CN112048738B - 电解槽阳极更换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电解槽阳极更换系统，包括控制器和参数测量模块；参数测量模块包括电流测量单元和高度测量单元；其中，电流测量单元包括电流分布架子以及与电流分布架子连接的电流分布测量头，电流分布测量头通过电线A与控制器信号连接以实时把电流分布测量头测得的数据传输控制器中；高度测量单元包括呈水平状固定于电解槽上的主架、呈垂直状与主架连接的支架、以及设置在支架底部的距离移动器和红外线发射接收器，支架可相对于主架上下活动，支架两侧对称设置有导杆，支架与两个导杆相对的侧立面上均设置有换极尺；距离移动器和红外线发射接收器均通过电线B与控制器信号连接。

Description

电解槽阳极更换系统
技术领域
本发明涉及电解设备技术领域，具体涉及电解槽阳极更换系统。
背景技术
现代化铝电解生产中处理电解槽电压摆和更换阳极是生产中的两项主要工作，也是影响电解槽使用寿命，生产效率以及工人工作效率的主要因素。处理电解槽电压摆时需要了解电解槽阳极的电流分布情况，快速和掌握阳极电流分布情况，有利于及时准确处理电压摆，对维护槽况和提高生产效率意义重大。
电解槽生产中阳极更换，采用按周期固定更换方式。由于槽况不同和阳极质量的差别，以及其它不可定因素的影响，生产中形成低残极和高残极两种情况，低残极极易造成阳极涮爪，使铝水中铁含量增加，降低了铝水的品质。而高残极降低了阳极的利用率，增加了生产成本。人工座极质量参差不齐，阳极更换的好与坏，要用阳极电流分布的正常与否来体现。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供电解槽阳极更换系统，提高了阳极的有效利用率，提高了座极质量，降低了生产成本。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
电解槽阳极更换系统，包括控制器和参数测量模块；
所述参数测量模块包括电流测量单元和高度测量单元；其中
所述电流测量单元包括电流分布架子以及与所述电流分布架子连接的电流分布测量头，所述电流分布测量头通过电线A与所述控制器信号连接以实时把所述电流分布测量头测得的数据传输控制器中；
所述高度测量单元包括呈水平状固定于电解槽上的主架、呈垂直状与所述主架连接的支架、以及设置在所述支架底部的距离移动器和红外线发射接收器，所述支架可相对于所述主架上下活动，所述支架两侧对称设置有导杆，所述支架与两个所述导杆相对的侧立面上均设置有刻度值；所述距离移动器和红外线发射接收器均通过电线B与控制器信号连接。
进一步，所述导杆与红外线发射接收器相对的侧面上设置有换极尺，所述换极尺上端设置有换极线反光板、底端设置有座极线反光板；其中，高度测量单元包括座极线反光板与换极线反光板的高度设置。
进一步，所述红外线发射接收器安装在所述距离移动器上,所述距离移动器由电脑控制操作发生移动，用于调整实际高度的高度值；其中，高度测量单元包括实际高度的设置和座极线反光板位置的设置。
进一步，所述红外线发射接收器包括座极指示灯、换极指示灯和移动指示灯。
进一步，所述控制器与系统服务器信号连接，所述系统服务器与电脑网络连接。
进一步，所述电脑与手机信号连接。
进一步，所述座极线反光板与换极线反光板的高度由阳极炭块的有效利用高度决定。
进一步，实际高度的设置为铝液基础值到刻度值上“0”位置的垂直高度。
进一步，所述座极线反光板的位置高度为阳极底掌到红外线水平仪的位置高度。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明提供的阳极电流分布测量即可单独自成系统使用，又可对阳极更换进行电流分布校正，以提高阳极更换质量。
2、阳极电流分布测量使工作人员及时准确了解电解槽阳极电流分布情况，提高了工人处理不稳定电解槽的效率，对电解槽情况维护和提高生产效率意义重大。
3、本发明提高了阳极更换质量和提高了阳极利用率，对于电解生产来说意义重大。阳极成本在生产中所占比重很高。本发明中在电解槽外对槽内的阳极高度进行确定，利用红外线发射接收器与导杆上预设的座极线反光板和换极线反光板的位置识别来实现阳极更换。阳极电流分布测量对阳极更换的好坏进行校正，从而调整阳极更换中的各项数值，使阳极更换准确。本发明系统改变了多年来电解槽生产中阳极更换按周期固定更换方式，使阳极更换按实际阳极消耗的快慢自动确定更换，提高了阳极的有效利用率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例提供的电解槽阳极更换系统的系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电解槽阳极更换系统的座极线反光板设置图；
图3为本发明实施例提供的电解槽阳极更换系统的高度测量单元的结构示意图；
图4为为本发明实施例提供的电解槽阳极更换系统的电脑的操作桌面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1-图4所示，本实施例提供的电解槽阳极更换系统，包括控制器9和参数测量模块。所述参数测量模块包括电流测量单元和高度测量单元。
其中，所述电流测量单元包括电流分布架子13以及与所述电流分布架子13连接的电流分布测量头3，电流分布测量头3通过电线A与所述控制器9信号连接以实时把所述电流分布测量头3测得的数据传输控制器9中。
所述高度测量单元包括呈水平状固定于电解槽上的主架14、呈垂直状与所述主架14连接的支架21、以及设置在所述支架21底部的距离移动器6和红外线发射接收器8，所述支架21可相对于所述主架14上下活动，所述支架21两侧对称设置有导杆2，所述支架21与两个所述导杆2相对的侧立面上均设置有刻度值19；所述距离移动器6和红外线发射接收器8均通过电线B与控制器9信号连接。控制器9负责处理电流测量单元和高度测量单元采集的信号，并将处理后的信号传输到电脑中，控制器9自动识别并记忆电解槽的槽号、时间和运行轨迹。
进一步，所述导杆2与红外线发射接收器8相对的侧面上设置有换极尺17，所述换极尺17上端设置有换极线反光板4、底端设置有座极线反光板5，两者间的高度即是阳极的有效利用高度。
进一步，所述距离移动器6根据铝液基础值的位置变化由电脑发出指令进行上下移动，以保持实际高度的高度不发生变化。
进一步，所述红外线发射接收器8包括座极指示灯、换极指示灯和移动指示灯，区分不同工作时的指示。
进一步，所述控制器9与系统服务器10信号连接，所述系统服务器10与电脑11网络连接，电脑11用于储存数据。所述电脑11与手机12信号连接。
支架21可相对于主架14上下活动，以确定刻度值19上的“O”位置。根据不同型号的电解槽设置不同高度的实际高度，同型号电解槽根据铝液基础值的高度确定铝液基础值上平面到支架21中刻度值19上“0”位置的高度，即“实际高度”，也是初始安装时红外线发射接收器8的位置。铝液基础值高度发生变化时，由电脑操作发出指令使距离移动器发生高度变化，保持所设置的“实际高度”的高度不变。
根据所设置的“实际高度”的高度值来设置导杆上换极尺17上座极线反光板5的位置，阳极底掌(即地面)到红外线水平仪的高度是实际高度减去阳极预留值和极距后的高度，即是座极线反光板的位置高度。
确定好红外线水平仪的高度位置，即确定好了同型号电解槽所有阳极的座极线反光板的位置高度。
本发明的工作原理如下：
根据不同型号电解槽设置同型号电解槽统一的实际高度。以铝液基础值的某一数值为标准，设置铝液基础值到支架上的刻度值“0”位置的高度，即实际高度。也是固定于距离移动器上的红外线发射接收器的初始安装位置。铝液基础值发生变化时，由电脑发出操作指令使距离移动器发生上下位置的变化，使实际高度保持高度不变。
体现在导杆换极尺上的座极线反光板与换极线反光板之间的距离即是阳极炭块的有效利用高度，并与红外线发射接收器发生联系，即换极和座极工作过程的发生。电流分布测量装置实时监测阳极电流的分布情况，同时用于佐证阳极更换质量的好与坏。
所有设置完成以后，设置电解槽中某组阳极为“原始值”，用于校正实际高度的正确性，被设置为“原始值”的阳极，需人工座极完成，手动或电脑发出指令使对应的红外线发射接收器发生上下移动，被动与座极线发光板发生关联，红外线发射接收器所处的位置为实际高度的有效实际高度，在电脑中确定好后，其他的阳极对应的红外线发射接收器均按照“原始值”移动的标准自动发生移动。设置为“原始值”的阳极在生产中换极线反光板自动与红外线发射接收器发生关联。
综上所述，本发明提供的阳极电流分布测量即可单独自成系统使用，又可对阳极更换进行电流分布校正，以提高阳极更换质量。阳极电流分布测量使工作人员及时准确了解电解槽阳极电流分布情况，提高了工人处理不稳定电解槽的效率，对电解槽况维护和提高生产效率意义重大。
本发明提高了阳极更换质量和提高了阳极利用率，对于电解生产来说意义重大。阳极成本在生产中所占比重很高。本发明中在电解槽外对槽内的阳极高度进行确定，利用红外线发射接收器与导杆上预设的座极线反光板和换极线反光板的位置识别来实现阳极更换。阳极电流分布测量对阳极更换的好坏进行校正，从而调整阳极更换中的各项数值，使阳极更换准确。本发明系统改变了多年来电解槽生产中阳极更换按周期固定更换方式，使阳极更换按实际阳极消耗的快慢自动确定更换，提高了阳极的有效利用率，降低了生产成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.电解槽阳极更换系统，其特征在于：包括控制器(9)和参数测量模块；
所述参数测量模块包括电流测量单元和高度测量单元；其中所述电流测量单元包括电流分布架子(13)以及与所述电流分布架子(13)连接的电流分布测量头(3)，所述电流分布测量头(3)通过电线A与所述控制器(9)信号连接以实时把所述电流分布测量头(3)测得的数据传输控制器(9)中；所述高度测量单元包括呈水平状固定于电解槽上的主架(14)、呈垂直状与所述主架(14)连接的支架(21)、以及设置在所述支架(21)底部的距离移动器(6)和红外线发射接收器(8)，所述支架(21)可相对于所述主架(14)上下活动，所述支架(21)两侧对称设置有导杆(2)，所述支架(21)与两个所述导杆(2)相对的侧立面上均设置有刻度值(19)；所述距离移动器(6)和红外线发射接收器(8)均通过电线B与控制器(9)信号连接；
所述导杆(2)与红外线发射接收器(8)相对的侧面上设置有换极尺(17)，所述换极尺(17)上端设置有换极线反光板(4)、底端设置有座极线反光板(5)；
其中，高度测量单元包括座极线反光板(5)与换极线反光板(4)的高度设置。
2.根据权利要求1所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述红外线发射接收器(8)安装在所述距离移动器(6)上,所述距离移动器(6)由电脑控制操作发生移动，用于调整实际高度的高度值；
其中，高度测量单元包括实际高度的设置和座极线反光板(5)位置的设置。
3.根据权利要求1所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述红外线发射接收器(8)包括座极指示灯、换极指示灯和移动指示灯。
4.根据权利要求1所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述控制器(9)与系统服务器(10)信号连接，所述系统服务器(10)与电脑(11)网络连接。
5.根据权利要求4所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述电脑(11)与手机(12)信号连接。
6.根据权利要求1所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述座极线反光板与换极线反光板的高度由阳极炭块的有效利用高度决定。
7.根据权利要求2所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：实际高度的设置为铝液基础值到刻度值上“0”位置的垂直高度。
8.根据权利要求1所述的电解槽阳极更换系统，其特征在于：所述座极线反光板的位置高度为阳极底掌到红外线水平仪的位置高度。
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