[發(fā)明專利]一種鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810304449.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN101671781A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祁曉牧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C22B34/12
• 分類號(hào): C22B34/12;C22B5/04;C22B9/02
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 劉 楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫度控制方法及裝置，特別是一種鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法及裝置 。

背景技術(shù)

在鈦冶煉工業(yè)中，金屬鈦(根據(jù)性狀俗稱海綿鈦)是經(jīng)過置換還原反應(yīng)產(chǎn)生的。具體生 產(chǎn)過程是將金屬鎂加入還原蒸餾爐內(nèi)的四氯化鈦原液中，由鎂將金屬鈦還原出來，生成海綿 鈦和氯化鎂。在置換反應(yīng)過程中，需要對(duì)還原蒸餾爐分段進(jìn)行溫度控制。在還原蒸餾爐的爐 壁上分段環(huán)繞有電熱器，每段電熱器設(shè)有測(cè)溫儀表，若某段溫度低于工藝要求的溫度，接觸 器接通電源進(jìn)行加熱使溫度升高；若某段溫度高于工藝要求的溫度，接觸器切斷電源，停止 加熱。一般還原蒸餾爐一個(gè)工作周期需要數(shù)十小時(shí)，在工作周期內(nèi)各組接觸器都會(huì)頻繁接通 和斷開。接觸器的接通或斷開完全是由人工控制的，操作工人需要時(shí)刻觀察測(cè)溫儀表，根據(jù) 儀表顯示與工藝要求的溫度進(jìn)行對(duì)比，手工控制電源的通、斷。很容易造成人為操作失誤， 發(fā)生故障。另外由于溫度慣性會(huì)使實(shí)際溫度高于工藝要求的溫度；熱量波動(dòng)損失較大，能耗 高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。由于在工作周期內(nèi)接觸器頻繁動(dòng)作，接觸器極易損壞；接觸器通斷電 過程產(chǎn)生的電弧，使系統(tǒng)電壓沖擊波動(dòng)，影響電源質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)金屬鈦置換 還原反應(yīng)過程的自動(dòng)化控制，防止操作失誤和發(fā)生故障，提高溫度控制的準(zhǔn)確性和可靠性， 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，并提高電源質(zhì)量，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)方案，一種鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法：該方法是將預(yù)先設(shè)定的溫度曲 線輸入控制裝置作為樣板，同時(shí)將各組電熱器的測(cè)量溫度也輸入控制裝置，將各組的測(cè)量溫 度與樣板的對(duì)應(yīng)溫度進(jìn)行比較；控制裝置經(jīng)調(diào)功裝置調(diào)節(jié)可控硅關(guān)斷、減少導(dǎo)通或增加導(dǎo)通 的周波數(shù)量，達(dá)到對(duì)鈦還原蒸餾爐的溫度控制。

上述的鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法中，所述的控制裝置由PLC控制系統(tǒng)或DCS控制系統(tǒng) 、或單片機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成。

前述的鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法中，所述的可控硅關(guān)斷、減少導(dǎo)通或增加導(dǎo)通的周 波數(shù)量是：當(dāng)某組的測(cè)量溫度等于或大于對(duì)應(yīng)的樣板溫度時(shí)，調(diào)功裝置關(guān)斷對(duì)應(yīng)的可控硅； 當(dāng)某組的測(cè)量溫度趨近對(duì)應(yīng)的樣板溫度時(shí)，調(diào)功裝置減少對(duì)應(yīng)的可控硅導(dǎo)通周波數(shù)量；當(dāng)某 組的測(cè)量溫度遠(yuǎn)小于對(duì)應(yīng)的樣板溫度時(shí)，調(diào)功裝置增加對(duì)應(yīng)的可控硅導(dǎo)通周波數(shù)量。

前述的鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法中，所述的調(diào)功裝置在交流電源的每個(gè)周波經(jīng)過零 點(diǎn)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷控制。

按照前述的鈦還原蒸餾爐的溫度控制方法構(gòu)建的鈦還原蒸餾爐的溫度控制裝置，包括分 段環(huán)繞在還原蒸餾爐壁上的一組電熱器，各電熱器經(jīng)可控硅調(diào)功裝置與電源連接，可控硅調(diào) 功裝置的控制端與控制裝置連接；各電熱器處的還原蒸餾爐內(nèi)設(shè)有溫度測(cè)量?jī)x表，溫度測(cè)量 儀表與控制裝置連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用可控硅替代了現(xiàn)有技術(shù)中的接觸器，由于可控硅的可控性， 可實(shí)現(xiàn)金屬鈦置換還原反應(yīng)過程的自動(dòng)化控制，防止操作失誤和發(fā)生故障，提高溫度控制的 準(zhǔn)確性和可靠性，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。可控硅連接與接觸器連接比較，可控硅屬于無觸點(diǎn)連接， 無觸點(diǎn)連接可減少故障率，工作壽命長(zhǎng)，電流分?jǐn)鄷r(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓瞬間 下降。本發(fā)明通過控制裝置和可控硅調(diào)功裝置實(shí)現(xiàn)可控硅過零點(diǎn)觸發(fā)導(dǎo)通技術(shù)，不會(huì)引起電 壓波形畸變，也就不會(huì)產(chǎn)生高次諧波，不會(huì)對(duì)供電電網(wǎng)質(zhì)量造成損害。并可無級(jí)調(diào)節(jié)電熱器 的功率，在趨近工藝要求的溫度時(shí)可通過減少可控硅的導(dǎo)通周波數(shù)量，逐漸降低電熱器功率 ，防止由于熱慣性使實(shí)際溫度高于工藝要求的溫度運(yùn)行，造成熱量波動(dòng)損失較大，能耗高， 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。由于本發(fā)明的控制過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，操作工人不必時(shí)刻觀察測(cè)溫 儀表，并根據(jù)儀表顯示與工藝要求的溫度進(jìn)行對(duì)比，手工控制電源的通、斷。可防止造成人 為操作失誤，發(fā)生故障，提高控制的可靠性。也可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-電熱器，2-可控硅調(diào)功裝置，3-溫度測(cè)量?jī)x表，4-控制裝置，5-還 原蒸餾爐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限制。