很累，人工计时时间往往过长，一个月内累积的不必要能耗相当大，长时间的退火和保温有降低结构件焊缝和母材性能的风险。

　　为解决这一问题，对原设备进行电气控制改造，安装一套自动时间控制电路，通过PLC编程控制各加热温度区的通断，以便准确截取保温的起点和终点，保障了保温时间的长度。

　　1、技术要求:

　　退火工艺中，室温装炉加热到520℃时开始进行保温，工艺要求其保温为90~120min，而后退火炉降冷到300℃出炉空冷。

　　该高温退火炉分为四个温度区，由两个电气控制柜并排操作和控制。改造要求使用PLC控制四个温度区的通断，并智能拦截加热阶段的终点，即隔缘阶段的起点。在适量考虑均温时间的条件下，定时保温2h后断开加热回路，程序在炉冷阶段继续运行，当炉冷到300°C时，声光提示灯空冷，程序自动关闭，达到与工艺曲线相契合的节能保质成果。

　　2、改造后的成果：

　　（1）运行成果：自动控时电路的运行中，基本上可以按照退火工艺升温→保温→炉冷→空冷的要求进行自动控制，计时准确，智能简便，作业人员将“手动/自动”转换按钮转换到了自动化状态时，开启“自动启动”按钮后，就不需人工干预，只要在炉冷到300℃时听到声光报警后，将台车开出炉冷即可。

　　（2）质量经济成果：通过对液压支架结构件焊缝裂纹的金相分析，探究了正常保温时间的焊缝区金相组织与过长时间保温对于焊缝的影响，因有研究指出，高温退火炉保温时间太长也是焊缝裂纹产生的工艺因素之一，经改造后，分析结果得出其金相显示熔合区组织良好，没有发现微小裂纹。