[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)在碳電極生產(chǎn)中使用的碳糊的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880008575.0
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101636650A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·N·布魯格曼;A·亞當(dāng);D·科勒曼;R·A·小布雷克
• 申請（專利權(quán)）人: 美鋁公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G06T7/00;G01N21/84;H05B7/09
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李鎮(zhèn)江

對相關(guān)申請的交叉引用

該專利申請要求在2007年3月16日提交的、題目為“SYSTEMSAND?METHODS?FOR?PRODUCING?CARBONACEOUS?PASTESUSED?IN?THE?PRODUCTION?OF?CARBON?ELECTRODES(用于生產(chǎn)在碳電極生產(chǎn)中使用的碳糊的系統(tǒng)和方法)”的美國臨時(shí)專利申請No.60/895,396的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)在碳基電極生產(chǎn)中使用的碳糊的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)方面，獲得糊劑的圖像并且分析與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)以評估該糊劑。

背景技術(shù)

經(jīng)常通過混合焦炭與瀝青以形成糊劑來生產(chǎn)碳基電極。這個(gè)糊劑然后被成形和烘焙以生產(chǎn)碳電極。電極性質(zhì)隨著焦炭與瀝青比率而改變。因?yàn)榻固抠|(zhì)量能夠大大地改變，所以評估應(yīng)該被用于給定量的焦炭的瀝青的量是困難的。用于生產(chǎn)糊劑的一種傳統(tǒng)技術(shù)是測量焦炭和瀝青的物理性質(zhì)(例如，質(zhì)量、密度)并且然后相對于給定量的焦炭估計(jì)大約應(yīng)該使用多少瀝青。獲得關(guān)于生產(chǎn)碳膏的這種方法的反饋花費(fèi)很長時(shí)間，因?yàn)橥ǔＶ敝聊軌蛉〉靡驯怀浞趾姹旱碾姌O的樣本，(例如，大約30天)才會(huì)知道所估計(jì)的焦炭與瀝青比率是否可以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾姌O。因?yàn)榛ㄙM(fèi)了大約一個(gè)月的時(shí)間來生產(chǎn)被充分烘焙的電極，所以可能由于不準(zhǔn)確的估計(jì)而浪費(fèi)了顯著的時(shí)間和材料。

存在對于用于生產(chǎn)碳電極的、改進(jìn)的方法和系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于前述，本發(fā)明的寬泛目的在于提供生產(chǎn)碳電極的、改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

另一個(gè)目的在于便于在烘焙糊劑之前評估利用來生產(chǎn)碳電極的糊劑。

一個(gè)相關(guān)的目的在于便于更加一致地生產(chǎn)適用于生產(chǎn)碳基電極的糊劑。

在解決以上目的中的一個(gè)或者多個(gè)時(shí)，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，能夠利用成像技術(shù)以便糊劑生產(chǎn)。更加具體地，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，可以利用成像技術(shù)來評估一個(gè)或者多個(gè)碳膏、顆粒碳供給流(例如，焦炭供給流)、碳結(jié)合料供給流(例如，瀝青供給流)或者生(green)碳電極。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，獲得與碳膏生產(chǎn)工藝有關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)圖像，分析這些圖像以產(chǎn)生圖像特征數(shù)據(jù)，并且利用圖像特征數(shù)據(jù)來評估糊劑(例如，預(yù)測糊劑是否將產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾姌O)。

在一個(gè)方面，提供了用于制造用于生產(chǎn)碳質(zhì)電極的碳糊的系統(tǒng)。在一個(gè)方案中，該系統(tǒng)包括適于混合并且包含碳糊的混合器和糊劑控制系統(tǒng)。碳糊可以包括顆粒碳質(zhì)材料和碳質(zhì)粘結(jié)劑。顆粒碳質(zhì)材料可以是任何適當(dāng)?shù)奶假|(zhì)材料。在一個(gè)實(shí)施例中，顆粒碳質(zhì)材料包括石油焦炭和回收電極材料中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施例中，碳質(zhì)粘結(jié)劑包括碳質(zhì)瀝青。

該糊劑控制系統(tǒng)可以包括可被操作以獲得碳糊圖像的成像裝置、可被操作以處理該圖像并且輸出圖像特征數(shù)據(jù)的圖像處理器，和可被操作以分析圖像特征數(shù)據(jù)并且提供與糊劑有關(guān)的輸出(例如，糊劑的預(yù)測物理性質(zhì))的數(shù)據(jù)分析器。還可以使用顯示器以用于顯示這個(gè)輸出和/或圖像特征數(shù)據(jù)自身。

該成像裝置可以是適于獲得碳糊圖像的任何適當(dāng)?shù)难b置。例如，該成像裝置可以包括數(shù)字照相裝置。進(jìn)而，該圖像可以是二進(jìn)制格式的。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)字照相裝置包括圖像處理器。例如，該成像裝置可以是包括集成處理器的數(shù)字照相裝置，該集成處理器能夠分析圖像并且基于所獲得的圖像自動(dòng)地輸出圖像特征數(shù)據(jù)。

該圖像特征數(shù)據(jù)可以是與所獲得的圖像有關(guān)的任何數(shù)據(jù)。進(jìn)而，該圖像可以是二進(jìn)制格式的。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖像分析器可以執(zhí)行斑點(diǎn)(bolb)分析以獲得圖像特征數(shù)據(jù)。斑點(diǎn)分析可以導(dǎo)致對于圖像內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)不同區(qū)域(斑點(diǎn))的識別和/或分析。這些不同區(qū)域的特征可以是圖像特征數(shù)據(jù)的一個(gè)部分并且可以被利用來便于與糊劑有關(guān)的輸出。例如，斑點(diǎn)分析可以導(dǎo)致對于圖像內(nèi)的、指示顆粒存在的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域(斑點(diǎn))的識別。在這方面，除了別的以外，斑點(diǎn)維度(例如，長度、寬度、(一個(gè)或者多個(gè))費(fèi)雷特(feret)直徑)、斑點(diǎn)面積、斑點(diǎn)周長和斑點(diǎn)形狀(例如，緊湊度、粗糙度、孔(一個(gè)或者多個(gè)))中的一個(gè)或者多個(gè)可以被確定以近似在糊劑中的粒子(一個(gè)或者多個(gè))的尺寸、形狀和/或反射性質(zhì)/吸收性質(zhì)。還能夠利用與已被識別的斑點(diǎn)相對于彼此的相對位置有關(guān)的數(shù)據(jù)。可以還/可替代地相對于圖像的非顆粒區(qū)域(一個(gè)或者多個(gè))采用斑點(diǎn)分析。除了斑點(diǎn)分析，能夠利用其它圖像分析來確定圖像特征數(shù)據(jù)，例如模式匹配、像素分布(一個(gè)或者多個(gè))、像素?cái)?shù)值(一個(gè)或者多個(gè))、像素輪廓(一個(gè)或者多個(gè))、邊緣位置(一個(gè)或者多個(gè))和邊緣上色等。