CN102519245B - 电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石炉自焙电极焙烧温度的测量、电极压放的控制方法。本发明的积极效果是：通过在电极相应部位安装4个以上的温度传感器，实时测量电极的焙烧温度，借此计算判断电极的焙烧质量和速度，并根据焙烧质量和速度自动控制压放操作，确保电极长度满足冶炼要求，杜绝电极软断和过烧卷铁皮事故的发生。从而达到提高电石炉的运行效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的。

Description

电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置及方法。

背景技术

电石炉，属矿热炉系列的一种，冶炼的产品是电石，它冶炼的核心理论是：通过电离空气形成定向高温离子流-电弧，将电能转换成热能，为还原反应提供足够高的温度场。

电极的长度取决于电极焙烧压放速度和电极端头消耗速度的平衡。在冶炼过程中，随着炉底熔池液面（或渣面）的不断升高，炉料经常性下榻，电极端头因烧损而上移以及熔池导电性的变化，需要适时调整电极的实际位置，以保持炉内电弧功率始终能够处于最佳状态，同时还要能够保持三相电极电弧的弧长基本相同，以维持三相电极释放相同的电弧功率，保持相同大小的还原反应区域，同时使供电系统能够达到的较高的电效率，达此目的的关键之一就是电极的长度、强度和导电性能要能够满足冶炼的要求。

在电石炉冶炼过程中，通常是依靠人工经验，参考冶炼电流和功率大小，确定一个相对固定的时间值，作为电极压放操作的时间间隔值，一般要8个小时或更长时间，才能调整压放时间间隔值。电极压放操作时，操作者无法预知电极的焙烧温度和质量，往往出现电极焙烧质量未达到要求即提前压放导致电极软断，或出现未能及时压放导致电极过焙烧卷铁皮的电极事故。尤其是对于密闭电石炉更是如此。密闭电石炉冶炼时，电极被密封在炉盖内，操作者无法随时观察到电极的表面温度和焙烧情况，一般需要处理停炉时，才能人工观察电极的焙烧质量，观察结果也随人员的经验不同而异。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置及方法，有效地避免了人工凭经验确定电极压放操作所带来的电极软断和过烧事故。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置，在离电炉中心高温区最近的两个导电筋板之间设置有两个内侧热电偶，在离电炉中心高温区最远的两个导电筋板之间设置有两个外侧热电偶；在各个热电偶的端头部位设置有耐高温绝缘支架；各个热电偶的信号线经过防火管道引出，并接入信号放大器，信号放大器通过数据线依次与A/D采样板和计算机连接。 

本发明还提供了一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制方法，包括如下步骤： 

第一步、热电偶对电极温度进行实时采集；

第二步、信号放大器对热电偶采集的信号进行处理放大，并转换成直流电压模拟信号，输出给A/D采样板，转换成数字信号，并输送给计算机；

第三步、计算机进行判断： 

（1）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且 T_外下一直大于等于T_外下设，则计算机输出电极压放指令，系统执行电极压放操作；

（2）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且T_外下与T_外下设的差一直小于设定的温度变化范围，则计算机发出报警信号，但不发出电极压放指令；

（3）若T_内上小于T_内上设 且T_外上＜小于T_外上设，则计算机发出对电极电流进行限制的报警信号。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过在电极相应部位安装4个以上的温度传感器，实时测量电极的焙烧温度，借此判断电极的焙烧质量和速度，并根据焙烧质量和速度自动控制压放操作，确保电极长度满足冶炼要求，杜绝电极软断和过烧卷铁皮事故的发生，从而达到提高电石炉的运行效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置的结构示意图。

具体实施方式

一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置，如图1所示，包括电极1、电极外壳2、电极护屏3、导电筋板4、内侧热电偶5、外侧热电偶6和耐高温绝缘支架7等。其中：

在离电炉中心高温区8最近的两个导电筋板之间，设置有两个内侧热电偶（即温度传感器）5，分别设置在筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分别称为内上热电偶、内下热电偶。

在离电炉中心高温区8最远的两个导电筋板之间，设置有两个外侧热电偶（即温度传感器）6，分别设置在筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分别称为外上热电偶、外下热电偶。

在各个热电偶的端头部位设置有耐高温绝缘支架7，用来固定热电偶头部，并保持热电偶的测温敏感部分和电极外壳2（即电极筒）之间的绝缘。在耐高温绝缘支架7的侧面留有用于探测电极表面温度的孔洞。热电偶整体位于电极外壳2和电极护屏3内，热电偶周围被绝热、绝缘材料密封（除了专用探测电极表面温度的孔洞）。热电偶的信号线经过防火管道引出至配套的信号放大器，信号放大器对热电偶信号进行处理放大，并转换成直流电压模拟信号，输出给A/D采样板，转换成数字信号，并输入计算机进行运算处理，输出相应的信号给中间继电器，以驱动电极压放油缸，执行电极压放操作控制。电极焙烧温度、压放控制信号的设定值通过键盘输入到计算机内存储。

本发明还提供了一种电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制方法，包括如下步骤：

第一步、热电偶对电极温度进行实时采集；

第二步、信号放大器对热电偶采集的信号进行处理放大，并转换成直流电压模拟信号，输出给A/D采样板，转换成数字信号，并输送给计算机；

第三步、计算机进行判断：

设内下热电偶测得的内侧下部温度值为T_内下，内上热电偶测得的内侧上部温度值为T_内上，外下热电偶测得的外侧下部温度值为T_外下，外上热电偶测得的外侧上部温度值为T_外上，内侧下部设定温度值为T_内下设，内侧上部设定温度值为T_内上设，外侧下部设定温度值为T_外下设，外侧上部设定温度值为T_外上设， 

（1）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且 T_外下一直大于等于T_外下设，则计算机输出电极压放指令，系统执行电极压放操作；

（2）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且T_外下与T_外下设的差一直小于设定的温度变化范围，则计算机发出报警信号，但不发出电极压放指令；

（3）若T_内上小于T_内上设 且T_外上＜小于T_外上设，则计算机发出报警信号，电极电流须限制在一定范围，否则，会出现电极筒导电筋板烧毁的事故。

本发明的工作原理是：通过内上热电偶、内下热电偶、外上热电偶和外下热电偶对电极内、外侧上部和下部温度进行实时测量，并将测量结果输入计算机，计算机根据电极焙烧的温度变化，判断电极的焙烧质量和焙烧速度，并发出相信的控制信号或报警信号。

Claims (1)

1.一种利用电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置进行测控的方法，所述电石炉自焙电极焙烧质量的测量控制装置包括在离电石炉中心高温区最近的两个导电筋板之间设置有两个内侧热电偶，两个内侧热电偶分别设置在导电筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分别称为内上热电偶、内下热电偶；在离电石炉中心高温区最远的两个导电筋板之间设置有两个外侧热电偶，两个外侧热电偶分别设置在导电筋板的上端水平位置附近和下端水平位置附近，分别称为外上热电偶、外下热电偶；在各个热电偶的端头部位设置有耐高温绝缘支架；各个热电偶的信号线经过防火管道引出，并接入信号放大器，信号放大器通过数据线依次与A/D采样板和计算机连接；其特征在于：包括如下步骤：

第一步、热电偶对电极温度进行实时采集；

第二步、信号放大器对热电偶采集的信号进行处理放大，并转换成直流电压模拟信号，输出给A/D采样板，转换成数字信号，并输送给计算机；

第三步、计算机进行判断： 

设内下热电偶测得的内侧下部温度值为T_内下，内上热电偶测得的内侧上部温度值为T_内上，外下热电偶测得的外侧下部温度值为T_外下，外上热电偶测得的外侧上部温度值为T_外上，内侧下部设定温度值为T_内下设，内侧上部设定温度值为T_内上设，外侧下部设定温度值为T_外下设，外侧上部设定温度值为T_外上设，

（1）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且 T_外下一直大于等于T_外下设，则计算机输出电极压放指令，系统执行电极压放操作；

（2）若在设定的高温保持时间段内，T_内下一直大于等于T_内下设 且T_外下与T_外下设的差一直小于设定的温度变化范围，则计算机发出报警信号，但不发出电极压放指令；

（3）若T_内上小于T_内上设 且T_外上小于T_外上设，则计算机发出对电极电流进行限制的报警信号。

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