CN101824632A - 防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝电解槽阳极的控制装置及方法，尤其涉及一种防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置及方法。防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，包括电源开关、阳极提升电机，设在电源开关与阳极提升电机之间的正反转控制接触器，阳极提升电机设在阳极提升母线的上方，其特征在于所述的正反转控制接触器与电源开关之间设有强制断电接触器，强制断电接触器和正反转控制接触器接收槽控机的控制信号，槽控机接收电解槽工作状况信号、强制断电接触器辅助接点返馈信号、正反转控制接触器辅助接点返馈信号。本发明有效防止了阳极提升机构的限位开关失灵或阳极传动机构电动机控制接触器触点粘连而造成离极故障。

Description

防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种铝电解槽阳极的控制装置及方法，尤其涉及一种防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置及方法。
背景技术
电解铝生产系统是典型的大容量直流用电负荷，整个工艺生产系统是由多台机组并联构成的整流装置和多达上百台的电解槽串联构成的十分复杂的庞大系统，为其供电的直流供电装置通常为多台整流机组并联构成的整流系统，随着电解槽工作电流的不断增大，整个供电整流系统的直流电源容量十分巨大，一旦由于漏槽或某种原因造成系列中某个电解槽的阳极和阴极的极距异常增大甚至断开，即通常所说的开路事故，此时如果不及时切断为其供电的电源，开路的电解槽将产生巨大的直流拉弧，将酿成重大的生产事故，所以防止电解直流系统开路事故的发生对保证整个系统生产安全是十分重要的，为此不仅要求供电整流装置要具有完善的控制、保护功能，还要求负责每个电解槽控制工作的槽控机具有十分强大的智能控制功能和多重保护措施，以防止由于漏槽或某种原因造成系列中某个电解槽的阳极和阴极的极距异常增大甚至断开。
造成铝电解槽离极故障原因：铝电解槽的工作原理是将溶解在电解质中的氧化铝在直流电的作用下，还原出金属铝，即阳极炭块组与电解槽内的阴极保持一定的距离，使期间的电解质通过直流电流将溶解在电解质中的氧化铝还原出金属铝，由于出铝造成的槽内铝液面下降和阳极的消耗以及槽效应等原因，在电解槽正常生产过程中为了适应上述变化保持电解槽的稳定，需要不断的调整阳极炭块组与电解槽7内阴极之间的距离，即上下调整阳极高度，然而，如果调整不当将造成阳极炭块9组与电解槽内的铝液的距离变化过大、过快，严重情况下可能造成离极故障，造成离极故障的原因除电解槽漏槽意外还有如下原因：a)阳极提升机构的限位开关失灵；b)阳极传动机构电动机控制接触器触点粘连。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供一种防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置及方法，目的是防止阳极提升机构的限位开关失灵或阳极传动机构电动机控制接触器触点粘连而造成离极故障。
为达上述目的本发明防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，包括电源开关、阳极提升电机，设在电源开关与阳极提升电机之间的正反转控制接触器，阳极提升电机设在阳极提升母线的上方，所述的正反转控制接触器与电源开关之间设有强制断电接触器，强制断电接触器和正反转控制接触器接收槽控机的控制信号，槽控机接收电解槽工作状况信号、强制断电接触器辅助接点返馈信号、正反转控制接触器辅助接点返馈信号。
所述的在阳极提升母线的上方设有顶部限位开关，在阳极提升母线下方设有底部限位开关。
所述的顶部限位开关和底部限位开关的工作信号传送到槽控机。
所述的正反转控制接触器与阳极提升电机之间设有热保护器。
所述的正反转控制接触器包括正转控制接触器和反转控制接触器。
防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，包括下述步骤：槽控机根据采集的电解槽工作状况信号输出升或者降的时间控制指令；阳极提升电机按照槽控机设定的提升时间进行运转，同时实时检测返馈信号，并根据返馈信号输出相应的控制指令。
所述的实时检测返馈信号为正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关和底部限位开关的工作信号。
所述的在正常提升时间内检测到正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关和底部限位开关的工作信号为工作正常，否则为工作异常。
所述的在正常提升时间内没有检测到正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关或底部限位开关的工作信号时向强制断点接触器输出强制断点接触器线圈断电信号。
所述的向强制断点接触器输出强制断点接触器线圈断电信号后根据强制断点接触器辅助接点返馈信号断判强制断点接触器辅助接点是否断开，并发送报警信号。
所述的强制断点接触器辅助接点是断开的则发送报警提示本提升系统需检修信号，如果没有断开则发送严重事故报警信号。
本发明的优点是：1)、根据阳极提升速度及最大行程设定阳极提升电机最长运行时间，如果在此运行时间内仍然没有检测到限位信号，槽控机进入到强制停止程序。2)、在短时正反转控制接触器前面增设一个强制断点接触器，消除了正反转控制接触器容易产生粘连故障使系统失控无法停止传动机构的缺点。3)、可以有效防止由于阳极提升装置失控造成电解直流系统开路和电解槽冒槽使整个电解系列停电。
附图说明
图1是本发明的控制主接线图。
图2是槽控机的接线图。
图3是电解槽阳极升降系统示意图。
图4是本发明的控制方法流程图。
图中：1、阳极提升电机；2、热保护器；3、正转控制接触器；4、强制断点接触器；5、电源开关；6、槽控机；7、电解槽；8、阳极提升母线；9、阳极碳块；10、顶部限位开关；11、底部限位开关；12、传动机构；13、反转控制接触器；14、电解槽工作状况信号；15、强制断电接触器辅助接点反馈信号；16、正转控制接触器辅助接点反馈信号；17、反转控制接触器辅助接点反馈信号；18、顶部限位开关工作信号；19、底部限位开关工作信号。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明，但本发明保护范围不受实施例所限。
如图1、2和3所示本发明防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，包括电源开关5、阳极提升电机1，设在电源开关5与阳极提升电机1之间的正反转控制接触器，阳极提升电机1设在阳极提升母线8的上方，阳极提升电机驱动传动机构12对阳极提升母线进行升降，正反转控制接触器与电源开关5之间设有强制断点接触器4，正反转控制接触器包括正转控制接触器3和反转控制接触器13；强制断电接触器4和正反转控制接触器接收槽控机6的控制信号，槽控机6接收电解槽工作状况信号14、强制断电接触器辅助接点反馈信号15、和正转控制接触器辅助接点反馈信号16和反转控制接触器辅助接点反馈信号17；在阳极提升母线8的上方设有顶部限位开关10，在阳极提升母线8下方设有底部限位开关11，顶部限位开关10和底部限位开关11设在阳极提升母线8端部的上方和下方；顶部限位开关工作信号18和底部限位开关工作信号19传送到槽控机6；正反转控制接触器与阳极提升电机1之间设有热保护器2。
如图4所示本发明防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，包括下述步骤：槽控机根据采集的电解槽工作状况信号输出升或者降的时间控制指令S 1；阳极提升电机按照槽控机设定的提升时间进行运转，正或反转控制接触器带电，同时实时槽控机检测反馈信号，并根据反馈信号输出相应的控制信号S2；实时检测反馈信号为正转控制接触器辅助接点返馈信号、反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关和底部限位开关的工作信号；对正或反转控制接触器辅助接点返馈信号进行检测，并判断正或反转控制接触器辅助接点是否断开S3；当在正常提升时间内检测到正或反转控制接触器辅助接点返馈信号，说明正或反转控制接触器工作正常，则等待下一次提升信号S4；如果在正常提升时间内没有检测到正或反转控制接触器辅助接点返馈信号，说明正或反转控制接触器工作异正常，向强制断电接触器输出断电信号S5；对顶部限位开关和底部限位开关的工作信号进行检测，并判断是否触发S6；当在正常提升时间内检测到顶部限位开关工作信号或底部限位开关工作信号则为工作正常，等待下一次提升信号S7，如果在正常提升时间内没有检测到顶部限位开关工作信号或底部限位开关工作信号则为工作异常，向强制断电接触器输出断电信号S5；向强制断电接触器输出断电信号后则进行判断强制断电接触器辅助接点返馈信号，根据强制断电接触器辅助接点返馈信号断判强制断电接触器辅助接点是否断开，并发送报警信号S8；强制断电接触器辅助接点是断开的则发送报警提示本提升系统需检修信号S9，如果没有断开则发送严重事故报警信号S10。

Claims (11)

1.防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，包括电源开关、阳极提升电机，设在电源开关与阳极提升电机之间的正反转控制接触器，阳极提升电机设在阳极提升母线的上方，其特征在于所述的正反转控制接触器与电源开关之间设有强制断电接触器，强制断电接触器和正反转控制接触器接收槽控机的控制信号，槽控机接收电解槽工作状况信号、强制断电接触器辅助接点返馈信号、正反转控制接触器辅助接点返馈信号。
2.根据权利要求1所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，其特征在于在阳极提升母线的上方设有顶部限位开关，在阳极提升母线下方设有底部限位开关。
3.根据权利要求2所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，其特征在于所述的顶部限位开关和底部限位开关的工作信号传送到槽控机。
4.根据权利要求1所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，其特征在于所述的正反转控制接触器与阳极提升电机之间设有热保护器。
5.根据权利要求1或4所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制装置，其特征在于所述的正反转控制接触器包括正转控制接触器和反转控制接触器。
6.防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于包括下述步骤：槽控机根据采集的电解槽工作状况信号输出升或者降的时间控制指令；阳极提升电机按照槽控机设定的提升时间进行运转，同时实时检测返馈信号，并根据返馈信号输出相应的控制指令。
7.根据权利要求6所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于所述的实时检测返馈信号为正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关和底部限位开关的工作信号。
8.根据权利要求7所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于在正常提升时间内检测到正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关和底部限位开关的工作信号为工作正常，否则为工作异常。
9.根据权利要求8所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于在正常提升时间内没有检测到正反转控制接触器辅助接点返馈信号、顶部限位开关或底部限位开关的工作信号时向强制断点接触器输出强制断点接触器线圈断电信号。
10.根据权利要求9所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于向强制断点接触器输出强制断点接触器线圈断电信号后根据强制断点接触器辅助接点返馈信号断判强制断点接触器辅助接点是否断开，并发送报警信号。
11.根据权利要求10所述的防止铝电解槽阳极失控造成离极故障的控制方法，其特征在于强制断点接触器辅助接点是断开的则发送报警提示本提升系统需检修信号，如果没有断开则发送严重事故报警信号。
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