一種液壓式電極位置檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓式電極位置檢測(cè)裝置，屬于冶金過(guò)程物位檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電熱前床是有色金屬冶金生產(chǎn)中的大型關(guān)鍵設(shè)備，電熱前床處理的是熔煉爐輸出的金屬锍，它由特種三相變壓器供電，通過(guò)調(diào)節(jié)電極插入熔池的深度來(lái)改變電極電流的大小。為了保持三相電流平衡穩(wěn)定、溫度穩(wěn)定，讓渣、金屬得到良好分離，保護(hù)變壓器運(yùn)行安全，延長(zhǎng)電熱前床使用壽命。在實(shí)際工藝控制中，一般通過(guò)控制三相電極的位置高度來(lái)控制插入深度，從而控制三相電流和熔渣溫度，使電熱前床中的金屬锍處于理想的物理化學(xué)狀
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[0003]由于電熱前床三相電極插入高溫熔渣中不斷被消耗，因此實(shí)時(shí)檢測(cè)電極位置高度對(duì)于實(shí)現(xiàn)電熱前床的高效運(yùn)行以及自動(dòng)控制十分重要。由于電熱前床環(huán)境溫度高、粉塵大、煙塵粘附嚴(yán)重，采用目前的雷達(dá)物位計(jì)、超聲波物位計(jì)等物位檢測(cè)儀表很難適應(yīng)電極位置的檢測(cè)，目前還沒(méi)有精確可靠的方法對(duì)電熱前床的電極位置進(jìn)行檢測(cè)。雖然目前出現(xiàn)了采用編碼器進(jìn)行電極位置高度檢測(cè)的裝置，但容易受打滑、漏碼、斷電等因素影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有電極位置檢測(cè)存在的適應(yīng)性差、可靠性低、累積誤差大、不便調(diào)試、應(yīng)用復(fù)雜等不足，本實(shí)用新型提供一種精度高、可靠性強(qiáng)、耐高溫、抗粉塵、抗腐蝕、通用性好的裝置與方法，特別適用于電熱前床等冶煉設(shè)備的電極位置高度檢測(cè)；
[0005]本實(shí)用新型提供的一種液壓式電極位置檢測(cè)裝置包括連動(dòng)裝置、物位_壓力轉(zhuǎn)換裝置、變送及數(shù)據(jù)處理裝置；
[0006]所述連動(dòng)裝置包括動(dòng)滑輪6、不銹鋼細(xì)繩7、定滑輪I 8、定滑輪II 9、鋼纜套圈10 ；不銹鋼細(xì)繩7的一端通過(guò)鋼纜套圈10固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)17的鋼纜上，中間分別跨接在定滑輪
9、定滑輪8和動(dòng)滑輪6上，另一端固定在動(dòng)滑輪6上；
[0007]物位-壓力轉(zhuǎn)換裝置包括:細(xì)軟管3、細(xì)軟管圈4、儲(chǔ)液瓶5、硅油12、密封螺栓14 ;動(dòng)滑輪6的下端掛著儲(chǔ)液瓶5，細(xì)軟管3的一端與儲(chǔ)液瓶5連接，另一端與壓力變送器2連接，細(xì)軟管3的中間部分盤成圈狀，形成細(xì)軟管圈4 ;
[0008]變送及數(shù)據(jù)處理裝置包括主機(jī)1、壓力變送器2，主機(jī)1與壓力變送器2相連；細(xì)軟管3、細(xì)軟管圈4、儲(chǔ)液瓶5、動(dòng)滑輪6位于套筒11的內(nèi)部。
[0009]本實(shí)用新型所述儲(chǔ)液瓶5的上端設(shè)有儲(chǔ)液瓶吊環(huán)13和密封螺栓14，儲(chǔ)液瓶5的內(nèi)部裝有硅油12，儲(chǔ)液瓶5內(nèi)充滿硅油12并通過(guò)密封螺栓14密封儲(chǔ)液瓶吊環(huán)13與動(dòng)滑輪6之間為活連接。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理:不銹鋼細(xì)繩7受儲(chǔ)液瓶5和動(dòng)滑輪6等重力的聯(lián)合作用，一直處于拉緊狀態(tài)，并且其移動(dòng)距離等于卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩的移動(dòng)距離，不銹鋼細(xì)繩7牽引儲(chǔ)液瓶5垂直升降，儲(chǔ)液瓶5的升降距離等于電極升降距離的三分之一，壓力變送器2的信號(hào)送入主機(jī)1，可計(jì)算出電極的移動(dòng)距離。
[0011]通過(guò)連動(dòng)裝置和物位-壓力轉(zhuǎn)換裝置的聯(lián)合作用，使得儲(chǔ)液瓶5的位置高度變化量與電極位置高度變化量成比例關(guān)系，而壓力變送器2檢測(cè)到的硅油12的壓力與儲(chǔ)液瓶5的液體高度成比例關(guān)系，這樣就可以將電極的位置變化轉(zhuǎn)換為硅油12的壓力變化，通過(guò)壓力變送器2對(duì)硅油12壓力進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與壓力成正比的4-20mA電流信號(hào)，電流信號(hào)送入主機(jī)1進(jìn)行處理，電極位置高度的計(jì)算公式為
[0012]H = H0_Kh (N「N10)
[0013]其中，H為電極位置高度。為原始電極位置高度，即電極放到底時(shí)電極上端到電熱前床底部的距離；KH為高度系數(shù)，通過(guò)適當(dāng)移動(dòng)電極距離，利用H的變化值除以L的變化值獲得，例如，當(dāng)電極位置高度改變△ H時(shí)，壓力的實(shí)時(shí)A/D轉(zhuǎn)換值改變量為A N，則Kh= -AH/AN A。為壓力的零點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換值，即電極剛到底時(shí)壓力通道的A/D轉(zhuǎn)換值；N為壓力的實(shí)時(shí)A/D轉(zhuǎn)換值。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015](1)電熱前床熔渣溫度很高、環(huán)境惡劣，現(xiàn)有的物位檢測(cè)設(shè)備難以適用，通過(guò)本實(shí)用新型檢測(cè)電熱前床電極的位置高度，可以為冶金生產(chǎn)過(guò)程中電極升降的人工操作或自動(dòng)控制提供重要的數(shù)據(jù)；
[0016](2)采用本實(shí)用新型可以克服現(xiàn)有工業(yè)用物位檢測(cè)儀表不能適應(yīng)物體位置快速變化的跟蹤檢測(cè)，能準(zhǔn)確地檢測(cè)電極的位置高度，為實(shí)現(xiàn)電熱前床電極的自動(dòng)控制提供準(zhǔn)確快速的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為儲(chǔ)液瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1是主機(jī)，2是壓力變送器，3是細(xì)軟管，4是細(xì)軟管圈，5是儲(chǔ)液瓶，6是動(dòng)滑輪，7是不銹鋼細(xì)繩，8是定滑輪I，9是定滑輪II，10是鋼纜套圈，11是套筒，12是硅油，13是儲(chǔ)液瓶吊環(huán)，14是密封螺栓，15是滑輪I，16是滑輪II，17-電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，18-電熱前床，19-電極。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例所述液壓式電極位置檢測(cè)裝置包括連動(dòng)裝置、物位_壓力轉(zhuǎn)換裝置、變送及數(shù)據(jù)處理裝置；
[0023]所述連動(dòng)裝置包括動(dòng)滑輪6、不銹鋼細(xì)繩7、定滑輪I 8、定滑輪II 9、鋼纜套圈10 ；不銹鋼細(xì)繩7的一端通過(guò)鋼纜套圈10固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)17的鋼纜上，中間分別跨接在定滑輪
9、定滑輪8和動(dòng)滑輪6上，另一端固定在動(dòng)滑輪6上；
[0024]物位-壓力轉(zhuǎn)換裝置包括:細(xì)軟管3、細(xì)軟管圈4、儲(chǔ)液瓶5、硅油12、密封螺栓14 ;動(dòng)滑輪6的下端掛著儲(chǔ)液瓶5，細(xì)軟管3的一端與儲(chǔ)液瓶5連接，另一端與壓力變送器2連接，細(xì)軟管3的中間部分盤成圈狀，形成細(xì)軟管圈4 ;
[0025]變送及數(shù)據(jù)處理裝置包括主機(jī)1、壓力變送器2，主機(jī)1與壓力變送器2相連；細(xì)軟管3、細(xì)軟管圈4、儲(chǔ)液瓶5、動(dòng)滑輪6位于套筒11的內(nèi)部。
[0026]本實(shí)施例所述儲(chǔ)液瓶5的上端設(shè)有儲(chǔ)液瓶吊環(huán)13和密封螺栓14，儲(chǔ)液瓶5的內(nèi)部裝有硅油12。
[0027]本實(shí)施例所述液壓式電極位置檢測(cè)裝置用于銅熔煉的電熱前床，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的條件為:電熱前床的深度為2m，電極為石墨電極，電極的截面積為0.16m2，電極的初始長(zhǎng)度為15m，電極的線密度為320kg/m，熔渣的密度變化范圍為6900_7300kg/m3，鋼纜的直徑為30mmo
[0028]為了滿足本應(yīng)用條件下的檢測(cè)需要，各部件的型號(hào)或規(guī)格為:主機(jī)1型號(hào)為HC-821，帶兩路16位A/D輸入通道，通道具有信號(hào)放大功能，放大倍數(shù)為1-5000 ;壓力變送器2型號(hào)為3051TG，壓力檢測(cè)范圍為0-60KPa，兩線制，供電為24VDC ;細(xì)軟管3的內(nèi)徑為2mm,外徑為4mm，材質(zhì)為聚四氟乙烯，保護(hù)套為304L不銹鋼網(wǎng)；將細(xì)軟管3盤成細(xì)軟管圈4的直徑約為80mm ;儲(chǔ)液瓶5的材質(zhì)為304L不銹鋼，內(nèi)徑為50mm，外徑為56mm，長(zhǎng)度為60mm ；動(dòng)滑輪6的規(guī)格為寬*長(zhǎng)=26mm* 120mm ;不銹鋼細(xì)繩7的直徑為2mm，定滑輪8和定滑輪9的規(guī)格為M50，材質(zhì)為不銹鋼；鋼纜套圈的直徑為35mm，材質(zhì)為304L不銹鋼；套筒11的內(nèi)徑為Φ 120mm，外徑為Φ 126mm，材質(zhì)為鑄鋼；娃油12的密度為960kg/m3;儲(chǔ)液瓶吊環(huán)13的直徑為25mm，材質(zhì)為304L不銹鋼；密封螺栓14的規(guī)格為M6X8，材質(zhì)為304L不銹鋼。
[0029]電熱前床電極位置高度的測(cè)量方法為:
[0030]通過(guò)連動(dòng)裝置和物位-壓力轉(zhuǎn)換裝置的聯(lián)合作用，將電極的位置變化轉(zhuǎn)換為硅油壓力的變化，通過(guò)壓力變送器2對(duì)硅油12壓力進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與壓力成正比的4-20mA電流信號(hào)，電流信號(hào)送入主機(jī)1進(jìn)行處理，電極位置高度的計(jì)算公式為:
[0031]H = H0-Kh (NrN10)
[0032]其中，Η為電極位置高度；Η。為原始電極位置高度，即電極放到底時(shí)電極上端到電熱前床底部的距離；ΚΗ為高度系數(shù)，通過(guò)適當(dāng)移動(dòng)電極距離，利用!1和&值計(jì)算獲得。為壓力的零點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換值，即電極剛到底時(shí)壓力通道的A/D轉(zhuǎn)換值；N為壓力的實(shí)時(shí)A/D轉(zhuǎn)換值。
[0033]本實(shí)施例中，HQ=15m，KH= 6.72X 10 4，N1Q= 7862，Ν !的變化范圍為 7862 ?30160。
[0034]實(shí)施例2
[0035]本實(shí)施例所述液壓式電極位置檢測(cè)裝置包括連動(dòng)裝置、物位-壓力轉(zhuǎn)換裝置、變送及數(shù)據(jù)處理裝置；
[0036]所述連動(dòng)裝置包括動(dòng)滑輪6、不銹鋼細(xì)繩7、定滑輪I 8、定滑輪II 9、鋼纜套圈10 ；不銹鋼細(xì)繩7的一端通過(guò)鋼纜套圈10固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)17的鋼纜上，中間分別跨接在定滑輪9、定滑輪8和動(dòng)滑輪6上，另一端固定在動(dòng)滑輪6上；