專利名稱：一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法及供油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒控制方法及供油裝置，特別是一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法及供油裝置。
背景技術(shù)：
在電解鋁用的陽極焙燒生產(chǎn)中，目前大量使用低散熱式敞開式焙燒爐。通常使用重油作為燃料。使用重油作為燃料時一般采用滴油混水方式，即將重油引至重油燃燒架的管道，通過重油燃燒架管道上設(shè)置的手動閥門來控制給油量。為保證重油的完全燃燒，同時在重油燃燒架上接一條熱水管，通過水管上設(shè)置的手動閥門來控制給水量。重油和水再通過一個漏斗滴入爐子的火道。該種燃燒方式由于完全采用手動控制，所以溫度控制精度極低。由于采用滴油混水方式，從漏斗處有大量冷空氣被吸入、同時需要大量的熱量去汽化滴入的水，所以油耗量大。由于采用的是無壓滴油方式，故油滴入火道后既立刻在火道上部燃燒，無法下到火道中下部燃燒，所以火道垂直溫差大。無法保證陽極產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒方法控制及供油裝置，以自動控制陽極碳塊焙燒過程的溫度，使燃燒室中的垂直溫差小，溫度均勻，提高溫度控制的精度，節(jié)約油耗，減輕勞動強度，保證陽極產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法是這樣實現(xiàn)的供陽極碳塊焙燒的重油從重油入口1流入，經(jīng)加溫、加壓后通過重油管道2輸送到脈沖電磁閥3，脈沖電磁閥3在分散式控制系統(tǒng)4(既DCS控制系統(tǒng))的控制下按預(yù)定的要求將重油噴入陽極碳塊焙燒爐的燃燒火道5；對陽極碳塊進行焙燒，在燃燒火道5中的不同位置設(shè)置一個或一個以上的溫度采集元件6，溫度采集元件6將燃燒火道5中不同位置的溫度數(shù)據(jù)傳遞給分散式控制系統(tǒng)4，分散式控制系統(tǒng)4將各點的溫度數(shù)據(jù)與理想值進行比對，計算出實際溫度與理想溫度的偏差，然后發(fā)出控制指令，通過改變脈沖電磁閥3的進油量對燃燒火道5的溫度進行自動控制。
上述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法中，分散式控制系統(tǒng)4發(fā)出的控制指令是一組脈沖信號，脈沖信號的脈沖寬度為固定值，當脈沖信號的脈沖個數(shù)增加時，脈沖電磁閥3打開的次數(shù)多，進油量增加；反之，當電脈沖信號的脈沖個數(shù)減少時，脈沖電磁閥打開的次數(shù)少，進油量減少。
前述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法中，對重油的加溫通過電加熱器7實現(xiàn)，對重油的加壓通過增壓泵8實現(xiàn)，電加熱器7和增壓泵8均設(shè)有溫度檢測元件9，溫度檢測元件9和電加熱器7均與分散式控制系統(tǒng)4連接，由分散式控制系統(tǒng)4自動控制電加熱器的打開或關(guān)閉，控制重油的溫度。
前述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法中，增壓泵8的出口設(shè)有壓力檢測元件10，壓力檢測元件10和增壓泵8均與分散式控制系統(tǒng)4連接，由分散式控制系統(tǒng)4自動控制增壓泵8開啟或關(guān)閉，以調(diào)節(jié)增壓泵8出口的重油壓力，增壓泵8的前后端還并聯(lián)有壓力限制器11，防止超壓。
前述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法中，在重油入口1與重油管道2的末端之間設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器12，以調(diào)節(jié)重油的入口壓力。
本發(fā)明的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置為構(gòu)造包括分散式控制系統(tǒng)4、電加熱器7、增壓泵8和燃燒架13；電加熱器7的一端連接重油入口1，電加熱器7的另一端連接增壓泵8，增壓泵8的另一端連接重油管道2，重油管道2上連接有一個或一個以上的脈沖電磁閥3，脈沖電磁閥3與陽極碳塊焙燒爐上的燃燒火道5連接，燃燒火道5中設(shè)有一個或一個以上的溫度采集元件6，溫度采集元件6和脈沖電磁閥3的電磁線圈均與分散式控制系統(tǒng)4有電氣連接，電加熱器7和增壓泵8也與分散式控制系統(tǒng)4有電氣連接。
上述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置中，重油入口1經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器12與重油管道2的末端連接；增壓泵8的兩端并聯(lián)有壓力限制器11；脈沖電磁閥3底部還設(shè)有帶觀察孔蓋14的密封裝置，觀察孔蓋14與脈沖電磁閥3通過萬向球機15連接。
前述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置中，電加熱器7和增壓泵8的后面均上設(shè)有溫度檢測元件9；增壓泵8的后面還設(shè)有壓力檢測元件10；溫度檢測元件9和壓力檢測元件10均與分散式控制系統(tǒng)4有電氣連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以自動控制陽極碳塊焙燒過程的溫度，使燃燒室中的垂直溫差小，溫度均勻，提高溫度控制的精度，節(jié)約油耗，減輕勞動強度，保證陽極產(chǎn)品質(zhì)量。


附圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖；附圖2是本發(fā)明的供油裝置結(jié)構(gòu)圖；附圖3是密封裝置結(jié)構(gòu)圖；附圖中的標記為1-重油入口，2-重油管道，3-脈沖電磁閥回油槽，4-分散式控制系統(tǒng)，5-燃燒火道，6-溫度采集元件，7-電加熱器，8-增壓泵，9-溫度檢測元件，10-壓力檢測元件，11-壓力限制器，12-壓力調(diào)節(jié)器，13-燃燒架，14-觀察孔蓋，15-萬向球機，16-控制柜。
具體實施例方式
具體實施例方式按本發(fā)明的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法進行實施時，如圖1所示，供陽極碳塊焙燒的重油從重油入口1流入，經(jīng)加溫、加壓后通過重油管道2輸送到脈沖電磁閥3，脈沖電磁閥3在分散式控制系統(tǒng)4的控制下按預(yù)定的要求將重油噴入陽極碳塊焙燒爐的燃燒火道5；對陽極碳塊進行焙燒，加溫的目的是為了保證重油進入燃燒火道時，不至于由于油溫過低而影響燃燒火道的燃燒溫度；加壓的目的是保證重油噴入燃燒火道時有足夠的壓力，保證火道上、中、下層溫度的均勻性。在燃燒火道5中的不同位置設(shè)置一個或一個以上的溫度采集元件6，溫度采集元件6將燃燒火道5中不同位置的溫度數(shù)據(jù)傳遞給分散式控制系統(tǒng)4，分散式控制系統(tǒng)4(即DCS控制系統(tǒng))最好采用市場上出售的由可編程控制器成品構(gòu)成的分散式控制系統(tǒng)，通過分散式控制系統(tǒng)將各點采集到的溫度數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定好的各點溫度的理想值進行比對，計算出實際溫度與理想溫度的偏差，然后發(fā)出控制指令，通過脈沖電磁閥3對燃燒火道的溫度進行自動控制。分散式控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令是一組脈沖信號，脈沖信號的脈沖寬度為固定值，當脈沖信號的脈沖個數(shù)增加時，脈沖電磁閥3打開的次數(shù)多，進油量增加；反之，當電脈沖信號的脈沖個數(shù)減少時，脈沖電磁閥打開的次數(shù)少，進油量減少。對重油的加溫通過電加熱器7實現(xiàn)，電加熱器和增壓泵的后面均設(shè)有溫度檢測元件9，溫度檢測元件和電加熱器與分散式控制系統(tǒng)4連接，分散式控制系統(tǒng)將采集到的溫度數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定好的理想溫度值進行比對，計算出實際溫度與理想溫度的偏差，然后由分散式控制系統(tǒng)啟動或關(guān)閉電加熱器，達到對電加熱器出口的重油溫度的自動控制；對重油的加壓通過增壓泵8實現(xiàn)，增壓泵的出口設(shè)有壓力檢測元件10，壓力檢測元件和增壓泵與分散式控制系統(tǒng)4有電氣連接，分散式控制系統(tǒng)將采集到的油壓數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定好的理想油壓值進行比對，計算出實際壓力與理想壓力的偏差，然后由分散式控制系統(tǒng)啟動或關(guān)閉增壓泵，達到對增壓泵出口的重油壓力的自動控制；分散式控制系統(tǒng)的檢測和控制過程是完全自動的。增壓泵的前后端還并聯(lián)有壓力限制器11，防止超壓。在重油入口1與重油管道2的末端之間設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器12，以調(diào)節(jié)重油的入口壓力。
在具體實施時，最好采用本發(fā)明的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置進行實施，如圖2所示，將分散式控制系統(tǒng)4和各電氣控制元件安裝在控制柜16中，分散式控制系統(tǒng)4可直接采用市場上出售的成品，但最好采用市場上出售的由可編程控制器構(gòu)成的分散式控制系統(tǒng)裝置，將控制柜16、電加熱器7、增壓泵8安裝在燃燒架13的同一端，燃燒架13采用鋼材焊接成鋼架結(jié)構(gòu)，可在其上面布置重油管道2和安裝電氣部件，將電加熱器7的一端連接重油入口1，電加熱器7的另一端連接增壓泵8，增壓泵8的另一端連接一個或一個以上的脈沖電磁閥3，將脈沖電磁閥3與陽極碳塊焙燒爐中的燃燒火道5連接，可在燃燒火道5中設(shè)置一個或一個以上的溫度采集元件6，將溫度采集元件6和脈沖電磁閥3的電磁線圈與分散式控制系統(tǒng)4電氣連接，將電加熱器7和增壓泵8也與分散式控制系統(tǒng)4進行電氣連接；將重油入口1經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器12與重油管道2連接；將增壓泵8的兩端并聯(lián)上壓力限制器11；在脈沖電磁閥3的底部設(shè)置上帶觀察孔蓋14的密封裝置(如圖3所示)，將觀察孔蓋14與脈沖電磁閥3通過萬向球機15連接；在電加熱器7和增壓泵8的后面連接上溫度檢測元件9；在增壓泵8的后面設(shè)置壓力檢測元件10；將所有的溫度檢測元件和壓力檢測元件均與分散式控制系統(tǒng)4進行電氣連接即成。
上述各主要元件的作用如下燃燒架13是整個裝置的鋼架支撐，它上面布置有重油管道2，它的一端還安裝有各種電氣部件及控制電路；電加熱器7保證重油的初始溫度，使之更容易燃燒，燃燒的更充分，充分利用重油的熱能；增壓泵8可以增加重油的壓力，使增壓泵8出口的壓力達到1-1.2MP，這樣從噴嘴中噴出的重油具有較高的初速度，使得重油可以在燃燒火道的上中下部均勻燃燒；壓力限制器11防止油壓超過限定值；脈沖電磁閥3可以根據(jù)電脈沖的信號控制進油量；觀察孔蓋14便于觀察燃燒室的工作情況；萬向球機15保證燃燒室的密封性。
在本實施例中的分散式控制系統(tǒng)、溫度采集元件、電加熱器、增壓泵、溫度檢測元件、壓力檢測元件、壓力限制器、壓力調(diào)節(jié)器、萬向球機、控制柜等均采用現(xiàn)有技術(shù)中的成品。
權(quán)利要求
1.一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法，其特征在于供陽極碳塊焙燒的重油從重油入口(1)流入，經(jīng)加溫、加壓后通過重油管道(2)輸送到脈沖電磁閥(3)，脈沖電磁閥(3)在分散式控制系統(tǒng)(4)的控制下按預(yù)定的要求將重油噴入陽極碳塊焙燒爐的燃燒火道(5)中燃燒，對陽極碳塊進行焙燒，在燃燒火道(5)中設(shè)置一個或一個以上的溫度采集元件(6)，溫度采集元件(6)將燃燒火道(5)中不同位置的溫度數(shù)據(jù)傳遞給分散式控制系統(tǒng)(4)，分散式控制系統(tǒng)(4)將各點的溫度數(shù)據(jù)與已經(jīng)設(shè)定的理想值進行比對，并計算出實際溫度與理想溫度的偏差，然后發(fā)出控制指令，通過改變脈沖電磁閥(3)的進油量對燃燒火道(5)的溫度進行自動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法，其特征在于分散式控制系統(tǒng)(4)對脈沖電磁閥(3)發(fā)出的控制指令是一組脈沖信號，脈沖信號的脈沖寬度為固定值，當脈沖信號的脈沖個數(shù)增加時，脈沖電磁閥(3)打開的次數(shù)多，進油量增加；反之，當電脈沖信號的脈沖個數(shù)減少時，脈沖電磁閥打開的次數(shù)少，進油量減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法，其特征在于對重油的加溫通過電加熱器(7)實現(xiàn)，對重油的加壓通過增壓泵(8)實現(xiàn)，電加熱器(7)和增壓泵(8)均設(shè)有溫度檢測元件(9)，溫度檢測元件(9)和電加熱器(7)均與分散式控制系統(tǒng)(4)連接，由分散式控制系統(tǒng)(4)自動控制電加熱器的打開或關(guān)閉，控制重油的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法，其特征在于增壓泵(8)的出口設(shè)有壓力檢測元件(10)，壓力檢測元件(10)和增壓泵(8)均與分散式控制系統(tǒng)(4)連接，由分散式控制系統(tǒng)(4)自動控制增壓泵(8)開啟或關(guān)閉，以調(diào)節(jié)增壓泵(8)出口的重油壓力，在增壓泵(8)的前后端還并聯(lián)有防止超壓的壓力限制器(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法，其特征在于在重油入口(1)與重油管道(2)的末端之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)重油的入口壓力的壓力調(diào)節(jié)器(12)。
6.一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置，其特征在于該裝置構(gòu)造包括分散式控制系統(tǒng)(4)、電加熱器(7)、增壓泵(8)和燃燒架(13)；電加熱器(7)的一端連接重油入口(1)，電加熱器(7)的另一端連接增壓泵(8)，增壓泵(8)的另一端連接重油管道(2)，重油管道(2)上連接有一個或一個以上的脈沖電磁閥(3)，脈沖電磁閥(3)與陽極碳塊焙燒爐上的燃燒火道(5)連接，燃燒火道(5)中設(shè)有一個或一個以上的溫度采集元件(6)，溫度采集元件(6)和脈沖電磁閥(3)的電磁線圈均與分散式控制系統(tǒng)(4)有電氣連接，電加熱器(7)和增壓泵(8)也與分散式控制系統(tǒng)(4)有電氣連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置，其特征在于重油入口(1)經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器(12)與重油管道(2)的末端連接；增壓泵(8)的兩端并聯(lián)有壓力限制器(11)；脈沖電磁閥(3)底部還設(shè)有帶觀察孔蓋(14)的密封裝置，觀察孔蓋(14)與脈沖電磁閥(3)通過萬向球機(15)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解鋁用的陽極碳塊焙燒供油裝置，其特征在于電加熱器(7)和增壓泵(8)的后面均上設(shè)有溫度檢測元件(9)；增壓泵(8)的后面還設(shè)有壓力檢測元件(10)；溫度檢測元件(9)和壓力檢測元件(10)均與分散式控制系統(tǒng)(4)有電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解鋁用的陽極碳塊焙燒燃燒控制方法及其供油裝置，它的供陽極碳塊焙燒的重油從重油入口流入，經(jīng)加溫、加壓后通過重油管道輸送到脈沖電磁閥，脈沖電磁閥在分散式控制系統(tǒng)的控制下按預(yù)定的要求將重油噴入陽極碳塊焙燒爐的燃燒火道，對陽極碳塊進行焙燒。本發(fā)明可以自動控制陽極碳塊焙燒過程的溫度，使燃燒室中的垂直溫差小，溫度均勻，提高溫度控制的精度，節(jié)約油耗，減輕勞動強度，保證陽極產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C25C3/00GK1880278SQ20061020046
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者黃輝 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院