一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种系统和方法，具体地说，涉及一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统和方法，属于冶金和化工领域。
【背景技术】
[0002]自焙电极是把块状电极糊装入电极筒中，经过焙烧形成电极。自焙电极的外层是由2?3_厚的钢板经焊接制成的电极筒，块状电极糊定期添加在电极筒内。随着生产的进行，电极逐渐消耗，块状电极糊下移，逐步软化，形成熔融态电极糊，在更高温度作用下焦化，最后转化为导电的电极，焙烧过程连续进行。因工艺简单、成本低，自焙电极广泛用于铁合金炉、电石炉、黄磷炉等。
[0003]自焙电极是电炉生产的重要组成部分，只有焙烧正常运行，才能保证生产顺利进行。冶炼期间，电极逐渐消耗，需要不断压放电极。如果电极的压放速度大于焙烧速度，则容易在导电铜瓦的下沿发生流糊、软断事故，此时自焙电极是欠焙烧的。如果自焙电极焙烧速度过快，即焙烧速度大于压放速度，则容易发生导电铜瓦刺火、电极硬断事故，此时自焙电极是过焙烧的。
[0004]由于自焙电极是包裹在设备内部的，从外面无法直接观察内部状态。目前操作人员都是依靠经验进行推测，然后进行操作。仅仅依靠经验的推测无法对实际焙烧状态作出准确的判断，存在着安全隐患，因此各种人员伤亡事故也时常发生。
[0005]具体来说，在电炉生产过程中，操作人员依据电极电流、炉况、观察电极表面颜色、借助经验，对自焙电极的焙烧状态进行评估。这种评估是间接的，无法对实际焙烧状态作出准确的判断。如果评估不当，就无法准确判断自焙电极处于欠焙烧状态，还是处于过焙烧状态。如果处于欠焙烧，贸然的压放操作造成软断、流糊，轻则造成短暂停炉，影响开工率，重则造成爆炸、人员伤亡。如果处于过焙烧，不及时采取相应处理措施，则容易引发刺火、硬断事故。
【发明内容】
[0006]为了解决上述现有技术不足之处，本发明的目的在于提供一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统，以克服现有技术的缺陷。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供了一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统，所述系统包括动作机构、控制器、自焙电极和测温传感器。所述动作机构用于调整并控制所述测温传感器在所述自焙电极内的位置以防止所述测温传感器粘结在所述自焙电极内。其中，所述控制器用于接收系统信号并向所述动作机构输出动作指令；所述自焙电极由电极筒、块状电极糊、熔融态电极糊和电极组成，所述电极筒内部电极糊的状态由上而下依次为所述块状电极糊、所述熔融态电极糊和所述电极，所述电极筒的外侧均匀地设置有数个导电铜瓦；所述测温传感器的底部位于焙烧区域中，用于测量焙烧区域的温度，所述测温传感器的温度信号最终输送给控制器。
[0008]优选地，所述系统信号包括用于控制压放电极筒的压放信号，所述压放信号是电极控制系统的命令信号；用于控制电极系统上升和下降的升降信号，所述升降信号是电极控制系统的命令信号；用于测温传感器反馈的温度信号以及用于测温传感器的位置信号。
[0009]优选地，所述系统还包括报警器，以在温度超出正常范围时提醒操作人员注意。
[0010]优选地，所述报警器与控制器连接，由所控制器控制所述报警器。
[0011]根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种利用所述系统监测自焙电极焙烧状态的方法，所述方法包括如下步骤:(a)测温传感器测量导电铜瓦上沿附近的焙烧区域的温度，并产生温度信号，将所述温度信号反馈给控制器；(b)所述控制器接收所述系统的压放信号、升降信号、自焙电极的温度信号和所述测温传感器的位置信号，经过与正常的焙烧温度比较判断后，向动作机构输出动作指令；(C)所述动作机构接收所述控制器发出的所述动作指令，调整并控制所述测温传感器在自焙电极内的位置；以及(d)设t为所述测温传感器反馈的温度值，tl为自焙电极焙烧温度的上限值，即当t > tl时所述自焙电极是过焙烧状态；t2为焙烧温度的下限值，当t < t2时所述自焙电极是欠焙烧状态；当t2 < t< tl时，所述自焙电极焙烧正常。
[0012]因此，本发明依据反馈回的温度值可以判断出自焙电极的焙烧状态，当判断出欠焙烧状态时，可以有效预防在电极欠焙烧时因贸然压放电极造成软断事故；当判断出过焙烧状态时，可以有效预防因过焙烧引发电极筒刺火等事故；如果温度超出正常范围时，报警器报警，提醒操作人员注意，并输出动作指令，动作机构调整测温传感器在自焙电极内的位置，防止温度传感器粘结在自焙电极内。因此，本发明通过温度判断自焙电极的焙烧状态，为操作人员提供直接可靠的依据，实现主动地控制，主动采取避免事故的措施，一改以往被动处理的局面。
【附图说明】
[0013]图1为本发明用于监测自焙电极焙烧状态的系统的结构示意图；
[0014]图2为本发明用于监测自焙电极焙烧状态的方法的流程图。
[0015]附图标记说明如下:
[0016]测温传感器1、电极筒2、块状电极糊3、熔融态电极糊4、导电铜瓦5、电极6、动作机构7、控制器8、自焙电极9、反馈温度信号S1、输出动作指令S2、控制测温传感器位置S3。
【具体实施方式】
[0017]为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
[0018]请参见图1，图1为本发明用于监测自焙电极焙烧状态的系统的结构示意图。如图1所示，本发明的用于监测自焙电极焙烧状态的系统所述系统包括动作机构7、控制器8、自焙电极9和测温传感器I。动作机构7用于调整并控制测温传感器I在自焙电极9内的位置以防止测温传感器I粘结在自焙电极9内；控制器8用于接收系统信号并向动作机构7输出动作指令；自焙电极9由电极筒2、块状电极糊3、熔融态电极糊4和电极6组成，由于靠近下端温度高，电极筒2内部电极糊的状态由上而下依次为块状电极糊3、熔融态电极糊4和电极6，电极筒2的外侧均匀地设置有数个导电铜瓦5 ;测温传感器I的底部位于焙烧区域中，用于测量焙烧区域的温度，测温传感器I的温度信号最终输送给控制器8。
[0019]由此，本发明依据反馈回的温度值可以判断自焙电极9的焙烧状态。当判断出欠焙烧状态时，可有效预防在电极欠焙烧时因贸然压放电极造成软断事故。当判断出过焙烧状态时，可有效预防因过焙烧引发电极筒刺火等事故。
[0020]此外，本发明的系统还可以包括报警器(未示出)，所述报警器与控制器8连接，由控制器8控制报警器。由此，如果自焙电极9的焙烧温度超出正常范围时，所述报警器便会报警，提醒操作人员注意，并输出动作指令，动作机构7调整测温传感器I在自焙电极9内的位置，防止温度传感器I粘结在自焙电极9内。
[0021]请参见图2，图2为本发明用于监测自焙电极焙烧状态的方法的流程图。首先，温度传感器I测量熔融态电极糊4的温度，从而产生温度信号，进而，将该温度信号反馈给控制器8 (步骤SI)。接着，控制器8接收电极系统的压放信号、升降信号、位置信号、温度信号、以及测温传感器I的位置信号，经过判断各种信号后，向动作机构7输出动作指令(步骤S2)。最后，动作机构7接收控制器8发出的动作指令，控制测温传感器I在自焙电极9内的位置(步骤S3)。由此，完成监测自焙电极焙烧状态的整个过程。
[0022]需要声明的是，上述
【发明内容】
及【具体实施方式】意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
【主权项】
1.一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统，其特征在于，所述系统包括动作机构(7)、控制器(8)、自焙电极(9)和测温传感器(I);其中: 动作机构(7)用于调整并控制测温传感器(I)在自焙电极(9)内的位置以防止测温传感器(I)粘结在自焙电极(9)内； 控制器(8)用于接收系统信号并向动作机构(7)输出动作指令； 自焙电极(9)由电极筒(2)、块状电极糊(3)、熔融态电极糊(4)和电极(6)组成，电极筒(2)内部电极糊的状态由上而下依次为块状电极糊(3)、熔融态电极糊(4)和电极(6)，电极筒(2)的外侧均匀地设置有数个导电铜瓦(5)； 测温传感器(I)的底部位于焙烧区域中，用于测量焙烧区域的温度，测温传感器(I)的温度信号最终输送给控制器(8 )。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统信号包括用于控制压放电极筒的压放信号，所述压放信号是电极控制系统的命令信号；用于控制电极系统上升和下降的升降信号，所述升降信号是电极控制系统的命令信号；用于测温传感器(I)反馈的温度信号以及用于测温传感器(I)的位置信号。
3.根据权利要求1?2任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括报警器，以在温度超出正常范围时提醒操作人员注意。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述报警器与控制器(8)连接，由控制器(8)控制报警器。
5.一种利用如权利要求1?4任一所述的系统监测自焙电极焙烧状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (a)测温传感器(I)测量导电铜瓦上沿附近的焙烧区域的温度，并产生温度信号，将所述温度信号反馈给控制器(8)； (b)控制器(8)接收所述系统的压放信号、升降信号、自焙电极(9)的温度信号和测温传感器(I)的位置信号，经过与正常的焙烧温度比较判断后，向动作机构(7)输出动作指令； (c)动作机构(7)接收控制器(8)发出的所述动作指令，调整并控制测温传感器(I)在自焙电极(9)内的位置；以及 Cd)设t为测温传感器(I)反馈的温度值，tl为自焙电极(9)焙烧温度的上限值，当t> tl时自焙电极(9)是过焙烧状态；t2为焙烧温度的下限值，当t < t2时自焙电极(9)是欠焙烧状态；当t2 < t < tl时，自焙电极(9)焙烧正常。
【专利摘要】本发明提供了一种用于监测自焙电极焙烧状态的系统和方法，所述系统包括动作机构、控制器、自焙电极和测温传感器。所述动作机构用于调整并控制测温传感器在自焙电极内的位置以防止测温传感器粘结在自焙电极内；所述控制器用于接收系统信号并向动作机构输出动作指令；所述测温传感器用于测量自焙电极的温度并将温度信号反馈给控制器，所述测温传感器的底部位于焙烧区域。因此，本发明通过测得的自焙电极内部的温度判断自焙电极的焙烧状态，为操作人员提供直接可靠的依据，实现主动地控制，主动采取避免事故的措施，一改以往被动处理的局面。
【IPC分类】F27D19-00, F27D21-00, G05D3-12, H05B7-09
【公开号】CN104748574
【申请号】CN201310741162
【发明人】翟学军, 黄志华
【申请人】北京思能达节能电气股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日