CN113828757A - 一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 - Google Patents
一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113828757A CN113828757A CN202111067491.8A CN202111067491A CN113828757A CN 113828757 A CN113828757 A CN 113828757A CN 202111067491 A CN202111067491 A CN 202111067491A CN 113828757 A CN113828757 A CN 113828757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molten iron
- casting
- carbon bowl
- bowl
- liquid level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D46/00—Controlling, supervising, not restricted to casting covered by a single main group, e.g. for safety reasons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
- C25C3/12—Anodes
- C25C3/125—Anodes based on carbon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,包括如下步骤:S1:获取浇铸前的基础数据,获得碳碗容积V碗及碳碗小内径的面积S小,获得钢爪伸入至碳碗内的高度h爪,设定铁水流速为设定值Q,设定碳碗内铁水液面测量起始位置高度H测1,碳碗内铁水液面测量结束位置高度H测2;S2:获取浇铸测量数据,浇铸时由第一测距传感器实时测得碳碗内铁水液面的高度值,当铁水液面达到H测1时系统记录时间t测1,至铁水液面达到H测2时系统记录时间t测2;S3:由系统进行计算,获得此碳碗所需铁水的质量其中ρ为铁水的密度;S4:系统实时测量浇包的重量,由浇包向此碳碗内浇入M浇铸质量的铁水后停止,完成浇铸,本发明可以使浇铸设备实现智能化和无人化,节约人工,同时提高产品一致性。
Description
技术领域
本发明属于电解铝阳极浇铸方法的技术领域,更具体的说涉及一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法。
背景技术
在电解铝生产过程中,电解槽中的阳极为碳块和钢爪(钢叉)通过磷铁水浇铸成型,在电解过程中阳极的碳块不断进行氧化反应并最终消耗,钢爪则需要重复使用。
钢爪重复使用过程中,需对钢爪进行打磨矫直等工序,会产生磨损,当磨损量达到设定值(一般为直径的20%)进行报废处理。
由于钢爪磨损带来的体积变化,导致阳极浇铸时,碳块与钢爪组装后,碳碗内可盛铁水的体积产生变化,最大变化值可达30%;车间生产时新旧钢爪混用,每个钢爪的直径均不同,无法精准测算钢爪的体积,造成浇铸时难以精准控制每个碳碗的浇铸量。
以上因素造成阳极浇铸目前还在人工浇铸,无法实现自动化和无人化生产。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可以在浇铸铁水时准确测量阳极每个碳碗内所需铁水的浇铸量,使浇铸设备实现智能化和无人化,节约人工,同时提高产品一致性。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,包括如下步骤:
S1:获取浇铸前的基础数据,获得碳碗容积V碗及碳碗小内径的面积S小,获得钢爪伸入至碳碗内的高度h爪,设定铁水流速为设定值Q,设定碳碗内铁水液面测量起始位置高度H测1,碳碗内铁水液面测量结束位置高度H测2;
S2:获取浇铸测量数据,浇铸时由第一测距传感器实时测得碳碗内铁水液面的高度值,当铁水液面达到H测1时系统记录时间t测1,至铁水液面达到H测2时系统记录时间t测2;
S4:系统实时测量浇包的重量,由浇包向此碳碗内浇入M浇铸质量的铁水后停止,完成浇铸。
进一步的在步骤S1中,当碳碗具有不规则底面时,选取碳碗内铁水完全覆盖碳碗底面及钢爪底面后的位置作为H测1。
进一步的在步骤S1中,当碳碗具有多级不同内径时,选取一液面能够稳定上升区域作为H测1和H测2获取区域。
进一步的在步骤S2中,由第二测距传感器测得碳碗上表面高度h上,根据碳碗深度h碗计算获得碳碗下表面的高度h下=h上+h碗,在步骤S1中,设定碳碗内开始测量时液面的高度h底,计算得知H测1=h下-h底,并设定获取测量数据所需铁水液面上升的高度H测,计算得知H测2=H测1-H测。
进一步的在铁水浇铸过程中,采用限流器控制铁水流速。
进一步的所述的第一测距传感器和第二测距传感器均为激光测距传感器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:可以实现每个碳碗独立的计算其待浇铸的铁水,并直接换算为质量,以方便系统进行控制,使得每个碳碗内铁水的注入量达到实际的需要保准,避免铁水外溢现象,且无需人工值守,实现自动计算并控制铁水的注入,保证产品质量,提高产品的一致性。
附图说明
图1为铁水向碳碗内浇铸时的结构示意图。
附图标记:1、碳碗;2、钢爪;3、限流器;4、浇包;5、第一测距传感器;6、第二测距传感器。
具体实施方式
参照图1对本发明电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法的实施例做进一步说明。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”,“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外,如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征,在本发明描述中,“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,包括如下步骤:
S1:获取浇铸前的基础数据,获得碳碗1容积V碗及碳碗1小内径的面积S小,获得钢爪2伸入至碳碗1内的高度h爪,设定铁水流速为设定值Q,设定碳碗1内铁水液面测量起始位置高度H测1,碳碗1内铁水液面测量结束位置高度H测2;
S2:获取浇铸测量数据,浇铸时由第一测距传感器5实时测得碳碗1内铁水液面的高度值,当铁水液面达到H测1时系统记录时间t测1,至铁水液面达到H测2时系统记录时间t测2,此时间差t测可以为t测1-t测2,或者直接为记录值,即在铁水液面到H测1时开始计时至铁水液面达到H测2时停止;
S4:系统实时测量浇包4的重量,由浇包4向此碳碗1内浇入M浇铸质量的铁水后停止,完成浇铸。
本发明中浇包4处具有质量传感器,其用以实时检测浇包4的重量,铁水倒出的质量,只需用倒出前的质量减去倒出后的质量即可。
在现有技术中碳碗1通常并非从上至下为一个标准的圆柱,如图1所示,在本实施例中,其底部具有一凸起,顶部具有台阶和圆台,中间段为一段较长的圆柱,在计算碳碗1的体积时,可将各处先分别进行计算再相加即可,对于一组碳碗1来说,所有的碳碗1形状结构相同,即所有碳碗1的总容积相同,且钢叉伸入至碳碗1内的高度h爪为固定的。
在步骤S1中,当碳碗1具有不规则底面时,选取碳碗1内铁水完全覆盖碳碗1底面及钢爪2底面后的位置作为H测1。
并进一步的在步骤S1中,当碳碗1具有多级不同内径时,选取一液面能够稳定上升区域作为H测1和H测2获取区域。
在本实施例中H测1和H测2时则位于碳碗1内较长的圆柱段位置,即H测1和H测2设定在图1中a区域内,其能够准确的获取并计算出钢叉的截面积。
其中H测1和H测2可以为设定的固定值,此时只要通过第一测距传感器5实时获取铁水液面高度即可,但有时碳碗1的高度不同,会造成在测量起始点碳碗1内铁水液面高度不同。
H测1和H测2还可以为设定的变化值,具体的在步骤S2中,由第二测距传感器6测得碳碗1上表面高度h上,根据碳碗1深度h碗计算获得碳碗1下表面的高度h下=h上+h碗,在步骤S1中,设定碳碗1内开始测量时液面的高度h底,计算得知H测1=h下-h底,并设定获取测量数据所需铁水液面上升的高度H测,计算得知H测2=H测1-H测。
在此时,对每个碳碗1进行注入铁水前,首先通过第二测距传感器6获得碳碗1的实际高度位置,并提前设定好h底,即可在碳碗1内的铁水均具有h底高度时作为测量起始位置高度H测1,并根据提前设定的H测,获得H测2=H测1-H测,即实现所有的碳碗1均在注入相同高度的铁水后开始测量,并使所有铁腕内铁水测量的高度相同。
在铁水浇铸过程中,采用限流器3控制铁水流速,其中所述限流器3包括缓冲箱和导流嘴,缓冲箱上具有斗形的容纳腔,导流嘴上具有导流通道,所述容纳腔底端连通导流通道的顶端。。
本实施例中所述的第一测距传感器5和第二测距传感器6均为激光测距传感器,第一测距传感器5和第二测距传感器6分别位于碳碗1内部区域的上方和碳碗1外侧区域的上方。
如下表所示,其示出的是以图1为例的阳极浇铸过程时在计算获得其中一个碳碗所需浇铸量M浇铸所需的各数据:
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:获取浇铸前的基础数据,获得碳碗容积V碗及碳碗小内径的面积S小,获得钢爪伸入至碳碗内的高度h爪,设定铁水流速为设定值Q,设定碳碗内铁水液面测量起始位置高度H测1,碳碗内铁水液面测量结束位置高度H测2;
S2:获取浇铸测量数据,浇铸时由第一测距传感器实时测得碳碗内铁水液面的高度值,当铁水液面达到H测1时系统记录时间t测1,至铁水液面达到H测2时系统记录时间t测2;
S4:系统实时测量浇包的重量,由浇包向此碳碗内浇入M浇铸质量的铁水后停止,完成浇铸。
2.根据权利要求1所述的电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于:在步骤S1中,当碳碗具有不规则底面时,选取碳碗内铁水完全覆盖碳碗底面及钢爪底面后的位置作为H测1。
3.根据权利要求2所述的电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于:在步骤S1中,当碳碗具有多级不同内径时,选取一液面能够稳定上升区域作为H测1和H测2获取区域。
4.根据权利要求3所述的电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于:在步骤S2中,由第二测距传感器测得碳碗上表面高度h上,根据碳碗深度h碗计算获得碳碗下表面的高度h下=h上+h碗,在步骤S1中,设定碳碗内开始测量时液面的高度h底,计算得知H测1=h下-h底,并设定获取测量数据所需铁水液面上升的高度H测,计算得知H测2=H测1-H测。
5.根据权利要求4所述的电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于:在铁水浇铸过程中,采用限流器控制铁水流速。
6.根据权利要求5所述的电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法,其特征在于:所述的第一测距传感器和第二测距传感器均为激光测距传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111067491.8A CN113828757B (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111067491.8A CN113828757B (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113828757A true CN113828757A (zh) | 2021-12-24 |
CN113828757B CN113828757B (zh) | 2023-01-06 |
Family
ID=78958946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111067491.8A Active CN113828757B (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113828757B (zh) |
Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52155131A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Kurashiki Shieru Kougiyou Kk | Method of predicting volume of casting product and forming device |
GB8423796D0 (en) * | 1983-09-28 | 1984-10-24 | Eroemue Es Halozattervezoe | Controlling volume flow of powdered materials |
JPS60250214A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鋳型の溶湯体積検出方法 |
JPH03268852A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-11-29 | Ube Ind Ltd | 射出成形装置における射出制御方法 |
US6006601A (en) * | 1997-11-21 | 1999-12-28 | Siebolt Hettinga | Method for determining the precise initial volume of a mold cavity of an injection molding machine |
JP2002192331A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 取鍋への注湯装置 |
JP2002206110A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-26 | Nkk Corp | 溶銑鍋内の溶銑レベル測定方法 |
JP2004340665A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 液量検出装置 |
CN101205564A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 铁水罐车铁水灌装量控制方法 |
CN101354279A (zh) * | 2007-07-25 | 2009-01-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 铁水罐车重量计算液面的方法 |
CN103292856A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-09-11 | 上海船舶研究设计院 | 一种不规则舰船舱的容量自动检定方法及检定装置 |
CN203432655U (zh) * | 2013-09-24 | 2014-02-12 | 王东梅 | 一种体积计量管容积的高精度测量装置 |
KR101516623B1 (ko) * | 2014-07-29 | 2015-05-04 | 현대제철 주식회사 | 슬래그 두께 예측방법 |
CN104801687A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-29 | 兰州理工大学 | 电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法 |
CN105181068A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-12-23 | 伊飚科技(深圳)有限公司 | 基于超声波的液体体积测量装置、方法及监控方法 |
CN106248013A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-21 | 上海万琛电子商务有限公司 | 一种计算物体体积的系统及方法 |
WO2017051110A1 (fr) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Fives Solios | Dispositif d'alimentation de pâte carbonée comprenant un dispositif de contrôle du débit et procédé d'alimentation à l'aide d'un tel dispositif |
CN110672178A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 昆明理工大学 | 一种体积测量器 |
CN111057816A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种搅拌替铁水的方法及装置 |
CN212721220U (zh) * | 2020-06-29 | 2021-03-16 | 五矿营口中板有限责任公司 | 一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置 |
-
2021
- 2021-09-13 CN CN202111067491.8A patent/CN113828757B/zh active Active
Patent Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52155131A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Kurashiki Shieru Kougiyou Kk | Method of predicting volume of casting product and forming device |
GB8423796D0 (en) * | 1983-09-28 | 1984-10-24 | Eroemue Es Halozattervezoe | Controlling volume flow of powdered materials |
JPS60250214A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鋳型の溶湯体積検出方法 |
JPH03268852A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-11-29 | Ube Ind Ltd | 射出成形装置における射出制御方法 |
US6006601A (en) * | 1997-11-21 | 1999-12-28 | Siebolt Hettinga | Method for determining the precise initial volume of a mold cavity of an injection molding machine |
JP2002192331A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Kubota Corp | 取鍋への注湯装置 |
JP2002206110A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-26 | Nkk Corp | 溶銑鍋内の溶銑レベル測定方法 |
JP2004340665A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 液量検出装置 |
CN101205564A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 铁水罐车铁水灌装量控制方法 |
CN101354279A (zh) * | 2007-07-25 | 2009-01-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 铁水罐车重量计算液面的方法 |
CN103292856A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-09-11 | 上海船舶研究设计院 | 一种不规则舰船舱的容量自动检定方法及检定装置 |
CN203432655U (zh) * | 2013-09-24 | 2014-02-12 | 王东梅 | 一种体积计量管容积的高精度测量装置 |
KR101516623B1 (ko) * | 2014-07-29 | 2015-05-04 | 현대제철 주식회사 | 슬래그 두께 예측방법 |
CN104801687A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-29 | 兰州理工大学 | 电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法 |
CN105181068A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-12-23 | 伊飚科技(深圳)有限公司 | 基于超声波的液体体积测量装置、方法及监控方法 |
WO2017051110A1 (fr) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Fives Solios | Dispositif d'alimentation de pâte carbonée comprenant un dispositif de contrôle du débit et procédé d'alimentation à l'aide d'un tel dispositif |
CN106248013A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-12-21 | 上海万琛电子商务有限公司 | 一种计算物体体积的系统及方法 |
CN110672178A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 昆明理工大学 | 一种体积测量器 |
CN111057816A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种搅拌替铁水的方法及装置 |
CN212721220U (zh) * | 2020-06-29 | 2021-03-16 | 五矿营口中板有限责任公司 | 一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113828757B (zh) | 2023-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102513515A (zh) | 特厚板坯铸机使用中间包浸入式水口自动变渣线的方法 | |
CN107321949B (zh) | 薄板坯连铸机变渣线方法 | |
KR20080113771A (ko) | 노즐의 막힘 방지 장치, 이를 구비한 연속 주조 장치, 이를이용한 노즐 막힘 방지 방법 및 연속 주조 방법 | |
CN110961590B (zh) | 一种基于钢水过热度的浸入式水口渣线自动控制方法 | |
CN113828757B (zh) | 一种电解铝阳极浇铸中精确控制高温铁水质量的方法 | |
KR101654208B1 (ko) | 냉각분포 측정장치 및 이를 이용한 냉각 분포 측정 방법 | |
TWI762264B (zh) | 用於預測鋼液溫度的方法 | |
CN111185583A (zh) | 一种连铸浸入式水口堵塞的处理方法和处理装置 | |
WO2011086776A1 (ja) | 半凝固金属の成形方法及び成形装置、及び冷却用治具の冷却回路構造 | |
KR101344901B1 (ko) | 연속주조 시 강의 품질 제어 방법 | |
KR101224960B1 (ko) | 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법 | |
KR101368351B1 (ko) | 연속주조 시 응고쉘 두께 예측 방법 | |
US10549340B2 (en) | Method for multiple casting of metal strands | |
KR101388057B1 (ko) | 슬라브의 표면 품질 제어 방법 | |
JP2008110376A (ja) | 鉛電解アノードの鋳造方法 | |
KR20130088290A (ko) | 연속주조 시 강의 품질 예측 방법 | |
KR20150069272A (ko) | 연속 주조 설비 및 이를 이용한 주조 제어 방법 | |
KR101435111B1 (ko) | 연속주조시 응고쉘의 수축량 예측 방법 | |
CN216065513U (zh) | 一种电解铝阳极浇铸中控制高温铁水流向、流速的装置 | |
KR101320345B1 (ko) | 턴디쉬내 용강 측온 장치 및 그 방법 | |
RU106155U1 (ru) | Устройство для непрерывной разливки стали методом "плавка на плавку" | |
KR101546040B1 (ko) | 주형 및 두께 측정 방법 | |
JP5052439B2 (ja) | 熱間繰り返しタンディッシュの使用方法 | |
KR101435148B1 (ko) | 고강도 극저탄소강 슬라브 제조방법 | |
KR20140017168A (ko) | 침지노즐 막힘 정도 추정 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |