本发明涉及矿热式电阻电弧炉技术领域，具体涉及矿热炉安全生产预警及紧急停车系统。
背景技术：
中国是目前世界的冶炼大国，全世界80%以上电石、硅铁、硅钙、硅锰和铬铁等铁合金产自中国，超99%的工业硅产自中国。宁夏是中国的冶炼大省，主要冶炼产品的比例占全国产能的20%以上，全区超过60%的工业用电消耗在矿热炉上，全区gdp和税收的一半以上来自冶炼产业，矿热炉及其产业链的安全生产一直是区安全生产系统的重中之重，也是安全事故的高发区域。
引起安全生产事故的现象及特征参数有如下几种：电炉冷却水大量泄漏到炉膛及反应区的现象及特征参数：这是因炉内设备损坏所致。使得大量冷却水灌入高温反应区，快速汽化，引发爆炸，造成严重设备损坏及操作工人伤亡，这种现象的特征参数是进入炉内的冷却水量和流出冷却水量不等量；电极软硬断的现象及特征参数：电极软断是因为电极的自焙烧速度赶不上消耗的速度，操作者仍然按照既定操作办法压放电极，造成电极电流通过外面电极筒流过，产生击穿流糊。同时抱紧装置不能抱到硬电极而电极自己下滑，引发炉内高温产品及炉气喷到炉面，引燃炉面高挥发分的熔化电极糊，发生高温燃爆。造成矿热炉设备大面积烧坏，甚至报废，同时威胁电炉操作面及周围操作工人生命造成大量人员伤亡，这种现象的特征参数是电极糊液面快速下降，电极电流突变，其他反应都在事故发生后了，电极硬断是因为电极烧结速度大于消耗速度，使得电极在抱紧装置以下太长，自重太大，超过了电极自身前度而发生断裂，也有其他原因造成的电极硬断。造成电极断头插入炉内，引发炉内高温产品及炉气喷到炉面，发生喷炉，引发设备烧毁和人员烧伤，这种现象的特征参数是电极电流突然降为零；电极不能很好的插入炉料内的现象及特征参数，由于不能选择好的原料及操作工人违规操作电炉，使得电极不能很好的插入炉料内，引起高温反应区上移，料层不能形成完好结构，引发多次不等时塌料，有时大塌料，高温气体喷出，造成喷炉，烧坏设备及烧伤操作工人，这种现象的特征参数是炉内温度升高，且升高趋势越来越高；电气设备超负荷、超温、超压引起的设备烧毁及人员伤亡：许多生产企业为了增产、调炉等目的，违反科学常识及操作规程，长期严重超负荷达30%以上，甚至超50%。同时对矿热炉供电回路的谐振问题放任不管，造成电气设备严重发热，绝缘水平迅速降低，引发主变烧毁，冷却油爆燃，开关爆炸，从而造成严重的财产损失及人员伤亡。供电部门为了自身利益放任企业自管设备安全运行，这种现象的特征是超电流、超负荷、超电压、超温，均可进行检测、报警及停车处理；特种冶炼炉如密闭电石炉、真空冶炼炉等煤气泄漏和氧气吸入炉内的现象特征参数，由于特种冶炼炉如密闭电石炉、真空冶炼炉等对炉气的回收利用，炉内或回收装置要求有压力，容易引起煤气泄漏和空气进入炉内，引起煤气燃烧、人员中毒、煤气爆炸等事故，造成设备损坏和人员伤亡，这种现象的特征参数是设备附近有煤气及炉内负压减弱或消失，检测仪表数据超标。
目前状况是只对部分引起安全事故的问题进行了特征参数检测，并进行了预警。而且特征参数的选择还不明显，造成预警不正确。比如冷却水泄漏事故，只选择了温度特征，出现的问题是温度测量反应时间长，对事故预警起不到大作用。对炉变电流过大引起的设备损坏事故，只检测了高压电流，保护了炉变，但对电极软硬断造成的恶性事故无法预警等。全面的对矿热炉生产过程安全预警系统还没有出现。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理、使用方便的矿热炉安全生产预警及紧急停车系统，除了具备传统安全策略手段的防护和安全预案之外，更彻底实现实时对引起安全事故的工艺和设备运行参数进行连续检测、自动监视、提前预警，联锁紧急停车，实用性更强。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它以计算机和测量仪表为硬件，通过对测量数据进行特殊计算和逻辑判断，超标引发预警和紧急停车；其操作方法如下：
1、通过应用高精度流量测量仪表对进入和流出炉内的冷却水进行实时测量（电炉冷却水大量泄漏到炉膛及反应区的现象及特征参数是进入炉内的冷却水量和流出冷却水量不等量），然后进行对比，当流出的冷却水量少于进入的流量一定数量，并且某一冷却水出水管温度快速升高，达到了报警值，就认为其发生了泄漏，发出报警信号；当流出的冷却水量少于进入的流量很大数量时，就认为其发生了重大泄漏，引发紧急停车；
2、利用电极糊液面高度测量仪表对糊柱高度进行测量（电极软硬断的现象及特征参数是电极糊液面快速下降，电极电流突变），当其数值快速下降时，可以认为电极发生了软断，系统发出报警信号，同时大电流测量仪表对电极电流进行测量，检测其电流突变，当系统检测的电极电流发生了瞬时的突变，数量达到了设定值，就认为电极发生了软断，立即启动紧急停车；当系统检测的电极电流瞬时下降为零时，说明电极发生了硬断，立即启动紧急停车；
3、对炉内温度进行测量，并对温度趋势进行分析（电极不能很好的插入炉料内的现象及特征参数是炉内温度升高，且升高趋势越来越高），当炉内温度升高且多次波动，发展趋势越来越高，就认为电极插入料层过浅，容易引发喷炉事故，发出报警信号，提醒操作工人采取措施，将电极深插于炉料之中；
4、通过对电炉高压侧电流、电压的测量（电气设备超负荷、超温、超压引起的设备烧毁事故的特征是超电流、超负荷、超电压、超温），对超过定额采取发出报警信号，提醒操作员注意设备安全运行；对电炉变压器温度进行测量，对温度超过定额采取发出报警信号，对超出安全预警定额还继续运行的变压器采取启动紧急停车，对于电气系统谐振采取检测特征参数，增加消谐设备，破坏谐振条件的办法解决问题，提示进行预警；
5、特种冶炼炉如密闭电石炉、真空冶炼炉等煤气泄漏和氧气吸入炉内的现象特征参数是设备附近有煤气及炉内负压减弱或消失，通过对以上检测仪表数据超标，就发出报警信号，超出安全预警定额，就启动紧急停车。
进一步地，所述的矿热炉安全生产预警及紧急停车系统中的数据处理和逻辑判断后，除报警和采取紧急停车措施，系统自动的提示引起的原因和应该如何处理等。
进一步地，所述的矿热炉安全生产预警及紧急停车系统设有驻存信息系统，可供操作员随时对于电炉操作规程和安全运行法规、安全运行指标参数进行查询。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
1、通过应用高精度流量测量仪表对进入和流出炉内的冷却水进行实时测量，避免了冷却水大量流入高温反应区，造成事故；
2、利用增加的电极糊液面高度测量仪表对电极糊柱高度进行测量，利用大电流测量仪表对电极电流测量，避免了电极软硬断引发的炉内高温爆燃和喷炉，造成重大事故；
3、更彻底实现实时对引起安全事故的工艺和设备运行参数进行连续检测、自动监视、提前预警，联锁紧急停车。
具体实施方式
本具体实施方式采用的技术方案是：它以计算机和测量仪表为硬件，通过对测量数据进行特殊计算和逻辑判断，超标引发预警和紧急停车；其操作方法如下：
1、通过应用高精度流量测量仪表对进入和流出炉内的冷却水进行实时测量（电炉冷却水大量泄漏到炉膛及反应区的现象及特征参数是进入炉内的冷却水量和流出冷却水量不等量），然后进行对比，当流出的冷却水量少于进入的流量一定数量，并且某一冷却水出水管温度快速升高，达到了报警值，就认为其发生了泄漏，发出报警信号；当流出的冷却水量少于进入的流量很大数量时，就认为其发生了重大泄漏，引发紧急停车；
2、利用电极糊液面高度测量仪表对糊柱高度进行测量（电极软硬断的现象及特征参数是电极糊液面快速下降，电极电流突变），当其数值快速下降时，可以认为电极发生了软断，系统发出报警信号，同时大电流测量仪表对电极电流进行测量，检测其电流突变，当系统检测的电极电流发生了瞬时的突变，数量达到了设定值，就认为电极发生了软断，立即启动紧急停车；当系统检测的电极电流瞬时下降为零时，说明电极发生了硬断，立即启动紧急停车；
3、对炉内温度进行测量，并对温度趋势进行分析（电极不能很好的插入炉料内的现象及特征参数是炉内温度升高，且升高趋势越来越高），当炉内温度升高且多次波动，发展趋势越来越高，就认为电极插入料层过浅，容易引发喷炉事故，发出报警信号，提醒操作工人采取措施，将电极深插于炉料之中；
4、通过对电炉高压侧电流、电压的测量（电气设备超负荷、超温、超压引起的设备烧毁事故的特征是超电流、超负荷、超电压、超温），对超过定额采取发出报警信号，提醒操作员注意设备安全运行；对电炉变压器温度进行测量，对温度超过定额采取发出报警信号，对超出安全预警定额还继续运行的变压器采取启动紧急停车，对于电气系统谐振采取检测特征参数，增加消谐设备，破坏谐振条件的办法解决问题，提示进行预警；
5、特种冶炼炉如密闭电石炉、真空冶炼炉等煤气泄漏和氧气吸入炉内的现象特征参数是设备附近有煤气及炉内负压减弱或消失，通过对以上检测仪表数据超标，就发出报警信号，超出安全预警定额，就启动紧急停车。
进一步地，所述的矿热炉安全生产预警及紧急停车系统中的数据处理和逻辑判断后，除报警和采取紧急停车措施，系统自动的提示引起的原因和应该如何处理等。
进一步地，所述的矿热炉安全生产预警及紧急停车系统设有驻存信息系统，可供操作员随时对于电炉操作规程和安全运行法规、安全运行指标参数进行查询。
本具体实施方式的工作原理：以计算机和测量仪表为硬件，通过对测量数据进行特殊计算和逻辑判断，超标引发预警和紧急停车。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式提供矿热炉安全生产预警及紧急停车系统，除了具备传统安全策略手段的防护和安全预案之外，更彻底实现实时对引起安全事故的工艺和设备运行参数进行连续检测、自动监视、提前预警，联锁紧急停车，安全可靠性更高。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。