一種氧化鋁投料系統的製作方法

2023-04-28 07:56:52

本發明屬於電解鋁領域，具體涉及用於穩定控制氧化鋁投料的一種氧化鋁投料系統。

背景技術：

在電解鋁行業中，需要將氧化鋁的原料通過投料裝置輸送到主煙管中，在電解鋁生產工藝中供料淨化車間的新鮮、載氟氧化鋁投料系統是由：氧化鋁儲倉、物料插板閥、輸送溜槽、衝板流量計組成。按照工藝需求計算投料值，確保連續穩定的向煙管中投料，實現對電解車間生產的煙氣淨化，從而達到企業的環保要求。

目前常用的投料調整系統中存在如下問題：首先，現有的氧化鋁投料調整系統中沒有設置有效的物料緩衝裝置，物料直接通過溜槽輸送，在輸送過程中容易造成積料、鉤料的現象；其次，目前的氧化鋁投料調整系統中手動插板閥操作路線遠，並且沒有遠程操作裝置，在需要調整投料量時需要操作人員在投料裝置的控制面板上人工調整，頻繁往復的工作不僅浪費人力和時間，而且影響工作效率；另外，先有的氧化鋁投料調整系統中沒有能夠快速並且操作方便而且維護簡單的電氣控制調整裝置，人工和簡單的機械調整會導致延長投料調整的用時，而且簡單的人工機械控制調整不精確，無法保證實時的調整量。

技術實現要素：

為解決現有投料調整系統中存在的問題和缺陷，本發明提供一種用於穩定控制氧化鋁投料的氧化鋁投料系統。

本發明的採取的技術方案如下：

一種氧化鋁投料系統，其特徵在於：其由投料系統1和控制器2組成；

其中投料系統1包括氧化鋁儲倉1-1、手動插板閥1-2、風動溜槽1-3、投料衝板流量計1-4、主煙管1-5、投料口1-6、方頭彎管1-7、物料緩衝室1-8、檢查孔1-9、物料孔1-10、排氣管1-11、減速電機1-12、聯動裝置1-13、就地控制箱1-14、手動轉輪1-15和插板閥1-16；

氧化鋁儲倉1-1下方設置有手動插板閥一1-2，風動溜槽1-3一端跟氧化鋁儲倉1-1連接，另一端與方頭彎管1-7連接，方頭彎管1-7下方設置有投料口1-6；投料口1-6延伸到主煙管1-5內，投料口1-6內設置有排氣管1-11，排氣管1-11貫穿投料口1-6內部並延伸至風動溜槽1-3內部；

排氣管1-11一側設置有投料衝板流量計1-4，投料衝板流量計1-4與控制器2連接；

風動溜槽1-3靠近投料口1-6的一側設置有物料緩衝室1-8，物料緩衝室1-8上方設置有就地控制箱1-14，聯動裝置1-13一端跟減速電機1-12連接，另一端與插板閥1-16連接，插板閥1-16與物料孔1-10活動連接，聯動裝置1-13設置在密閉的箱體內，該箱體上靠近物料緩衝室1-8的一側設置有檢查孔1-9；

減速電機1-12與控制器2連接。

所述的控制器2和終端3遠程連接。

所述的就地控制箱1-14中設置有限位保護裝置。

所述的就地控制箱1-14上設置有調速按鈕和開關。

所述的聯動裝置1-13上設置有手動轉輪1-15。

一種氧化鋁投料系統的使用方法，其特徵在於，包含以下步驟：

1設定參數，在控制器2或終端3中設置投料值上限、投料值下限、投料標準值和調整範圍，並將參數信號儲存在控制器2中；

2開始投料，控制器2根據預設的參數調整減速電機1-12的轉向和轉速，確保實際投料值不高於投料值上限、不低於投料值下限；

3反饋調整，在整個投料過程中，投料衝板流量計1-4將投料值數據反饋到控制器2中，控制器2對比反饋數據和預設參數，調整減速電機1-12的轉速。

所述的控制器2根據設定的投料值上限、投料值下限和調整範圍，自動智能調整實際投料值，其中調整範圍可根據實際情況確定，氧化鋁物料從氧化鋁儲倉1-1中流入到風動溜槽1-3中，初段的流量大小可以通過手動插板閥1-2進行控制，氧化鋁物料流經風動溜槽1-3時先儲存在物料緩衝室1-8中，物料緩衝室1-8能使物料蓄能流態化，經過物料緩衝室1-8的物料其氣料混合既空氣與氧化鋁混合物安息角為「0」，能夠增加物料流動性，在在聯動裝置1-13上設置有手動轉輪1-15，轉動手動轉輪1-15可以控制物料孔1-10的開合大小，當減速電機1-12或控制器2故障時可通過手動方式調整，插板閥1-16與聯動裝置1-13連接，可根據實際投料值的需求通過就地控制箱1-14上的減速按鈕調整實際投料值，聯動裝置1-13設置在密閉的箱體中，在箱體一側設置有檢查孔1-9，操作人員可以通過檢查孔1-9觀察物料的流動情況，氧化鋁物料經過物料孔1-10流入到方頭彎管1-7中，然後經過投料口1-6將氧化鋁物料投入到主煙管1-5中；

在開始投料前，先在終端3的人機互動界面設置好投料值上限、投料值下限、投料標準值和調整範圍，然後通過控制器2以反饋調節的方式控制投料系統1中減速電機1-12的轉速和轉向，從而控制投料值的大小，投料衝板流量計1-4將實施測量的投料值數據反饋到控制器2中，控制器2結合投料值數據和誤差實時修正投料值，確保投料值的穩定，同時，控制器2將投料衝板流量計1-4實時測得的實際投料值數據傳輸到終端3中，然後顯示在屏幕上，操作人員可實時觀察投料值的變化，一旦有異常可隨時停止投料，防止因系統故障導致投料中斷或投料系統過載。

本發明的有益效果：

(1)結構設計簡單，使用方便。

(2)可以直接加裝在現有的投料裝置上，節省更換生產線的成本。

(3)在原來人工調整投料過程中，工人只能上至氧化鋁儲倉14m平臺進行操作，所需時間約為46分鐘，使用本投料系統後在6分鐘內就可以輕鬆完成，大幅提高人員的工作效率。

(4)人員可以直接在控制室一邊觀察一邊調整，降低了人員勞動強度，改善了現場作業環境，消除了去平臺作業時過程中的安全隱患。

(5)採用轉速較慢的傳動系統調整，調整精度高，減少了前期投料反覆調整的次數，縮短了投料調整時間。

(6)可最大限度的發揮氧化鋁對生產煙氣中有害氣體的淨化潛力，從而提高淨化效率，控制汙染排放，達到環保要求。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2位本發明的控制流程示意圖。

圖3為本發明的邏輯控制示意圖。

圖4為本發明的新系統使用後投料曲線圖。

其中，1為投料系統、1-1為氧化鋁儲倉、1-2為手動插板閥、1-3為風動溜槽、1-4為投料衝板流量計、1-5為主煙管、1-6為投料口、1-7為方頭彎管、1-8為物料緩衝室、1-9為檢查孔、1-10為物料孔、1-11為排氣管、1-12為減速電機、1-13為聯動裝置、1-14為就地控制箱、1-15為手動轉輪、1-16為插板閥、2為控制器、3為終端。

具體實施方式

下面結合圖1、圖2、圖3對本發明進行詳細說明：

如圖1所示，投料系統1包括氧化鋁儲倉1-1、手動插板閥1-2、風動溜槽1-3、投料衝板流量計1-4、主煙管1-5、投料口1-6、方頭彎管1-7、物料緩衝室1-8、檢查孔1-9、物料孔1-10、排氣管1-11、減速電機1-12、聯動裝置1-13、就地控制箱器1-14、手動轉輪1-15和插板閥1-16；

氧化鋁儲倉1-1下方設置有手動插板閥1-2，風動溜槽1-3一端跟氧化鋁儲倉1-1連接，另一與方頭彎管1-7連接，方頭彎管1-7下方設置有投料口；投料口1-6延伸到主煙管1-5的內壁，，投料口1-6內設置有排氣管1-11，排氣管1-11貫穿投料口1-6內部並延伸至風動溜槽1-3內部；

排氣管1-11一側設置有投料衝板流量計1-4，投料衝板流量計1-4與控制器2連接；

風動溜槽1-3靠近投料口1-11處設置有物料緩衝室1-8，物料緩衝室1-8上方設置有就地控制箱1-14，就地控制箱1-14內部設置有減速電機1-12和聯動裝置1-13，聯動裝置1-13內設置有手動轉輪1-15，手動轉輪1-15和插板閥1-16連接，聯動裝置1-13設置在密閉的箱體內，該箱體靠近物料緩衝室1-8的一側設置有檢查孔1-9；

氧化鋁物料從氧化鋁儲倉1-1中流入到風動溜槽1-3中，流量大小可以通過手動插板閥1-2初步控制，氧化鋁物料流至風動溜槽1-3左端時先儲存在物料緩衝室1-8中，物料緩衝室1-8能使物料蓄能流態化，經過物料緩衝室1-8的物料其氣料混合既空氣與氧化鋁混合物安息角為「0」，能夠增加物料流動性，在聯動裝置1-13上設置有手動轉輪1-15，轉動手動轉輪1-15可以控制物料孔1-10的開合大小，當減速電機1-12或控制器2故障時可通過手動方式調整，插板閥1-16與聯動裝置1-13連接，然後根據實際投料值的需求通過就地控制箱1-14上的控制按鈕控制減速電機1-12的轉速和轉向經聯動裝置1-13變速後可調整實際投料值的大小，聯動裝置1-13設置在密閉的箱體中，在箱體一側設置有檢查孔1-9，操作人員可以通過檢查孔1-9觀察物料的流動情況，氧化鋁物料經過物料孔1-10流入到設置在風動溜槽1-3尾端的方頭彎管1-7中，然後經過投料口1-6將氧化鋁物料投入到主煙管1-5中；

方頭彎管1-7中設置有排氣管1-11和投料衝板流量計1-4，排氣管1-11可以將氧化鋁物料流經方頭彎管1-7時產生的氣體排出，確保物料流暢的流動，投料衝板流量計1-4可以實時測量氧化鋁物料的流量大小。

如圖3所示，控制器2的控制邏輯為反饋控制，在投料開始之前，先設置投料值上限、投料值下限、投料標準值和控制範圍，然後開始投料，在投料過程中投料衝板流量計1-4會實時測量投料量，並顯示在儀表上，投料衝板流量計1-4將測得的實際投料值數據實時反饋給控制器2，在控制器2中設置有控制程序，控制器2將實際投料值的瞬時波動及投料衝板流量計1-4的報警信號，作為參數依據計算調整量和調整時間，控制器2將計算後的控制數據轉換為電信號傳輸到減速電機1-12上，通過控制減速電機1-12的轉速和轉向，實時調整實際投料值，確保投料值的穩定。

如圖2所示，一種氧化鋁投料系統由投料系統1、控制器2和終端3組成，在開始投料前，先在終端3的人機互動界面設置好投料值上限、投料值下限、投料標準值和調整範圍，然後通過控制器2以反饋調節的方式控制投料系統1中減速電機1-12的轉速和轉向，從而控制投料值的大小，投料衝板流量計1-4將實施測量的投料值數據反饋到控制器2中，控制器2結合投料值數據和誤差實時修正投料值，確保投料值的穩定，同時，控制器2將投料衝板流量計1-4實時測得的實際投料值數據傳輸到終端3中，然後顯示在屏幕上，操作人員可實時觀察投料值的變化，一旦有異常可隨時停止投料，防止因系統故障導致投料中斷或投料系統過載。

實施例1

下面結合圖4詳細說明本發明一種氧化鋁投料系統的實際調整過程及使用後的效果：

圖4為本發明一種氧化鋁投料系統投入使用後在投料生產線某一正常工作日上午10點至12點抽檢2小時中採集的數據，抽檢時間間隔為每10分鐘抽檢一次；

在開始投料控制前，先在終端3的程序面板設置投料值標準下限為4.5t，投料值標準上限為5.5t，調整範圍為0.5t，然後將控制數據傳輸到控制器2中，控制器通反饋控制的方式實時控制投料系統1中減速電機1-12的轉速和轉向，從而實時控制實際投料值，從圖4可以看出，經過本發明一種氧化鋁投料系統控制後的實際投料值在10:00時為5.1t，在10:10時為5t，在10:20時為5.4t，在10:30時為5.5t，在10:40時為5.3t，在10:50時為5t，在11:00時為4.9t，在11:10為5.1t，在11:20時為4.8t，在11:30時為5.2t，在11:40時為4.9t，在11:50時為4.8t，在12:00時為5.3t，結合測量數據，從實際投料值的波動曲線可以看出，在使用本發明一種氧化鋁投料系統後的實際投料值波動範圍在預先設定好的投料值標準下限和投料值標準上限之間，實際投料值沒有超出投料值標準上限和投料值標準下限，且預先設置的調整範圍為0.5t，從圖4可以看出，本發明一種氧化鋁投料系統在投料時的調整幅度在預先設定的調整範圍內，最高調整幅度出現在11:50到12:00之間，實際值從4.8t調整到5.3t，調整幅度為0.5t，符合預先的設定要求；

根據上述調整效果可以看出，在本發明一種氧化鋁投料系統投入使用到投料生產線後，實際投料值的波動在預先設定好的投料值標準上限和投料值標準下限之間，符合投料穩定的要求，且本發明一種氧化鋁投料系統在進行投料值實時調整時，其調整幅度在預先設定的調整範圍內，進一步符合調料調整的穩定要求。

經過現場試驗，本發明一種氧化鋁投料系統可適用於425-100目的所有粉狀物料。

以上所述僅為本發明的實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。