專利名稱：電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置及方法。
技術(shù)背景
電石爐，屬礦熱爐系列的一種，冶煉的產(chǎn)品是電石，它冶煉的核心理論是通過電離空氣形成定向高溫離子流-電弧，將電能轉(zhuǎn)換成熱能，為還原反應(yīng)提供足夠高的溫度場。
電極的長度取決于電極焙燒壓放速度和電極端頭消耗速度的平衡。在冶煉過程中，隨著爐底熔池液面(或渣面)的不斷升高，爐料經(jīng)常性下榻，電極端頭因燒損而上移以及熔池導(dǎo)電性的變化，需要適時調(diào)整電極的實際位置，以保持爐內(nèi)電弧功率始終能夠處于最佳狀態(tài)，同時還要能夠保持三相電極電弧的弧長基本相同，以維持三相電極釋放相同的電弧功率，保持相同大小的還原反應(yīng)區(qū)域，同時使供電系統(tǒng)能夠達(dá)到的較高的電效率，達(dá)此目的的關(guān)鍵之一就是電極的長度、強度和導(dǎo)電性能要能夠滿足冶煉的要求。
在電石爐冶煉過程中，通常是依靠人工經(jīng)驗，參考冶煉電流和功率大小，確定一個相對固定的時間值，作為電極壓放操作的時間間隔值，一般要8個小時或更長時間，才能調(diào)整壓放時間間隔值。電極壓放操作時，操作者無法預(yù)知電極的焙燒溫度和質(zhì)量，往往出現(xiàn)電極焙燒質(zhì)量未達(dá)到要求即提前壓放導(dǎo)致電極軟斷，或出現(xiàn)未能及時壓放導(dǎo)致電極過焙燒卷鐵皮的電極事故。尤其是對于密閉電石爐更是如此。密閉電石爐冶煉時，電極被密封在爐蓋內(nèi)，操作者無法隨時觀察到電極的表面溫度和焙燒情況，一般需要處理停爐時，才能人工觀察電極的焙燒質(zhì)量，觀察結(jié)果也隨人員的經(jīng)驗不同而異。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置及方法，有效地避免了人工憑經(jīng)驗確定電極壓放操作所帶來的電極軟斷和過燒事故。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，在離電爐中心高溫區(qū)最近的兩個導(dǎo)電筋板之間設(shè)置有兩個內(nèi)側(cè)熱電偶，在離電爐中心高溫區(qū)最遠(yuǎn)的兩個導(dǎo)電筋板之間設(shè)置有兩個外側(cè)熱電偶；在各個熱電偶的端頭部位設(shè)置有耐高溫絕緣支架；各個熱電偶的信號線經(jīng)過防火管道引出，并接入信號放大器，信號放大器通過數(shù)據(jù)線依次與A/D采樣板和計算機連接。
本發(fā)明還提供了一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制方法，包括如下步驟 第一步、熱電偶對電極溫度進行實時采集；第二步、信號放大器對熱電偶采集的信號進行處理放大，并轉(zhuǎn)換成直流電壓模擬信號， 輸出給A/D采樣板，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸送給計算機； 第三步、計算機進行判斷(1)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于且一直大于等于 TS,則計算機輸出電極壓放指令，系統(tǒng)執(zhí)行電極壓放操作；(2)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于TrtTS且1^〒與的差一直小于設(shè)定的溫度變化范圍，則計算機發(fā)出報警信號，但不發(fā)出電極壓放指令；(3)若T內(nèi)上小于T內(nèi)上s且T外上〈小于T外上s，則計算機發(fā)出對電極電流進行限制的報警信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是通過在電極相應(yīng)部位安裝4個以上的溫度傳感器，實時測量電極的焙燒溫度，借此判斷電極的焙燒質(zhì)量和速度，并根據(jù)焙燒質(zhì)量和速度自動控制壓放操作，確保電極長度滿足冶煉要求，杜絕電極軟斷和過燒卷鐵皮事故的發(fā)生，從而達(dá)到提高電石爐的運行效率，降低冶煉電耗，提高產(chǎn)量的目的。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，如圖1所示，包括電極1、電極外殼2、電極護屏3、導(dǎo)電筋板4、內(nèi)側(cè)熱電偶5、外側(cè)熱電偶6和耐高溫絕緣支架7等。其中在離電爐中心高溫區(qū)8最近的兩個導(dǎo)電筋板之間，設(shè)置有兩個內(nèi)側(cè)熱電偶(即溫度傳感器)5，分別設(shè)置在筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分別稱為內(nèi)上熱電偶、 內(nèi)下熱電偶。
在離電爐中心高溫區(qū)8最遠(yuǎn)的兩個導(dǎo)電筋板之間，設(shè)置有兩個外側(cè)熱電偶(即溫度傳感器)6，分別設(shè)置在筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分別稱為外上熱電偶、外下熱電偶。
在各個熱電偶的端頭部位設(shè)置有耐高溫絕緣支架7，用來固定熱電偶頭部，并保持熱電偶的測溫敏感部分和電極外殼2 (即電極筒)之間的絕緣。在耐高溫絕緣支架7的側(cè)面留有用于探測電極表面溫度的孔洞。熱電偶整體位于電極外殼2和電極護屏3內(nèi)，熱電偶周圍被絕熱、絕緣材料密封(除了專用探測電極表面溫度的孔洞)。熱電偶的信號線經(jīng)過防火管道引出至配套的信號放大器，信號放大器對熱電偶信號進行處理放大，并轉(zhuǎn)換成直流電壓模擬信號，輸出給A/D采樣板，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸入計算機進行運算處理，輸出相應(yīng)的信號給中間繼電器，以驅(qū)動電極壓放油缸，執(zhí)行電極壓放操作控制。電極焙燒溫度、 壓放控制信號的設(shè)定值通過鍵盤輸入到計算機內(nèi)存儲。
本發(fā)明還提供了一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制方法，包括如下步驟 第一步、熱電偶對電極溫度進行實時采集；第二步、信號放大器對熱電偶采集的信號進行處理放大，并轉(zhuǎn)換成直流電壓模擬信號， 輸出給A/D采樣板，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸送給計算機； 第三步、計算機進行判斷設(shè)內(nèi)下熱電偶測得的內(nèi)側(cè)下部溫度值為Τ τ，內(nèi)上熱電偶測得的內(nèi)側(cè)上部溫度值為T ±，外下熱電偶測得的外側(cè)下部溫度值為，外上熱電偶測得的外側(cè)上部溫度值為Τ,±， 內(nèi)側(cè)下部設(shè)定溫度值為TrtTS，內(nèi)側(cè)上部設(shè)定溫度值為T ，外側(cè)下部設(shè)定溫度值為 s，外側(cè)上部設(shè)定溫度值為T 外上設(shè)，(1)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于且一直大于等于 TS,則計算機輸出電極壓放指令，系統(tǒng)執(zhí)行電極壓放操作；(2)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于TrtTS且1^〒與的差一直小于設(shè)定的溫度變化范圍，則計算機發(fā)出報警信號，但不發(fā)出電極壓放指令；(3)若小于且小于Tgs，則計算機發(fā)出報警信號，電極電流須限制在一定范圍，否則，會出現(xiàn)電極筒導(dǎo)電筋板燒毀的事故。
本發(fā)明的工作原理是通過內(nèi)上熱電偶、內(nèi)下熱電偶、外上熱電偶和外下熱電偶對電極內(nèi)、外側(cè)上部和下部溫度進行實時測量，并將測量結(jié)果輸入計算機，計算機根據(jù)電極焙燒的溫度變化，判斷電極的焙燒質(zhì)量和焙燒速度，并發(fā)出相信的控制信號或報警信號。
權(quán)利要求
1.一種電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，其特征在于在離電爐中心高溫區(qū)最近的兩個導(dǎo)電筋板之間設(shè)置有兩個內(nèi)側(cè)熱電偶，在離電爐中心高溫區(qū)最遠(yuǎn)的兩個導(dǎo)電筋板之間設(shè)置有兩個外側(cè)熱電偶；在各個熱電偶的端頭部位設(shè)置有耐高溫絕緣支架；各個熱電偶的信號線經(jīng)過防火管道引出，并接入信號放大器，信號放大器通過數(shù)據(jù)線依次與A/D 采樣板和計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，其特征在于所述兩個內(nèi)側(cè)熱電偶分別設(shè)置在導(dǎo)電筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分別稱為內(nèi)上熱電偶、內(nèi)下熱電偶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，其特征在于所述兩個外側(cè)熱電偶分別設(shè)置在導(dǎo)電筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分別稱為外上熱電偶、外下熱電偶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置，其特征在于在所述耐高溫絕緣支架的側(cè)面留有用于探測電極表面溫度的孔洞。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的電石爐自焙電極焙燒質(zhì)量的測量控制裝置進行測控的方法，其特征在于包括如下步驟第一步、熱電偶對電極溫度進行實時采集；第二步、信號放大器對熱電偶采集的信號進行處理放大，并轉(zhuǎn)換成直流電壓模擬信號， 輸出給A/D采樣板，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸送給計算機；第三步、計算機進行判斷(1)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于且一直大于等于 TS,則計算機輸出電極壓放指令，系統(tǒng)執(zhí)行電極壓放操作；(2)若在設(shè)定的高溫保持時間段內(nèi)，Τ τ一直大于等于TrtTS且1^〒與的差一直小于設(shè)定的溫度變化范圍，則計算機發(fā)出報警信號，但不發(fā)出電極壓放指令；(3)若T內(nèi)上小于T內(nèi)上s且T外上〈小于T外上s，則計算機發(fā)出對電極電流進行限制的報警信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電石爐自焙電極焙燒溫度的測量、電極壓放的控制方法。本發(fā)明的積極效果是通過在電極相應(yīng)部位安裝4個以上的溫度傳感器，實時測量電極的焙燒溫度，借此計算判斷電極的焙燒質(zhì)量和速度，并根據(jù)焙燒質(zhì)量和速度自動控制壓放操作，確保電極長度滿足冶煉要求，杜絕電極軟斷和過燒卷鐵皮事故的發(fā)生。從而達(dá)到提高電石爐的運行效率，降低冶煉電耗，提高產(chǎn)量的目的。
文檔編號F27B3/28GK102519245SQ20111040671
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者崔存生 申請人:成都高威節(jié)能科技有限公司