CN206132025U - 蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，包括电极，电极固定在电极压放盘上，电极压放盘连接有电极压放液压缸，电极的上方设有激光测距仪，电极压放液压缸的杆侧液压油路上和缸侧液压油路上分别设有压力传感器。还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和HMI人机界面。通过实时检测液压升降缸有杆腔和无杆腔的压力，可实时计算出液压缸的提升力。而电石熔融液对电极的浮力与电极插入电石熔融液的长度成正比，可推导出浮力与电极长度的关系。根据力的平衡可自动测出电极实时长度。工艺简单、成本低。

Description

蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置

技术领域

本实用新型涉及一种电石炉电极测长的装置，尤其涉及一种蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置。

背景技术

蓄热式闭闭电石炉是一种高效环保的新型电石炉，在电石炉生产中，电极插入炉内固液混合物下，通过电极拉弧产生热量进行电石炼制。电石炉内电石熔融液温度高达1700℃，电极随着生产的进行会不断消耗，根据消耗的速度需将电极不断压放，以保证生产的正常进行。

由于以上工况复杂，目前运行的电石炉在正常生产中均无法进行电极自动测长，导致压放只能根据经验由熟练的操作人员手动进行操作。早于操作人员经验差异，常常因压放量的不合理造成电极断裂，造成停炉、大修等重大事故，严重影响安全和生产。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种工艺简单、成本低的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，包括电极，所述电极固定在电极压放盘上，所述电极压放盘连接有电极压放液压缸，所述电极的上方设有激光测距仪，所述电极压放液压缸的杆侧液压油路上和缸侧液压油路上分别设有压力传感器。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，通过实时检测液压缸有杆腔和无杆腔的压力，可实时计算出液压缸的提升力。而电石熔融液对电极的浮力与电极插入电石熔融液的长度成正比，可推导出浮力与电极长度的关系。根据力的平衡可自动测出电极实时长度。工艺简单、成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中电极受力分析示意图。

图中：

1－电极；2－电极压放盘；3－电极压放液压缸；4－电石炉料面；5－激光测距仪；6－电极压放液压缸杆侧压力传感器；7－电极压放液压缸腔侧压力传感器。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，其较佳的具体实施方式是：

包括电极，所述电极固定在电极压放盘上，所述电极压放盘连接有电极压放液压缸，所述电极的上方设有激光测距仪，所述电极压放液压缸的杆侧液压油路上和腔侧液压油路上分别设有压力传感器。

还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和HMI人机界面。

该蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置设有电极，所述电极的下端深入电石炉料面以下，一台电石炉共设3台该蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，3台蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置共用一套控制系统。

本实用新型的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，电石炉正常生产时，因电石原料会随着电石出炉不断补充，保证炉内料位保持不变，故炉内炉面以下的电极长度即为我们生产中近切需要测得的值；在电极处于静止状态时，电极液压升降缸向上的提升力加电石熔融液对电极的浮力和与电极重力、压盘重力的和相等，通过实时检测液压升降缸有杆腔和无杆腔的压力，可实时计算出液压缸的提升力。而电石熔融液对电极的浮力与电极插入电石熔融液的长度成正比，可推导出浮力与电极长度的关系。根据力的平衡可自动测出电极实时长度。工艺简单、成本低。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

具体实施例：

如图1、图2所示，包括PLC控制柜、液压缸油压检测仪表、激光测距仪等；

所述PLC控制柜内设有PLC控制器及相关的电源、模块等；所述的液压缸油压力传感器装在有杆腔及无肝腔侧液压管道上，且离液压缸距离不宜太远，距离在在2米内以为宜；激光测距仪装在电极顶部，垂直安装，测量误差不大于1mm。压力传感器与激光测距仪均输出械拟量信号，由PLC控制系统进行信号采集、线性化处理再进行计算。

本实用新型的计算原理是：

根据图1、图2，进行分析有：

G电极＝ρ电极×g×S电极×(h1+h2)

F＝P1×S杆－P2×S腔

F浮＝ρ电石液×g×S电极×h1

又因F+F浮＝G电极+G压盘

所以P1×S杆－P2×S腔+ρ电石液×g×S电极×h1＝ρ电极×g×S电极×(h1+h2)+G压盘

又h2＝H－h3

有：

上式中：

P1－电极提升缸有杆腔侧油压；

P2－电极提升缸无杆腔侧油压；

S腔－电极提升缸无杆腔侧活塞面积和；

S杆－电极提升缸有杆腔侧活塞面积和；

F－电极提升缸提升力；

F浮－电极熔融液对电极的浮力；

G电极－电极的重力；

h1－电极在电石熔融液下的长度；

h2－电极在电石熔融液上的长度；

h3－激光测距仪检测得距电极的距离；

H－激光测距仪到电石熔融液的距离；

ρ电极－电极密度；

ρ电石液－电石液密度；

上式h₁即为最终电石所要得出的值，公式右侧所有值均可测出或由工艺专业、设备专业给出。

鉴于实际值与理论值存在一定差异，对F浮和G电极乘以一个经验系数，经验系数的值可在实际应用中得出。

计算公式中涉及的密度、重力、面积均由相关专业根据设备和工艺给出，并通过PLC控制系统配套的HMI人机界面手输入，参与计算。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是基于力学原理，压力和电极尾端位置精确检测，通过受力分析在控制器中进行运算，通过已经的参数推导出电极的实际长度，并且随着电极的消耗，相关的压力等参数相应变化，相应计算出电极的当前长度。

有了这个电极长度的值，操作人员可根据长度值的变化对电极进行压放的操作，进而为实现自动压放提供有有效的数据。

本实用新型充分考虑了电石融熔液和电石原料混合状态对电极的浮力不宜计算的特点，可根据实测提供相应的经验数据。自测测量电极长度能解决现有电石行业电极无法测长的现状，避免电极插入不深造成电源太小，炉内电极放电不充分，电石炉运行效率低下，污染严重。也能避免电极插入太深，造成电极消耗太快，或造成电极断裂，造成停炉大修的重大事故。电石炉电极自动测量的特点，利用现在设备不动，只增加必要的激光测距仪的液压油压力传感器，利用专门的控制系统控制软件进行计算，并且根据电石炉内的温度变化对电极浮力的值进行修正补偿，较精确地计算出电极的实际长度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，其特征在于，包括电极，所述电极固定在电极压放盘上，所述电极压放盘连接有电极压放液压缸，所述电极的上方设有激光测距仪，所述电极压放液压缸的杆侧液压油路上和缸侧液压油路上分别设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和HMI人机界面。

3.根据权利要求1或2所述的蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，其特征在于，该蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置设有电极，所述电极的下端深入电石炉料面以下，一台电石炉共设3台该蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置，3台蓄热式密闭电石炉电极自动测长的装置共用一套控制系统。