CN101265591B - 一种氟化盐气力输送至铝电解槽的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种氟化盐气力输送至铝电解槽的系统和方法，其特征在于中间仓组合浓相输送和风动溜槽两部分，中间仓与主溜槽连接管路中设闸板阀，主溜槽各自连接多个电解槽上的分溜槽，溜槽供气管路进气端与风机管路或经减压的压缩空气管路相连；分溜槽出料口连接电解槽氟化盐料箱进料口，料箱设低、高料位计，并配置供气管路及电控线路及执行件。控制从站是依据系统末端电解槽上方料箱的料位信号启动控制溜槽和中间仓，并以中间仓料位再控制浓相输送系统的运行。能克服上述扬尘缺陷，特别是用较低成本实现输送氟化盐至铝电解槽的自动化。
Description
技术领域
本发明属于铝电解生产行业，涉及一种氟化盐气力输送至铝电解槽的系统和方法。
背景技术
目前氟化盐输送至铝电解槽有两种方法：电解车间多功能天车加料和氟化盐浓相输送至铝电解槽。
电解车间多功能天车加料是把天车所带的氟化盐料斗中的氟化盐加到铝电解槽中的氟化盐料仓。由于天车同时还有打壳、换阳极等工作，使得天车负荷较重，还可能会出现天车间相互阻碍的现象，影响及时加料而且加料时会产生粉尘飞扬。
氟化盐浓相输送至铝电解槽是为了解决前者输送过程中密闭性以及自动化差而研发的输送系统，但由于在浓相输送管路上使用了大量价格较贵的电动或气动控制的金属硬密封球阀使得投资成本较高，并且当物料对阀磨损后在更换阀门时要求整个输送系统停止工作。再者由于输送属于高压气力输送，会在电解槽中的氟化盐料箱中产生较高的剩余压力，使得该料箱底部加料系统容易出现跑冒料的扬尘现象。
发明目的
本发明的目的是提供一种氟化盐气力输送至铝电解槽的系统和方法，能克服上述扬尘缺陷，特别是用较低成本实现输送氟化盐至铝电解槽的自动化。
氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，由中间仓连接浓相输送和风动溜槽输送系统两部分，系统管路配置电气控制器件、电路传输设置、电动或气动球阀和空气调节阀，其特征在于浓相输送部分：与加料系统和压缩空气管路相通的浓相压力罐由浓相管连通多个氟化盐中间仓，中间仓管路连接收尘器和风动溜槽；风动溜槽输送部分：中间仓与主溜槽连接管路中设闸板阀，主溜槽各自连接多个电解槽上的分溜槽，溜槽供气管路中均设空气调节阀并与溜槽进气口相连，溜槽供气管路进气端与风机管路或经减压的压缩空气管路相连；分溜槽出料口连接电解槽氟化盐料箱进料口，料箱设低料位计和高料位计。
方法：给上述设备配置电控传输线路和执行部件及操作台，控制程序是依据电解槽上方料箱的末位料位信号启动控制的：电解槽氟化盐料箱的末位料位控制风动溜槽输送系统的运行，中间仓料位控制浓相输送系统的运行。
本发明的优点：利用中间仓组合现有的浓相和风动溜槽密闭输送系统，并配置电控设置而实现了自动化控制，显著地节约了人力物力。风动溜槽制造以及安装成本低而使得系统建设投资较低。风动溜槽采用低压空气输送使得电解槽中的氟化盐料箱内的压力很小，从而避免了其底部加料系统物料跑冒飞扬现象。风动溜槽寿命较长可避免因维修而造成的停工且运行维护成本低。
本发明方法氟化盐中间仓的设置有以下作用：
a)连接浓相输送系统和风动溜槽输送系统。视末端需料量而控制浓相系统间歇或连续作业，起到中转调配作用。
b)具有物料储备作用。当浓相输送系统出现故障时而此时电解槽又急需氟化盐时，仍然可以通过风动溜槽将中间仓储备的氟化盐输送至电解槽氟化盐料箱。
附图说明
图1是工艺流程原理图；
图2是浓相输送系统部分工艺流程图；
图3是风动溜槽输送系统部分工艺流程图；
图4是系统控制原理图；
具体实施方式
氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，由中间仓组合浓相输送和风动溜槽输送系统两部分，系统管路配置电气控制器件、电路传输设置、电动或气动球阀和空气调节阀，其特征在于浓相输送部分：加料系统包括在氟化盐仓库设置拆袋点，并由密闭管道和压缩空气分别与浓相压力罐1相通，见图1、2，浓相压力罐1出料端由浓相管2连通多个氟化盐中间仓4，并设电动或气动金属硬密封球阀3来切换浓相输送方向。
各中间仓4均设有收尘器5，收尘器5将中间仓4含尘气体滤过后排出废气，同时回收粉尘中的氟化盐。中间仓4另一出料管路连接风动溜槽输送系统的主溜槽9。
风动溜槽输送部分：见图3，中间仓4与主溜槽9连接管路中设闸板阀8，主溜槽9配置连接风机的供气管路或经减压的压缩空气管路及空气调节阀10，主溜槽9连接多个电解槽上的分溜槽11构成溜槽系统；分溜槽11出料口连接电解槽氟化盐料箱12进料口，料箱12设低料位计13和高料位计14。当每台电解槽氟化盐料箱多于一个时，仅在末位料箱设置料位计。
方法：本方案的系统运行路线是将氟化盐通过压力罐以及浓相输送管路输送至电解车间旁的氟化盐中间仓，再从中间仓通过风动溜槽输送至铝电解槽上的氟化盐料箱。而系统控制方法的动作依据与氟化盐运行方向相反：依据系统末位电解槽氟化盐料箱的料位计信号控制风动溜槽输送系统的启、停运行，溜槽上游的中间仓也是依据系统末端在电解槽上方料箱的料位计信号启动向下送料的，这种两端同步的双重控制送料方式，使得溜槽系统相对独立于浓相系统，浓相系统中的高压气体不会窜入溜槽系统和电解槽氟化盐料箱，再依据中间仓料位计信号控制浓相输送系统的运行。
电控部分：给上述设备配置电控传输线路和执行部件及控制台，见图4：有组态软件的图形控制台作为PLC主站，通过工业控制总线与PLC主站和PLC从站保持通讯。PLC控制主站设置在浓相压力罐附近，并设传输线路与压力罐连通，负责控制压力罐充排料工作。PLC控制从站设置在各自对应的氟化盐中间仓附近，负责采集中间仓和电解槽氟化盐料箱的料位信号以及阀的状态信号并送往控制台，同时负责把控制台发出的控制信号发往相应的执行机构。图形控制台是根据氟化盐中间仓和电解槽氟化盐料箱末位料位计来控制浓相输送系统和溜槽输送系统的启闭，从而完成系统的自动化作业。
系统设置的设计：
氟化盐中间仓的数量＝电解槽总数÷每个中间仓所负责输送的电解槽数量；
主溜槽的数量＝氟化盐中间仓的数量或者主溜槽的数量＝氟化盐中间仓的数量×2；
分溜槽11的数量与电解槽数量相同，分溜槽11的出料口数量和与其相连电解槽中氟化盐料箱数量相同；
PLC控制从站数量与中间仓数量相同，如此设置一是可实现控制的模块化管理，其次是可减少数量较多的数据线长距离铺设，节省了投资。控制台和各个PLC从站由一根工业控制总线缆线相连。
电解槽氟化盐料箱12和溜槽11的排气可通过管路连接至电解烟气管道。由于排气量远小于烟气量，所以不会影响烟气管道的正常工作，同时由于排气更通畅使得氟化盐输送也更流畅。溜槽供气管路进气端与风机管路或经减压的压缩空气管路相连，在干燥地区两种方式均可，但在潮湿地区采用经减压的压缩空气作为溜槽风源，由于压缩空气已做过除水处理不会造成氟化盐吸水而影响其输送。
作业状态：当系统末端某个电解槽氟化盐料箱12的料位低于低料位限位时，低料位计13发出低料位信号经PLC从站通过工业控制总线至装有控制软件的图形控制台，同时与中间仓通讯确认其料位状态是否可向下送料，中间仓料位高于低料限位时，控制台发出指令启动风动溜槽输送系统，开启相关的空气调节阀10，并通过空气调节阀10开启度来调节供气量，根据供风量控制输送速度使得输送线前后速度匹配，同时关闭无关的空气调节阀。当料箱12料位高于高料位限位时，高料位计14发出高料位信号至控制台，控制台发出指令停止风动溜槽输送系统的工作。
只有当某个氟化盐中间仓4料位低于低料位限位时，低料位计6发出低料位信号至控制从站，报告至PLC控制主站发出指令才启动浓相输送系统，开启相应中间仓4的电动或气动金属硬密封球阀3，关闭其余的电动或气动金属硬密封球阀，然后按照浓相输送程序进行输送工作。当中间仓4料位高于高料位限位时，高料位计7发出高料位信号至控制台，控制台发出指令停止浓相输送系统的工作。
Claims (5)
1.一种氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，包括浓相输送和风动溜槽输送系统两部分，系统管路配置电气控制器件、电路传输设置、电动或气动球阀和空气调节阀，其特征在于浓相输送部分：与压缩空气管路相通的浓相压力罐输送系统由浓相管连通多个氟化盐中间仓，并设电动或气动金属硬密封球阀来切换浓相输送方向；中间仓管路连接收尘器和风动溜槽；风动溜槽输送部分：中间仓与主溜槽连接管路中设闸板阀，多个主溜槽各自连接多个电解槽上的分溜槽，溜槽供气管路中均设空气调节阀并与溜槽进气口相连，溜槽供气管路进气端与风机管路或经减压的压缩空气管路相连；分溜槽出料口连接电解槽氟化盐料箱进料口，料箱设低料位计和高料位计。
2.根据权利要求1所述的氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，其特征是系统设置：
氟化盐中间仓的数量＝电解槽总数÷每个中间仓所负责输送的电解槽数量；
主溜槽的数量＝氟化盐中间仓的数量×2；
分溜槽的数量与电解槽数量相同，分溜槽的出料口数量和与其相连电解槽中氟化盐料箱数量相同。
3.根据权利要求1所述的氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，其特征是：电解槽氟化盐料箱和溜槽的排气可通过管路连接至电解烟气管道；收尘器将中间仓含尘气体滤过后排出废气，同时回收粉尘中的氟化盐。
4.根据权利要求1所述的氟化盐气力输送至铝电解槽的系统，其特征是电气控制器件：有组态软件的图形控制台作为PLC主站，设置在浓相压力罐附近，与压力罐、加料系统及PLC从站由一根工业控制总线缆线相连，负责控制压力罐充排料工作；PLC控制从站设置在各自对应的氟化盐中间仓附近，负责采集中间仓和电解槽氟化盐料箱的料位信号以及阀的状态信号并送往控制台，同时负责把控制台发出的控制信号发往相应的执行机构。
5.一种权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于分为浓相输送控制和风动溜槽输送控制两部分，由中间仓的高低料位信号来控制浓相输送系统的启闭，由电解槽中氟化盐料箱的高低料位信号来控制风动溜槽输送系统的启闭；
(1)风动溜槽输送系统：当系统末端某个电解槽氟化盐料箱(12)的低料位计(13)发出低料位信号经PLC从站通过工业控制总线传至控制台，PLC主站同时与PLC从站通讯确认中间仓料位高于低料限位时，控制台发出指令启动风动溜槽输送系统，开启相关的空气调节阀(10)调节供气量，根据供风量控制输送速度使得输送线前后速度匹配，同时关闭无关的空气调节阀；当氟化盐料箱(12)的高料位计(14)发出高料位信号至控制台，控制台发出指令停止风动溜槽输送系统的工作；
(2)浓相输送系统：只有当某个氟化盐中间仓(4)的低料位计(6)发出低料位信号经PLC从站报告至PLC总站，控制台发出指令才启动浓相输送系统，开启相应中间仓(4)的电动或气动金属硬密封球阀(3)，关闭其余的电动或气动金属硬密封球阀，按照浓相输送程序进行输送工作；当中间仓(4)料位的高料位计(7)发出高料位信号至控制台，控制台发出指令停止浓相输送系统的工作。
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