CN107164783A - 一种氧化铝投料系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电解铝领域，涉及用于稳定控制氧化铝投料值的一种氧化铝投料系统，其由投料系统1和控制器2组成；其中投料系统1包括氧化铝储仓1‑1、手动插板阀1‑2、风动溜槽1‑3、投料冲板流量计1‑4、主烟管1‑5、投料口1‑6、方头弯管1‑7、物料缓冲室1‑8、检查孔1‑9、物料孔1‑10、排气管1‑11、减速电机1‑12、联动装置1‑13、就地控制箱1‑14、手动转轮1‑15和插板阀1‑16，控制器2可根据在终端3预设的参数和投料系统1反馈的实时数据通过控制减速电机1‑12的转向和转速调整投料值，使投料值稳定在标准范围内，本发明可减少调整时间，降低劳动量和人力成本，提高安全性，达到环保要求。

Description

一种氧化铝投料系统

技术领域

本发明属于电解铝领域，具体涉及用于稳定控制氧化铝投料的一种氧化铝投料系统。

背景技术

在电解铝行业中，需要将氧化铝的原料通过投料装置输送到主烟管中，在电解铝生产工艺中供料净化车间的新鲜、载氟氧化铝投料系统是由：氧化铝储仓、物料插板阀、输送溜槽、冲板流量计组成。按照工艺需求计算投料值，确保连续稳定的向烟管中投料，实现对电解车间生产的烟气净化，从而达到企业的环保要求。

目前常用的投料调整系统中存在如下问题：首先，现有的氧化铝投料调整系统中没有设置有效的物料缓冲装置，物料直接通过溜槽输送，在输送过程中容易造成积料、钩料的现象；其次，目前的氧化铝投料调整系统中手动插板阀操作路线远，并且没有远程操作装置，在需要调整投料量时需要操作人员在投料装置的控制面板上人工调整，频繁往复的工作不仅浪费人力和时间，而且影响工作效率；另外，先有的氧化铝投料调整系统中没有能够快速并且操作方便而且维护简单的电气控制调整装置，人工和简单的机械调整会导致延长投料调整的用时，而且简单的人工机械控制调整不精确，无法保证实时的调整量。

发明内容

为解决现有投料调整系统中存在的问题和缺陷，本发明提供一种用于稳定控制氧化铝投料的氧化铝投料系统。

本发明的采取的技术方案如下：

一种氧化铝投料系统，其特征在于：其由投料系统1和控制器2组成；

其中投料系统1包括氧化铝储仓1-1、手动插板阀1-2、风动溜槽1-3、投料冲板流量计1-4、主烟管1-5、投料口1-6、方头弯管1-7、物料缓冲室1-8、检查孔1-9、物料孔1-10、排气管1-11、减速电机1-12、联动装置1-13、就地控制箱1-14、手动转轮1-15和插板阀1-16；

氧化铝储仓1-1下方设置有手动插板阀一1-2，风动溜槽1-3一端跟氧化铝储仓1-1连接，另一端与方头弯管1-7连接，方头弯管1-7下方设置有投料口1-6；投料口1-6延伸到主烟管1-5内，投料口1-6内设置有排气管1-11，排气管1-11贯穿投料口1-6内部并延伸至风动溜槽1-3内部；

排气管1-11一侧设置有投料冲板流量计1-4，投料冲板流量计1-4与控制器2连接；

风动溜槽1-3靠近投料口1-6的一侧设置有物料缓冲室1-8，物料缓冲室1-8上方设置有就地控制箱1-14，联动装置1-13一端跟减速电机1-12连接，另一端与插板阀1-16连接，插板阀1-16与物料孔1-10活动连接，联动装置1-13设置在密闭的箱体内，该箱体上靠近物料缓冲室1-8的一侧设置有检查孔1-9；

减速电机1-12与控制器2连接。

所述的控制器2和终端3远程连接。

所述的就地控制箱1-14中设置有限位保护装置。

所述的就地控制箱1-14上设置有调速按钮和开关。

所述的联动装置1-13上设置有手动转轮1-15。

一种氧化铝投料系统的使用方法，其特征在于，包含以下步骤：

1设定参数，在控制器2或终端3中设置投料值上限、投料值下限、投料标准值和调整范围，并将参数信号储存在控制器2中；

2开始投料，控制器2根据预设的参数调整减速电机1-12的转向和转速，确保实际投料值不高于投料值上限、不低于投料值下限；

3反馈调整，在整个投料过程中，投料冲板流量计1-4将投料值数据反馈到控制器2中，控制器2对比反馈数据和预设参数，调整减速电机1-12的转速。

所述的控制器2根据设定的投料值上限、投料值下限和调整范围，自动智能调整实际投料值，其中调整范围可根据实际情况确定，氧化铝物料从氧化铝储仓1-1中流入到风动溜槽1-3中，初段的流量大小可以通过手动插板阀1-2进行控制，氧化铝物料流经风动溜槽1-3时先储存在物料缓冲室1-8中，物料缓冲室1-8能使物料蓄能流态化，经过物料缓冲室1-8的物料其气料混合既空气与氧化铝混合物安息角为“0”，能够增加物料流动性，在在联动装置1-13上设置有手动转轮1-15，转动手动转轮1-15可以控制物料孔1-10的开合大小，当减速电机1-12或控制器2故障时可通过手动方式调整，插板阀1-16与联动装置1-13连接，可根据实际投料值的需求通过就地控制箱1-14上的减速按钮调整实际投料值，联动装置1-13设置在密闭的箱体中，在箱体一侧设置有检查孔1-9，操作人员可以通过检查孔1-9观察物料的流动情况，氧化铝物料经过物料孔1-10流入到方头弯管1-7中，然后经过投料口1-6将氧化铝物料投入到主烟管1-5中；

在开始投料前，先在终端3的人机交互界面设置好投料值上限、投料值下限、投料标准值和调整范围，然后通过控制器2以反馈调节的方式控制投料系统1中减速电机1-12的转速和转向，从而控制投料值的大小，投料冲板流量计1-4将实施测量的投料值数据反馈到控制器2中，控制器2结合投料值数据和误差实时修正投料值，确保投料值的稳定，同时，控制器2将投料冲板流量计1-4实时测得的实际投料值数据传输到终端3中，然后显示在屏幕上，操作人员可实时观察投料值的变化，一旦有异常可随时停止投料，防止因系统故障导致投料中断或投料系统过载。

本发明的有益效果：

(1)结构设计简单，使用方便。

(2)可以直接加装在现有的投料装置上，节省更换生产线的成本。

(3)在原来人工调整投料过程中，工人只能上至氧化铝储仓14m平台进行操作，所需时间约为46分钟，使用本投料系统后在6分钟内就可以轻松完成，大幅提高人员的工作效率。

(4)人员可以直接在控制室一边观察一边调整，降低了人员劳动强度，改善了现场作业环境，消除了去平台作业时过程中的安全隐患。

(5)采用转速较慢的传动系统调整，调整精度高，减少了前期投料反复调整的次数，缩短了投料调整时间。

(6)可最大限度的发挥氧化铝对生产烟气中有害气体的净化潜力，从而提高净化效率，控制污染排放，达到环保要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2位本发明的控制流程示意图。

图3为本发明的逻辑控制示意图。

图4为本发明的新系统使用后投料曲线图。

其中，1为投料系统、1-1为氧化铝储仓、1-2为手动插板阀、1-3为风动溜槽、1-4为投料冲板流量计、1-5为主烟管、1-6为投料口、1-7为方头弯管、1-8为物料缓冲室、1-9为检查孔、1-10为物料孔、1-11为排气管、1-12为减速电机、1-13为联动装置、1-14为就地控制箱、1-15为手动转轮、1-16为插板阀、2为控制器、3为终端。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3对本发明进行详细说明：

如图1所示，投料系统1包括氧化铝储仓1-1、手动插板阀1-2、风动溜槽1-3、投料冲板流量计1-4、主烟管1-5、投料口1-6、方头弯管1-7、物料缓冲室1-8、检查孔1-9、物料孔1-10、排气管1-11、减速电机1-12、联动装置1-13、就地控制箱器1-14、手动转轮1-15和插板阀1-16；

氧化铝储仓1-1下方设置有手动插板阀1-2，风动溜槽1-3一端跟氧化铝储仓1-1连接，另一与方头弯管1-7连接，方头弯管1-7下方设置有投料口；投料口1-6延伸到主烟管1-5的内壁，，投料口1-6内设置有排气管1-11，排气管1-11贯穿投料口1-6内部并延伸至风动溜槽1-3内部；

排气管1-11一侧设置有投料冲板流量计1-4，投料冲板流量计1-4与控制器2连接；

风动溜槽1-3靠近投料口1-11处设置有物料缓冲室1-8，物料缓冲室1-8上方设置有就地控制箱1-14，就地控制箱1-14内部设置有减速电机1-12和联动装置1-13，联动装置1-13内设置有手动转轮1-15，手动转轮1-15和插板阀1-16连接，联动装置1-13设置在密闭的箱体内，该箱体靠近物料缓冲室1-8的一侧设置有检查孔1-9；

氧化铝物料从氧化铝储仓1-1中流入到风动溜槽1-3中，流量大小可以通过手动插板阀1-2初步控制，氧化铝物料流至风动溜槽1-3左端时先储存在物料缓冲室1-8中，物料缓冲室1-8能使物料蓄能流态化，经过物料缓冲室1-8的物料其气料混合既空气与氧化铝混合物安息角为“0”，能够增加物料流动性，在联动装置1-13上设置有手动转轮1-15，转动手动转轮1-15可以控制物料孔1-10的开合大小，当减速电机1-12或控制器2故障时可通过手动方式调整，插板阀1-16与联动装置1-13连接，然后根据实际投料值的需求通过就地控制箱1-14上的控制按钮控制减速电机1-12的转速和转向经联动装置1-13变速后可调整实际投料值的大小，联动装置1-13设置在密闭的箱体中，在箱体一侧设置有检查孔1-9，操作人员可以通过检查孔1-9观察物料的流动情况，氧化铝物料经过物料孔1-10流入到设置在风动溜槽1-3尾端的方头弯管1-7中，然后经过投料口1-6将氧化铝物料投入到主烟管1-5中；

方头弯管1-7中设置有排气管1-11和投料冲板流量计1-4，排气管1-11可以将氧化铝物料流经方头弯管1-7时产生的气体排出，确保物料流畅的流动，投料冲板流量计1-4可以实时测量氧化铝物料的流量大小。

如图3所示，控制器2的控制逻辑为反馈控制，在投料开始之前，先设置投料值上限、投料值下限、投料标准值和控制范围，然后开始投料，在投料过程中投料冲板流量计1-4会实时测量投料量，并显示在仪表上，投料冲板流量计1-4将测得的实际投料值数据实时反馈给控制器2，在控制器2中设置有控制程序，控制器2将实际投料值的瞬时波动及投料冲板流量计1-4的报警信号，作为参数依据计算调整量和调整时间，控制器2将计算后的控制数据转换为电信号传输到减速电机1-12上，通过控制减速电机1-12的转速和转向，实时调整实际投料值，确保投料值的稳定。

如图2所示，一种氧化铝投料系统由投料系统1、控制器2和终端3组成，在开始投料前，先在终端3的人机交互界面设置好投料值上限、投料值下限、投料标准值和调整范围，然后通过控制器2以反馈调节的方式控制投料系统1中减速电机1-12的转速和转向，从而控制投料值的大小，投料冲板流量计1-4将实施测量的投料值数据反馈到控制器2中，控制器2结合投料值数据和误差实时修正投料值，确保投料值的稳定，同时，控制器2将投料冲板流量计1-4实时测得的实际投料值数据传输到终端3中，然后显示在屏幕上，操作人员可实时观察投料值的变化，一旦有异常可随时停止投料，防止因系统故障导致投料中断或投料系统过载。

实施例1

下面结合图4详细说明本发明一种氧化铝投料系统的实际调整过程及使用后的效果：

图4为本发明一种氧化铝投料系统投入使用后在投料生产线某一正常工作日上午10点至12点抽检2小时中采集的数据，抽检时间间隔为每10分钟抽检一次；

在开始投料控制前，先在终端3的程序面板设置投料值标准下限为4.5t，投料值标准上限为5.5t，调整范围为0.5t，然后将控制数据传输到控制器2中，控制器通反馈控制的方式实时控制投料系统1中减速电机1-12的转速和转向，从而实时控制实际投料值，从图4可以看出，经过本发明一种氧化铝投料系统控制后的实际投料值在10:00时为5.1t，在10:10时为5t，在10:20时为5.4t，在10:30时为5.5t，在10:40时为5.3t，在10:50时为5t，在11:00时为4.9t，在11:10为5.1t，在11:20时为4.8t，在11:30时为5.2t，在11:40时为4.9t，在11:50时为4.8t，在12:00时为5.3t，结合测量数据，从实际投料值的波动曲线可以看出，在使用本发明一种氧化铝投料系统后的实际投料值波动范围在预先设定好的投料值标准下限和投料值标准上限之间，实际投料值没有超出投料值标准上限和投料值标准下限，且预先设置的调整范围为0.5t，从图4可以看出，本发明一种氧化铝投料系统在投料时的调整幅度在预先设定的调整范围内，最高调整幅度出现在11:50到12:00之间，实际值从4.8t调整到5.3t，调整幅度为0.5t，符合预先的设定要求；

根据上述调整效果可以看出，在本发明一种氧化铝投料系统投入使用到投料生产线后，实际投料值的波动在预先设定好的投料值标准上限和投料值标准下限之间，符合投料稳定的要求，且本发明一种氧化铝投料系统在进行投料值实时调整时，其调整幅度在预先设定的调整范围内，进一步符合调料调整的稳定要求。

经过现场试验，本发明一种氧化铝投料系统可适用于425-100目的所有粉状物料。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氧化铝投料系统，其特征在于：其由投料系统(1)和控制器(2)组成；

其中投料系统(1)包括氧化铝储仓(1-1)、手动插板阀(1-2)、风动溜槽(1-3)、投料冲板流量计(1-4)、主烟管(1-5)、投料口(1-6)、方头弯管(1-7)、物料缓冲室(1-8)、检查孔(1-9)、物料孔(1-10)、排气管(1-11)、减速电机(1-12)、联动装置(1-13)、就地控制箱(1-14)、手动转轮(1-15)和插板阀(1-16)；

氧化铝储仓(1-1)下方设置有手动插板阀一(1-2)，风动溜槽(1-3)一端跟氧化铝储仓(1-1)连接，另一端与方头弯管(1-7)连接，方头弯管(1-7)下方设置有投料口(1-6)；投料口(1-6)延伸到主烟管(1-5)内，投料口(1-6)内设置有排气管(1-11)，排气管(1-11)贯穿投料口(1-6)内部并延伸至风动溜槽(1-3)内部；

排气管(1-11)一侧设置有投料冲板流量计(1-4)，投料冲板流量计(1-4)与控制器(2)连接；

风动溜槽(1-3)靠近投料口(1-6)的一侧设置有物料缓冲室(1-8)，物料缓冲室(1-8)上方设置有就地控制箱(1-14)，联动装置(1-13)一端跟减速电机(1-12)连接，另一端与插板阀(1-16)连接，插板阀(1-16)与物料孔(1-10)活动连接，联动装置(1-13)设置在密闭的箱体内，该箱体上靠近物料缓冲室(1-8)的一侧设置有检查孔(1-9)；

减速电机(1-12)与控制器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝投料系统，其特征在于：所述的控制器(2)和终端(3)远程连接。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝投料系统，其特征在于：所述的就地控制箱(1-14)中设置有限位保护装置。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铝投料系统，其特征在于：所述的就地控制箱(1-14)上设置有调速按钮和开关。

5.根据权利要求1所述的一种氧化铝投料系统，其特征在于：所述的联动装置(1-13)上设置有手动转轮(1-15)。

6.一种氧化铝投料系统的使用方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)设定参数，在控制器(2)或终端(3)中设置投料值上限、投料值下限、投料标准值和调整范围，并将参数信号储存在控制器(2)中；

(2)开始投料，控制器(2)根据预设的参数调整减速电机(1-12)的转向和转速，确保实际投料值不高于投料值上限、不低于投料值下限；

(3)反馈调整，在整个投料过程中，投料冲板流量计(1-4)将投料值数据反馈到控制器(2)中，控制器(2)对比反馈数据和预设参数，调整减速电机(1-12)的转速。