CN101140248B - 便携式电解质升降温曲线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式电解质升降温曲线测量装置，主要由电控箱、加热装置及测温装置构成。所述的电控箱内安装有电源控制装置及加热控制器，所述的加热装置由炉体和加热容器组成，所述的测温装置由测温传感器及插偶器构成。所述的加热容器位于炉体内，本发明所设计的加热容器为坩埚。通过倒锥形的炉体端口将电解质倒入，并插取测温传感器。炉体采用表面带有凹槽和侧壁带有通槽的镂空结构炉芯，以利于炉体温度的快速变化。装置底部安装有轮子，便于移动。本发明在应用时，在现场即时采样，将液态电解质倒入坩埚内，通过加热控制器控制加热装置保持电解质处于熔融状态，然后停止对坩埚加热，利用环境温差促使炉体冷却达到电解质降温结晶的效果。测温传感器测量坩埚内的温度变化，采集并传输到外部的数据处理系统中，实现对电解质升降温曲线的测量。
Description
技术领域
本发明涉及冶金方面的一种便携式电解质升降温曲线测量装置，尤其涉及对铝电解质通过温度变化来测量步冷曲线及初晶温度的便携式装置。
背景技术
目前，在金属冶炼过程中对电解质温度变化的测量往往决定了工艺的选择及成本的控制程度。如在铝电解过程中，对铝电解质初晶温度的测量，是电解铝生产厂家通过控制铝电解质温度(或称为铝电解槽温度)来节省能源的一种重要途径。通过对电解质取样、加热后再进行冷却测量其降温曲线，根据步冷曲线原理，得到电解质初晶温度值。参考此初晶温度，控制铝电解槽的温度在此之上高出10度左右，达到合适的温度即可满足铝电解的要求，避免盲目升高电解槽温度造成电能浪费，成本增加。然而现阶段这一测量过程复杂，从取样到送到专门测试部门测量分析需要几天甚至十几天的时间，与此同时电解槽已工作了较长时间，其参数已发生变化，无法及时准确调整参数，造成能源浪费及成本的增加。如果铝电解质初晶温度的测量在电解槽前进行，不仅可以提高测量效率，方便现场控制，而且对节能降耗起到非常关键的作用，便携式电解质升降温曲线测量装置就能满足这样的要求。
发明内容
本发明的目的是设计一种便携式电解质升降温曲线测量装置，其结构合理，能够实现快速在生产现场对电解质进行加热和温度变化信息的采集。
本发明所设计的一种便携式电解质升降温曲线测量装置主要由电控箱、加热装置及测温装置构成，电控箱内安装有电源控制装置及加热控制器，加热装置由炉体和加热容器组成，加热容器位于炉体内，加热装置上端对应安装有测温装置，测温装置由测温传感器及插偶器构成，插偶器用于固定测温传感器，测温传感器应用时位于加热容器内，测温传感器为热电偶。
本发明所设计的便携式电解质升降温曲线测量装置的加热容器为坩埚，炉体主要由炉芯及炉温热电偶组成，坩埚置于炉体内，可以随时拿取，炉芯通过加热控制器进行控制，炉温热电偶位于炉体内，其读取的炉温信号传递给加热控制器，坩埚对应的炉体端口为倒锥形，以利于电解质倒入及上端热电偶的插取。
本发明所设计的便携式电解质升降温曲线测量装置炉芯采用表面带有凹槽和侧壁带有通槽的镂空结构，以利于炉体温度的快速变化。
本发明所述的便携式电解质升降温曲线测量装置，加热装置及测温装置还可以置于电控箱内部。
本发明在应用时，在电解生产的现场即时采样，将液态(熔融状)电解质从电解槽内取出倒入坩埚内，通过加热控制器控制加热装置保持电解质处于熔融状态，然后停止对坩埚加热，通过测温传感器测量坩埚内的温度变化，采集并传输到外部的数据处理系统中，实现对铝电解质样品步冷曲线的测量。测量时，利用环境温差促使炉体冷却达到降温结晶的效果。
本发明的优点是：
1、结构合理，体积小，非常有利于现场取样测量；
2、采集信号装置与外部数据处理系统配合，缩短测量时间，有利于在很短时间内调整电解槽的加热温度，实现稳定槽况，节能降耗的目的。
附图说明
图1是本发明的便携式电解质升降温曲线测量装置的结构示意图。
图2是图1中A部局部放大图。
图3是图2中炉芯4的结构图。
具体实施方式
下面结合附图根据具体实施例对本发明所设计的便携式电解质升降温曲线测量装置作进一步说明。
如图1、2所示的便携式电解质升降温曲线测量装置，外形为手推车状，底部带有车轮7，可方便移动，其主要由电控箱1、加热装置及测温装置构成，电控箱1内安装有电源控制装置及加热控制器，电源控制装置为外接电源控制器或电池及控制装置，加热控制器为现有的控制技术。加热装置由炉体2和加热容器3组成，配合安装于电控箱1的外侧部，炉体2主要由炉芯4及炉温热电偶5组成，加热容器3为坩埚，坩埚置于炉体2内，可以相对炉体2拿取，炉芯4及炉温热电偶5位于炉体2内，炉芯4通过加热控制器进行控制，炉温热电偶5用于读取炉温信号，并将信号传递给加热控制器用于控制炉体加热温度。加热装置的上端安装有可拆装的测温传感器6，测温传感器6为热电偶，通过电控箱1外侧与加热容器3对应的插偶器8加以固定，测温传感器6应用时位于加热容器3的液态电解质内。另外，为了方便取样及放置测温传感器6，与坩埚对应的炉体2的端口为倒锥形。
炉芯4如图3所示，采用镂空结构的炉管9，其外侧表面带有凹槽10，侧壁开有通槽11，加热丝缠绕于炉管9上的凹槽10中。电解质加热时，由于炉管开有通槽11，使加热丝的热量可以很快达到炉管9中心，提高电解质加热速度。电解质冷却时，加热丝停止加热，炉管9的开孔使热量流动加快，提高电解质冷却速度。炉管9的设计缩短了电解质升降温的时间，提高了测量的效率。
本实施例所设计的便携式电解质升降温曲线测量装置在应用时，可方便灵活地将其推至测量现场，如在铝电解生产的现场即时采样，对铝电解质初晶温度进行测量。其过程是：首先将液态电解质从铝电解槽内取出倒入本装置的坩埚内，通过加热控制器控制加热装置保持铝电解质处于熔融状态；放入测温传感器6，停止加热装置的加热，由测温传感器6测量加热容器3内液态电解质的温度变化；测温传感器6进行采集并传输到外部的数据处理系统中，由数据处理系统实现对铝电解质样品步冷曲线的测量，得到铝电解质初晶温度。测量时，利用环境温差促使炉体冷却达到降温结晶的效果。
Claims (2)
1.一种便携式电解质升降温曲线测量装置，其特征是：主要由电控箱、加热装置及测温装置构成，电控箱内安装有电源控制装置及加热控制器，加热装置由炉体和加热容器组成，加热容器位于炉体内，加热装置上端对应安装有测温装置，测温装置由测温传感器及插偶器构成，测温传感器为热电偶，插偶器用于固定测温传感器，测温传感器应用时位于加热容器内，加热容器为坩埚，炉体主要由炉芯及炉温热电偶组成，坩埚置于炉体内且可以移动，炉芯通过加热控制器进行控制，炉温热电偶位于炉体内，其采集的炉温信号传递给加热控制器，与坩埚对应的炉体端口为倒锥形，炉芯采用表面带有凹槽和侧壁带有通槽的镂空结构。
2.根据权利要求1所述的便携式电解质升降温曲线测量装置，加热装置及测温装置还可以置于电控箱内部。
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