CN206736372U - 一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具 - Google Patents
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Abstract
一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具，包括上限位、升降电机、齿条、升降滑块、伺服电机、测量触杆、下限位、平台小车、测量电极、测量支撑板。升降电机通过主轴联轴器与升降滑块同轴连在一条水平线上，测量电极通过打孔固定在支撑板上，伺服电机通过联轴器与测量触杆同轴竖直连接，在平台小车的移动下可在不同位置的移动；通过给测量电极两端通入额定电流，检测出不同物相界面电压的变化来反映出物相界面的高度；利用三角函数通过测量触杆的角位移的变化计算得到炉帮厚度。该实用新型可以准确的分辨出到空气与电解质的分界面，电解质与铝液的过渡层、分界面，铝液与炉底沉淀的分界面以及炉帮厚度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度的测量工具。
背景技术
在铝电解生产过程中，为了准确掌握电解槽运行状况，必须对工艺参数有一个准确的认识，随着对工艺认识的深入，发现熔体物相不同分层的高度对电解槽工艺参数的优化和电流效率提高有这重要的关系，研究发现熔体物相界面基本有空气与电解质的分界面，电解质与铝液的过渡层、分界面，铝液与炉底沉淀的分界面，为了准确分析出不分界面的高度需要研究出一种检测工具和工具来进行测量。本着这一宗旨开发出了集检测熔体物相界面高度和炉帮厚度为一体的检测工具。
在专利CN201318929Y中介绍了一种电解槽电解质和铝水平及炉帮厚度水平结构测量工具，是一种针对传统槽槽型结构的一种手持式的靠人来读取的手动操作工具。
在专利CN 202359213 U中介绍了一种用于铝电解槽的测量工具，是一种通过仪表读数靠人读取标尺极距和两水平的。
在专利CN 103791978 A中介绍了铝电解槽的铝水平和电解质水平的测量工具及测量工具，是一种根据传统电解槽阴阳极放置结构而设计出的一种测量工具。
在专利CN 103954320 A中介绍了一种铝电解过程温度和铝水平综合测量工具，通过对比不同高度的温度节点的温度及升温速率分析出铝水平。
在专利CN 104075772 A中介绍了一种铝电解槽中电解质水平和铝水平的测量，是一种通过读取测量尺上不同段颜色变化来测量铝水平和电解质水平的。
以上专利是电解槽测量铝水平、电解质水平、包括熔体高度，炉底压降或炉帮厚度的较传统的测量工具，自动化水平不高，使用繁杂，工作量较大，影响工作效率，且精度不高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具。
本实用新型采用以下技术方案：
一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具，其特征在于，所述检测工具包括平台小车（6）、安装在平台小车上的熔体物相界面高度检测系统和炉帮厚度检测系统；所述熔体物相界面高度检测系统包括竖直导轨、安装在导轨上的升降滑块（3）、水平安装在升降滑块（3）上的测量支撑板（8）、安装在测量支撑板（8）上的升降电机（7）、竖直安装在测量支撑板（8）上的测量电极；所述升降电机（7）通过主轴联轴器与升降滑块（3）同轴连在一条水平线上；所述炉帮厚度检测系统包括伺服电机（9）、L型测量触杆（10），所述伺服电机（9）通过联轴器与L型测量触杆（10）同轴竖直连接；所述伺服电机（9）的尾部安装的绝对编码器输出信号连接到上位机。
根据上述的检测工具，其特征在于齿条（2）装有高度检测设备。
根据上述的检测工具，其特征在于，所述测量电极（4）材料为石墨或不锈钢。
根据上述的检测工具，其特征在于，所述测量电极（4）材料为合金材料。
根据上述的检测工具，其特征在于，所述平台小车（6）车身部分采用厚度大于等于2mm的不锈钢防磁材料。
根据上述的检测工具，其特征在于，所述高度检测设备为电子标尺或光栅尺或位移传感器。
本实用新型的有益效果：该实用新型可以准确的分辨出到空气与电解质的分界面，电解质与铝液的过渡层、分界面，铝液与炉底沉淀的分界面以及不同位置炉帮厚度，从而实现多个介质层与炉帮厚度的精准测量，其测量结果对电解槽工艺参数的优化，电流效率的提高以及能耗的降低等都具有很好的指导意义。
附图说明
图1为本实用新型的检测工具示意图；
图2炉帮厚度测量计算示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具，包括上限位块1、升降电机7，齿条2，升降滑块3，伺服电机9，L型测量触杆10，下限位块5，平台小车6，测量电极4，测量支撑板8。升降电机7通过主轴联轴器与升降滑块3同轴连在一条水平线上，测量电极4通过打孔固定在水平支撑板8上，伺服电机9通过联轴器与测量触杆10同轴竖直连接，在平台小车6的移动下可在不同位置进行炉帮厚度测量。
熔体物相界面高度的检测是这样实现的：将测量电极4位置固定好后，两极端通入一定量的直流电，取两极压降信号，电极在升降电极旋转带动下进行定速升降移动，齿条2装有上下限位进行限位保护及电机启停信号，上下限位间高度为H为定值，两极压降u1采集采集时间为t1，u2采集采集时间为t2，u3采集采集时间为t3，每个液相界面高度分别为h1，h2，h3，则可通过式子h1+h2+h3=H，t1：t2：t3= h1：h2：h3算出各个液面高度，并通过标尺实时移动来进行位移反馈，确保上位机精准跟踪电极的移动位置，准确显示电极端压降。通过测量电极4极端压降变化来反映电极所在高度，进而分析出不同熔体层高度及分阶层位置。
炉帮厚度如图2是这样实现的：将L型测量触杆放置到基准位后，以升降电机7的启动信号作为伺服电机9的启动信号，伺服电机9在机械参考位零位处开始工作，测量触杆10与伺服电机9同轴旋转，同时伺服电机9尾部绝对编码器进行角位移记录，直到测量触杆10端部遇到障碍物，角位移不再发生新的变化，则认为测量触杆10已移动到炉帮位置。通过编码器把伺服电机9主轴角位移转换为电信号输送给上位机板卡，上位机给伺服电机9发出停止工作指令，则一个测量周期结束。通过公式d=L.cosΦ (d为距炉帮距离，L为测量触杆臂长，Φ为测量触杆旋转角度)算出此时炉帮厚度D=L-d (D为炉帮厚度)。
Claims (6)
1.一种铝电解槽熔体物相界面高度和炉帮厚度检测工具，其特征在于，所述检测工具包括平台小车（6）、安装在平台小车上的熔体物相界面高度检测系统和炉帮厚度检测系统；所述熔体物相界面高度检测系统包括竖直导轨、安装在导轨上的升降滑块（3）、水平安装在升降滑块（3）上的测量支撑板（8）、安装在测量支撑板（8）上的升降电机（7）、竖直安装在测量支撑板（8）上的测量电极，以及齿条（2）；所述升降电机（7）通过主轴联轴器与升降滑块（3）同轴连在一条水平线上；所述炉帮厚度检测系统包括伺服电机（9）、L型测量触杆（10），所述伺服电机（9）通过联轴器与L型测量触杆（10）同轴竖直连接；所述伺服电机（9）的尾部安装的绝对编码器输出信号连接到上位机板卡上。
2.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述齿条（2）侧部装有高度检测设备。
3.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述测量电极（4）材料为石墨或不锈钢。
4.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述测量电极（4）材料为合金材料。
5.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述平台小车（6）车身部分采用厚度大于等于2mm的不锈钢防磁材料。
6.根据权利要求2所述的检测工具，其特征在于，所述高度检测设备为电子标尺或光栅尺或位移传感器。
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| CN112014265A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-01 | 中国铝业股份有限公司 | 连续阳极铝电解槽阳极糊料性能评价装置以及评价方法 |
| CN115710729A (zh) * | 2021-08-23 | 2023-02-24 | 浙江睿曦绿业新材料科技有限公司 | 一种氧铝联产电解槽竖式阴极炉帮形状或阴极倾斜角的快速测定方法 |
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