CN102538997A - 矿热炉自焙电极测温装置 - Google Patents

Abstract

本发明矿热炉自焙电极测温装置，包括自焙电极、电极壳和若干热电偶，电极壳外设有水冷大套，电极壳与水冷大套之间设有填充石棉，热电偶紧贴焙烧段电极壳竖直放置于填充石棉中。第一热电偶安装在电极焙烧段最上部，第二热电偶安装在电极焙烧段中部，第三热电偶安装在电极焙烧段最下部。第一热电偶至第三热电偶各为2只，分别对称安装在自焙电极直径的两端部，并沿自焙电极水平截面的外圆周相互错开分布。各热电偶采集的温度信号接至二次控制显示仪表或PLC控制器。本发明还提供了矿热炉自焙电极测温的方法。其优点是：避免了人为因素导致电极因焙烧不好造成软断或硬断事故，为电极焙烧操作提供了更科学依据，为冶炼安全连续生产提供了有力保障。

Description

矿热炉自焙电极测温装置

技术领域

本发明涉及检测装置，特别是涉及一种矿热炉自焙电极测温装置。

背景技术

电极是矿热炉冶炼过程中将电能转换为热能的主要过渡材料，成为转换能量的桥梁，同时又是影响冶炼工艺，影响产品质量、产量、电耗，决定生产成本的重要因素之一。人们常把电极比作矿热炉的“心脏”，形象地说明了电极在矿热炉中所担负的作用。但在实际生产过程中电极要承受高温、高应力和烟尘破坏等条件的制约，使得电极运行状态在生产工艺指标中成为最重要的考核指标，它关系着产品品质及整个生产过程的稳定、连续运行。

在冶炼生产中，电流是通过电极输入炉内，产生电弧，进行冶炼，电极焙烧的好与坏直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行，是生产过程中必不可少的保障因素。然而，在电极烧结过程中，电极焙烧质量的好坏，目前，国内大多主要根据肉眼的观察，凭借人的经验来判断电极烧结是否正常，如发现放下来的电极表面呈灰白色或暗而不红，则焙烧良好；如发红则太干；如发黑或冒烟甚多，则太软。这种粗略的判断往往是电极压放下来之后才得知电极烧结是否正常，如果过软的电极，一旦压放下来，就有可能造成软断事故；烧结过度，则有可能对电极壳导电元件造成烧损严重，影响电极下放。

如何在电极下放前尽可能准确地判断电极烧结温度是否正常，是矿热炉冶炼过程中的关键，它直接影响到电极能否正常下放，生产能否安全稳定连续运行的重要因素。

为了准确掌握电极烧结过程中不同时段，各测点的烧结温度，对现有多种测温方法，很多专业测温传感器厂家到现场查看后，由于电极的结构及所处的环境复杂，受温度高、磁场强，空间狭小、被测物体带电的制约，许多先进的测温仪表在这里不能正常使用，诸如，红外线不接触式测温、光纤一体测温技术不适应这种环境下应用，这类测温仪表、测温探头都属于电子集成器件，一般工作环境为0～50℃，而电极所测温度点环境温度在几百度，而且空间非常狭小，电极壳与水冷保护大套之间的仅有50mm左右，最终都未能实现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服以上缺陷，提供一种可以避免由人为因素导致电极因焙烧不好造成软断或硬断事故，为电极的焙烧操作提供更科学依据，为冶炼安全连续生产提供有力保障的矿热炉自焙电极测温装置。

为达到上述目的，本发明提供的矿热炉自焙电极测温装置，包括自焙电极及电极壳，所述电极壳外设有水冷大套，所述电极壳与所述水冷大套之间设有填充石棉，还包括若干热电偶，所述热电偶紧贴焙烧段电极壳竖直放置于所述填充石棉中，第一热电偶安装在电极焙烧段最上部，第二热电偶安装在电极焙烧段中部，第三热电偶安装在电极焙烧段最下部，各所述热电偶采集的温度信号经电缆接至二次控制显示仪表或PLC控制器。

本发明矿热炉自焙电极测温装置，其中所述各热电偶经补偿导线接至温度变送器，再通过双绞屏蔽线接至二次控制显示仪表或PLC控制器。

本发明矿热炉自焙电极测温装置，其中所述第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶沿所述自焙电极水平截面的外圆周相互错开分布，所述第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶各为2只，分别对称安装在所述自焙电极直径的两端部。

本发明矿热炉自焙电极测温装置，其中所述第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶分别为长600mm、1000mm和1500mm的铂铑热电偶。

本发明矿热炉自焙电极测温装置，其中所述铂铑热电偶外部加装有95瓷管。

本发明矿热炉自焙电极测温装置的优点是：由于设置了对称分布在自焙电极周围的6个测温点，安装6只铂铑热电偶，以及温度变送器，二次控制显示仪表或PLC控制器，通过对电极焙烧过程的温度检测，焙烧时间的控制，可以及时调整工作端、供电负荷，为电极的焙烧提供更加科学的依据，避免人为因素，因经验主义导致电极因焙烧不好造成的电极软断或硬断事故。这为操作人员下放电极、调控炉矿、掌控供电负荷提供有力依据，为冶炼安全连续生产提供有力的保障。

下面将参照附图并结合实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明矿热炉自焙电极测温装置的主视剖视图；

图2是本发明矿热炉自焙电极测温装置的侧视图(局部)。

具体实施方式

参照图1，本发明矿热炉自焙电极测温装置，包括自焙电极1、电极壳2和若干热电偶5、6、7。电极壳2外设有水冷大套4，电极壳2与水冷大套4设有填充石棉3，热电偶5、6、7紧贴焙烧段电极壳2竖直放置于填充石棉3中。

每根电极1设置6个测温点，安装6只铂铑热电偶。铂铑热电偶外部加装有95瓷管作为保护层，一是提供与炉壳更好绝缘隔离；二是提供隔热以延长其使用寿命；三是将热电偶工作端采取处理后使其紧贴焙烧段电极壳，更能实际反应电极焙烧温度。

热电偶5、6、7选用长度分别为600mm，1000mm，1500mm的热电偶，其量程为0-1300℃，各2根，对称安装在自焙电极1直径的两端部。

结合参照图2，长度为600mm的2根第一热电偶5安装在电极焙烧段最上部，长度为1000mm的2根第二热电偶安装在电极焙烧段最中部，度为1500mm的2根第三热电偶安装在电极焙烧段最下部。第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶沿自焙电极水平截面的外圆周相互错开分布在电极周围。

为了解决强磁场干扰及防止热电偶将强电传至后面的二次显示示仪表或PLC控制器，各热电偶经补偿导线接至温度变送器，各热电偶采集的温度信号经温度变送器转换成标准的电流信号，再通过双绞屏蔽线接至二次控制显示仪表或PLC控制器。操作人员根据电极焙烧过程中检测的温度、焙烧时间等，可以综合判断电极焙烧质量的好坏，从而及时下放电极，保证连续生产。

本发明矿热炉自焙电极测温装置，在正常生产过程中，只有内部的电极向下随着消耗不断压放，电极壳不运动，热电偶通过填充石棉与电极壳紧密接触，确保测温和传送的准确性。当生产工艺要求电极壳必须压放时，电极壳会与电极整体压放，此时，热电偶的触点会因石棉的挤压而与电极壳紧密接触滑动，不影响测温效果。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明涉及精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种矿热炉自焙电极测温装置，包括自焙电极(1)及电极壳(2)，所述电极壳(2)外设有水冷大套(4)，其特征在于：还包括若干热电偶(5、6、7)，所述电极壳(2)与所述水冷大套(4)之间设有填充石棉(3)，所述热电偶(5、6、7)紧贴焙烧段的所述电极壳(2)竖直放置于所述填充石棉(3)中，第一热电偶(5)安装在电极焙烧段的最上部，第二热电偶(6)安装在电极焙烧段的中部，第三热电偶(7)安装在电极焙烧段的最下部，各所述热电偶(5、6、7)采集的温度信号经电缆(8)接至二次控制显示仪表或PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的矿热炉自焙电极测温装置，其特征在于：其中所述各热电偶(5、6、7)经补偿导线接至温度变送器，再通过双绞屏蔽线接至所述二次控制显示仪表或PLC控制器。

3.根据权利要求1或2所述的矿热炉自焙电极测温装置，其特征在于：其中所述第一热电偶(5)、第二热电偶(6)和第三热电偶(7)沿所述自焙电极(1)水平截面的外圆周相互错开分布，所述第一热电偶(5)、第二热电偶(6)和第三热电偶(7)各为2只，分别对称安装在所述自焙电极(1)直径的两端部。

4.根据权利要求3所述的矿热炉自焙电极测温装置，其特征在于：其中所述第一热电偶(5)、第二热电偶(6)和第三热电偶(7)分别为长600mm、1000mm和1500mm的铂铑热电偶。

5.根据权利要求4所述的矿热炉自焙电极测温装置，其特征在于：其中所述铂铑热电偶外部加装有95瓷管。

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