[發(fā)明專利]鋁電解天車料倉料位在線監(jiān)控及故障報警系統(tǒng)的控制方法

有效

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• 申請日: 2016-08-02
• 公開（公告）號: CN106011941B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 尹剛;尹藝臻;李卓蔓;尹在之;白家揚;尹冬;沈重衡;尹松;尹俊晧;尹平;張艷怡
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C25C3/14
• 分類號: C25C3/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明涉及鋁電解設備領域，特別是涉及鋁電解天車料倉料位在線監(jiān)控及故障報警系統(tǒng)的控制方法。

背景技術

在鋁電解領域，鋁電解原料添加一般是先將料塔儲料罐中的原料通過濃相或超濃相輸送管道輸送至電解車間的電解槽內；由于在冶煉過程中，要添加陽極覆蓋料、輔料及補料，該部分物料將由單獨濃相或超濃相管道輸送至電解天車料倉內，然后天車再將覆蓋料添加到電解槽中。料倉一般具有進料口和出料口，原料經管道處進料口進入料倉，當投料時，電磁閥控制出料口開啟，原料經出料口傳輸給電解槽反應。

天車投料和料塔儲料罐直接投料，二者鋁電解原料相同，原料主要包括：氧化鋁、氟化鹽、氯化鹽等，二者主要不同之處在于溫度，天車投料一般溫度較低，料液容易凝固成顆粒導致出料口阻塞，影響料倉出料。

發(fā)明內容

有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供鋁電解天車料倉料位在線監(jiān)控及故障報警系統(tǒng)的控制方法，旨在實時監(jiān)控料位狀態(tài)、檢測料倉出料速度，判斷出料速度是否滿足要求，當料倉出料口阻塞時，發(fā)出聲光報警，提醒相關人員維修。本發(fā)明可以在第一時間檢測到料倉阻塞信息，避免阻塞加劇而造成情況惡化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了鋁電解天車料倉料位在線監(jiān)控及故障報警系統(tǒng)的控制方法，所述天車料倉故障報警系統(tǒng)包括：用于承裝原料的料倉、用于移動所述料倉的天車以及用于料倉控制的電子控制模塊；

所述電子控制模塊包括：稱重傳感器、運動狀態(tài)傳感器、MCU模塊、電磁閥；所述稱重傳感器與所述MCU模塊電連接；所述運動狀態(tài)傳感器與所述MCU模塊電連接；所述電磁閥與所述MCU模塊電連接；所述MCU模塊與槽控機通信連接；

所述天車設置有支撐座，所述稱重傳感器設置有上墊板和下墊板，所述稱重傳感器下墊板與所述支撐座緊固；所述稱重傳感器上墊板與所述料倉緊固；所述電磁閥安裝于所述料倉的出料口，用于控制所述出料口開啟或關閉；

所述方法包括如下步驟：

步驟1：判斷料倉是否在加料狀態(tài)，若所述料倉處于加料狀態(tài),則保持所述出料口的所述電磁閥關閉；若所述料倉處于非加料狀態(tài)，則執(zhí)行步驟2；

步驟2：判斷料倉是否處于運動狀態(tài)，若所述料倉處于運動狀態(tài)，則保持所述出料口的所述電磁閥關閉，執(zhí)行步驟3；若所述料倉處于靜止狀態(tài)，則執(zhí)行步驟3；

步驟3：當所述天車料倉投料時，稱重傳感器實時采集天車料倉質量數據，打開所述出料口的所述電磁閥，計算投料速率V，執(zhí)行步驟4；

步驟4：判斷投料速度V是否正常；若投料速度正常，等待投料完畢關閉所述出料口的所述電磁閥，執(zhí)行步驟5；否則，關閉所述出料口的所述電磁閥，開啟聲光報警器，并移動所述天車；

步驟5：所述稱重傳感器實時采集所述料倉質量，若所述料倉質量大于等于下限值，則執(zhí)行步驟3；若所述料倉質量小于下限值，則所述天車將所述料倉移動至加料區(qū)加料，稱重傳感器實時采集所述料倉質量，若所述料倉質量大于上限值，則所述天車加料完成，并執(zhí)行步驟3。

在該技術方案中，電子控制模塊正常啟動或在宕機重啟后開始執(zhí)行步驟1，步驟1、2主要是宕機后檢測當前設備運行狀態(tài)，避免設備運行錯誤。在該技術方案中，測試出料口是否阻塞時在向電解槽投料時進行的，即為在線測試，無需安排另外時間或空間進行出料口阻塞測試實驗。在該技術方案中，利用稱重傳感器采集料倉質量數據，計算獲得原料投料速度，進而判斷是否出料口發(fā)生阻塞，并進行聲光報警送檢修，該方案可以在第一時間檢測到料倉阻塞信息，避免阻塞加劇而造成情況惡化。

進一步而言，所述投料速度計算方法為：獲取最近n次料倉質量數據M_i，計算投料速度V，所述所述1≤i≤n，n≥3，所述T為所述稱重傳感器的采樣周期，所述t為最近一次防磁傳感器采集所述料倉質量數據到當前時刻的時長。

在該技術方案中，由于稱重傳感器是按周期對料倉進行稱重，稱重傳感器所得到的質量數據相比較于料倉真實數據存在一定的延時，MCU模塊需要對質量數據進行處理，并換算為投料速度；該技術方案中提供的投料計算公式，是基于投料速度在較短時間內的變化呈現(xiàn)一次線性變化，并計算獲得投料速度，提高了投料速度計算精度，提高了系統(tǒng)可靠性。

進一步而言，在步驟5中，在所述料倉質量為下限值時，原料的剩余量至少為鋁電解槽單次投料量。

一般鋁電解槽投料時在一定間隔時間，向電解槽投料，每次的投料量波動不大。在該技術方案中，判斷原料剩余量少于鋁電解槽單次投料量，則不對該料倉安排投料任務并需要對該料倉進行加料處理。