CN215340811U - 一种铝电解真空抬包加热及控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝电解真空抬包加热及控制装置，包括拾包、加热装置、连接机构和设有温控系统的控制柜，拾包为真空拾包，加热装置包括加热器、耐高温电缆以及放置加热原件的固定框架，温控系统包括测温装置、温控装置和调功器，加热装置整体置于真空拾包中，加热器包括第一组加热器和第二组加热器，测温装置采用热电偶，温控装置包括主电路、PLC模块智能控温电路和仪表自动控温电路，调功器与加热装置及PLC模块之间均采用电连接，通过PLC模块调节加热负荷来实现对真空拾包的自动加热控制；该装置与传统预热方式相比，操作更便捷、升温更科学、加热更均匀、温控更精确，可延长抬包使用寿命，降低人工作业强度、节省人工及材料成本。

Description

一种铝电解真空抬包加热及控制装置

技术领域

本实用新型涉及铝电解技术领域，特别是一种铝电解真空抬包加热及控制装置。

背景技术

真空抬包是铝行业常用的一种将铝液从电解槽中抽出，运输到指定地点倒出铝液的周转设备，抬包内衬需要砌筑耐火材料，为确保其使用安全性，新真空抬包及大修后的真空抬包在使用前必须经过彻底烘干，但现有的烘包工艺存在抬包受热不均匀、热效率低并且污染环境，且抬包使用寿命低以及电解铝厂对抬包的使用维护成本较高等问题。

另外真空抬包内衬受到高温和电解质强烈侵蚀等因素的影响，其内衬使用寿命较短，通常在6～8月之间；为了延长抬包的使用寿命，青海中铝工业服务有限公司采用新工艺、新技术进行内衬筑炉，但这种包内水份含量增大，用木柴、效应棒或残极块加热进行烘干的方式已无法满足烘炉工艺的曲线要求。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种铝电解真空抬包的加热及控制装置，该装置与传统预热方式相比，操作更便捷、升温更科学、加热更均匀、温控更精确，具有烘包温度可控性能好，烘温曲线数据科学、准确，烘包工艺质量可靠等优点，同时延长了抬包使用寿命，降低了人工作业强度、节省了人工及材料成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种铝电解真空抬包加热及控制装置，包括拾包、加热装置、连接机构和设有温控系统的控制柜，所述拾包为真空拾包，所述加热装置包括加热器、耐高温电缆以及放置加热原件的固定框架，所述温控系统包括测温装置、温控装置和调功器，所述加热装置整体置于真空拾包中，所述加热器包括第一组加热器和第二组加热器，所述第一组加热器和第二组加热器均采用U型的金属电加热元件，所述固定框架采用耐高温钢材料，设计成热态稳定结构，其形状为与真空拾包包体结构吻合的圆柱框架，将所述U型的金属电加热元件进行绝缘处理后均匀布置在圆形的固定框架上，所述测温装置采用热电偶，所述温控装置包括主电路、PLC模块智能控温电路和仪表自动控温电路，所述调功器与加热装置及PLC模块之间均采用电连接，通过PLC模块调节加热负荷来实现对所述真空拾包的自动加热控制，所述连接机构用于放置热电偶、连接电缆及电连接控制线。

进一步的，所述固定框架与电加热元件、连接电缆及电连接控制线之间绝缘良好，所述圆柱框架外径为1000mm，内径为400mm，高度为800 mm。

进一步的，所述连接电缆采用多股软铜耐高温电缆，绝缘处理采用的是氟塑料绝缘材料。

进一步的，所述第一组加热器加热功率为15kW，第二组加热器加热功率为30kW。

进一步的，所述主电路中设有选择开关SB0，所述SB0用于PLC模块智能控温电路和继电器自动控温电路之间的自由切换，当SB0置于自动状态，切换为PLC模块智能控温电路控制加热模式，当SB0置于手动状态，切换为继电器自动控温电路控制加热模式。

进一步的， 当采用PLC模块智能控温电路控制加热模式时，通过控制PLC输出Y0，Y1来控制真空拾包的加热状态，所述Y0控制继电器KA1线圈通电状态，所述Y1控制继电器KA2线圈通电状态，通过KA1、KA2常开触点的通断分别控制接触器KM1和KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

进一步的，当采用继电器自动控温电路控制加热模式时，通过开关K1、XMT615常开触点、继电器KA5来控制接触器KM1线圈的通电状态，通过开关K2、通电延时继电器KT1、继电器KA6和KA7来控制接触器KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

本实用新型的有益效果有：

1、抬包加热及控制装置在烘包工艺中的应用，改变了传统的采用木柴、炭块进行加热的方法，与传统木柴、炭块加热相比具有具有烘包温度可控性能好，烘温曲线数据科学、准确，烘包工艺质量可靠等优点；

2、改善了劳动环境，减少了环境污染；提高了加热效率，操作简单、安全可靠，且便于移动。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为放置加热原件的固定框架剖面图；

图3为温控装置主电路图；

图4为PLC模块智能控温电路原理图；

图5为继电器自动控温电路原理图；

图6为拾包加热升温曲线图；

图7为拾包温控流程图。

具体实施方式

下面将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。基于本实用新型中的实施例，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种铝电解真空抬包加热及控制装置，如图1所示，包括拾包、加热装置、连接机构和设有温控系统的控制柜，所述拾包为真空拾包，所述加热装置包括加热器、耐高温电缆以及放置加热原件的固定框架，所述温控系统包括测温装置、温控装置和调功器，所述加热装置整体置于真空拾包中，所述加热器包括第一组加热器和第二组加热器，所述第一组加热器和第二组加热器均采用U型的金属电加热元件，所述固定框架采用耐高温钢材料，设计成热态稳定结构，其形状为与真空拾包包体结构吻合的圆柱框架，将所述U型的金属电加热元件进行绝缘处理后均匀布置在圆形的固定框架上，所述测温装置采用热电偶，所述温控装置包括主电路、PLC模块智能控温电路和仪表自动控温电路，所述调功器与加热装置及PLC模块之间均采用电连接，通过PLC模块调节加热负荷来实现对所述真空拾包的自动加热控制，所述连接机构用于放置热电偶、连接电缆及电连接控制线。

如图2所示，固定框架与电加热元件、连接电缆及电连接控制线之间绝缘良好，所述圆柱框架外径为1000mm，内径为400mm，高度为800 mm。

所述连接电缆采用多股软铜耐高温电缆，绝缘处理采用的是氟塑料绝缘材料。

所述第一组加热器加热功率为15kW，第二组加热器加热功率为30kW。

如图3所示，主电路中设有选择开关SB0，所述SB0用于PLC模块智能控温电路和继电器自动控温电路之间的自由切换，当SB0置于自动状态，切换为PLC模块智能控温电路控制加热模式，当SB0置于手动状态，切换为继电器自动控温电路控制加热模式。

如图3、图4所示，当采用PLC模块智能控温电路控制加热模式时，通过控制PLC输出Y0，Y1来控制真空拾包的加热状态，所述Y0控制继电器KA1线圈通电状态，所述Y1控制继电器KA2线圈通电状态，通过KA1、KA2常开触点的通断分别控制接触器KM1和KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

如图3、图5所示，当采用继电器自动控温电路控制加热模式时，通过开关K1、XMT615常开触点、继电器KA5来控制接触器KM1线圈的通电状态，通过开关K2、通电延时继电器KT1、继电器KA6和KA7来控制接触器KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

抬包在砌筑完成后，投入生产前，应进行加热烘包，使砌体中的水分蒸发，达到烘干烘透，其材料的养生温度与铝水基本吻合，烘包单位时间一般为24小时，也可根据工艺要求进行调整时间，如图6所示，通过拾包加热升温曲线对拾包的温度进行严格控制，以保证抬包内温度均匀地分布与升降，烘包加热温度最高可达到300℃。

当采用PLC模块智能控温电路控制加热模式时，具体操作步骤为：

（1）设定所要到达的温度，恒温时间（到达温度设定值时才开始计时）；

（2）启动按钮控温程序开始运行，如想中止升温按停止按钮；若升温已到设定时间时，不想让设备自动中止升温，可按复位按钮让计时重新开始；

（3）如需要让加热装置到预设定的时间自动停止加热，让设备关机，则按自动关机按钮。

当采用继电器自动控温电路控制加热模式时，具体操作步骤为：

（1）按手动部分启动按钮，需要停止时按停止，备有紧急情况下的急停按钮；

（2）设定控温点；

（3）设定关机时间此时自动运行，到设定时间自动关机，具体的温控流程如图7所示。

本实用新型提出的抬包加热及控制装置在烘包工艺中的应用，改变了传统的采用木柴、炭块进行加热的方法。与木柴、炭块加热相比，具有烘包温度可控性能好，烘温曲线数据科学、准确，烘包工艺质量可靠；不仅改善了劳动环境，减少了环境污染；还能提高加热效率，并能通过拾包加热升温曲线实现对烘包温度的严格控制，从而提高了烘包的工艺质量，在烘包养生方面为延长抬包使用寿命提供了科学的依据。

Claims (7)

1.一种铝电解真空抬包加热及控制装置，包括拾包、加热装置、连接机构和设有温控系统的控制柜，其特征在于，所述拾包为真空拾包，所述加热装置包括加热器、耐高温电缆以及放置加热原件的固定框架，所述温控系统包括测温装置、温控装置和调功器，所述加热装置整体置于真空拾包中，所述加热器包括第一组加热器和第二组加热器，所述第一组加热器和第二组加热器均采用U型的金属电加热元件，所述固定框架采用耐高温钢材料，设计成热态稳定结构，其形状为与真空拾包包体结构吻合的圆柱框架，将所述U型的金属电加热元件进行绝缘处理后均匀布置在圆形的固定框架上，所述测温装置采用热电偶，所述温控装置包括主电路、PLC模块智能控温电路和仪表自动控温电路，所述调功器与加热装置及PLC模块之间均采用电连接，通过PLC模块调节加热负荷来实现对所述真空拾包的自动加热控制，所述连接机构用于放置热电偶、连接电缆及电连接控制线。

2.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于，所述固定框架与电加热元件、连接电缆及电连接控制线之间绝缘良好，所述圆柱框架外径为1000mm，内径为400mm，高度为800 mm。

3.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于，所述连接电缆采用多股软铜耐高温电缆，绝缘处理采用的是氟塑料绝缘材料。

4.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于，所述第一组加热器加热功率为15kW，第二组加热器加热功率为30kW。

5.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于，所述主电路中设有选择开关SB0，所述SB0用于PLC模块智能控温电路和继电器自动控温电路之间的自由切换，当SB0置于自动状态，切换为PLC模块智能控温电路控制加热模式，当SB0置于手动状态，切换为继电器自动控温电路控制加热模式。

6.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于， 当采用PLC模块智能控温电路控制加热模式时，通过控制PLC输出Y0，Y1来控制真空拾包的加热状态，所述Y0控制继电器KA1线圈通电状态，所述Y1控制继电器KA2线圈通电状态，通过KA1、KA2常开触点的通断分别控制接触器KM1和KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

7.根据权利要求1所述铝电解真空抬包加热及控制装置，其特征在于， 当采用继电器自动控温电路控制加热模式时，通过开关K1、XMT615常开触点、继电器KA5来控制接触器KM1线圈的通电状态，通过开关K2、通电延时继电器KT1、继电器KA6和KA7来控制接触器KM2线圈的通电状态，从而控制主电路中接触器KM1和KM2主触头通断，当KM1主触头闭合时，第一组加热器处于加热状态，当KM2主触头闭合时，第二组加热器处于加热状态。

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