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在我國,每年都會(huì)產(chǎn)生很多各種各樣的陶瓷制品,并且出口到其他國家和地區(qū)。但是,和一些發(fā)達(dá)國家相比,在陶瓷生產(chǎn)的過程中,我國陶瓷窯爐生產(chǎn)能耗極大,尤其是在窯爐的結(jié)構(gòu)、燃燒系統(tǒng)、能量的循環(huán)利用以及控制系統(tǒng)方面相對(duì)落后。因此,國家有關(guān)部門把提高梭式窯窯爐熱工效率作為研究開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
陶瓷梭式窯是陶瓷工業(yè)應(yīng)用廣的現(xiàn)代間歇式窯爐之一,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生潔具、日用陶瓷、藝術(shù)瓷和特種陶瓷的燒成,其檢測與控制方法直接影響著陶瓷產(chǎn)生質(zhì)量和能源利用效率。
陶瓷梭式窯是具有大時(shí)滯、強(qiáng)非線性、多變量耦合變參數(shù)的復(fù)雜對(duì)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(shí)間信號(hào)驅(qū)動(dòng),又受離散事件信號(hào)驅(qū)動(dòng),是個(gè)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(dòng)化控制方法,控制方法仍相對(duì)比較落后,生產(chǎn)不穩(wěn)定,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,嚴(yán)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(duì)研究的非線性純滯后混雜對(duì)象而言,采用傳統(tǒng)的PID控制就很難達(dá)到理想的控制效果。
相對(duì)于其他的濾波算法而言,卡爾曼濾波算法具有很強(qiáng)的差錯(cuò)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(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷梭式窯燒成帶溫度混雜智能控制。
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(jìn)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(yùn)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?zé)煔庠谒淼栏G前端煙囪或引風(fēng)機(jī)的作用下,沿著隧道向窯頭方向流動(dòng),同時(shí)逐步地預(yù)熱進(jìn)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(fēng),冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品,鼓入的冷風(fēng)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(dòng)的輥?zhàn)幼鳛榕黧w運(yùn)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?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)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(duì)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(jìn)系統(tǒng)按照產(chǎn)品的工藝要求對(duì)放置在推板上產(chǎn)品進(jìn)行移動(dòng),在爐膛中完成產(chǎn)品的燒結(jié)過程。
窯爐的種類很bai多,用于燒成du陶瓷制品的窯爐按操zhi作方法的dao不同可分為兩大zhuan類:
間歇式窯
連續(xù)shu式窯。
按火焰的進(jìn)行方向分:
升焰式窯(縱焰式窯或直焰式窯);
倒焰式窯(升降焰式窯);
半倒焰式窯;
平焰式窯(橫焰式窯)。
按使用的燃料種類分:
柴窯;
煤窯;
煤氣窯(窯);
重油窯;
電氣窯(電熱窯或電氣爐,電熱爐)。
又由于陶瓷種類,分為瓷器窯,陶器窯,缸器窯,瓦器窯等;還有由于窯爐形狀,分為圓包窯,龍窯,方窯(多是長方形),階梯窯(登窯)等