[发明专利]铝电解初晶温度检测炉系统装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种铝电解温度检测设备，特别是涉及一种铝电解初晶温度检测炉系统装置。

背景技术：

从国内铝电解工业目前的生产状况看，还没有实现与生产同步的对电解质初晶温度的检测装置。电解温度是铝电解生产过程中的重要技术参数之一，其包括电解质初晶温度和过热度两部分(电解温度＝初晶温度+过热度)。如果能够准确得到每个电解槽的初晶温度，就能准确把握电解温度，对每个电解槽的耗电量就能定量控制，对节能降耗有很大帮助。而当前各电解铝厂在实际生产中只能检测电解槽的瞬时电解温度，无法定量得知初晶温度和过热度以及三者之间的数量关系，只好依靠操作管理人员的经验和其它技术参数(如分子比)加以大致判断，使电解槽不能处于最佳的工作状态，还造成能量浪费。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种铝电解初晶温度检测炉系统装置，以克服现有技术中存在的不能对铝电解初晶温度进行检测的不足。

本发明是这样构成的：它包括电源(1)，电源(1)与初晶温度检测炉(2)、炉温控制柜(3)、数据采集系统(4)、工控机(5)为电连接，初晶温度检测炉(2)、炉温控制柜(3)、数据采集系统(4)、工控机(5)之间为电连接。

初晶温度检测炉(2)是本系统的核心设备，所有对电解质样品的加热、冷却、更换操作均在炉体中完成。炉温控制柜直接与检测炉相连，通过炉温控制柜的面板操作，可以方便灵活的调节检测炉的各种机械动作。操作员使用操作面板也可以控制检测炉的动作，可以方便地进行更换坩埚和样品的工作。炉体采用较好的保温措施，保证外壁温度在60摄氏度以下，保证了生产安全。

初晶温度检测炉(2)主要由取放试样机械手(6)、(11)，旋转换位机构(7)，测温室(8)、(12)，炉盖(9)、(13)，冷却仓(10)，加热仓(14)；其中冷却仓(10)、加热仓(14)为分体式结构，炉盖(9)、(13)位于旋转换位机构(7)的底部、炉体台面的上方，炉盖(9)、(13)下部安装有隔热材料。

加热仓(14)位于炉体的右侧底部，冷却仓(10)位于炉体的左侧底部，冷却仓(10)与加热仓(14)成180°夹角，旋转换位机构(7)位于炉体的中间，主轴与炉体中轴重合。

初晶温度检测炉的测温室(8)、(12)、冷却仓(10)内壁为不锈钢制造。

初晶温度检测炉(2)炉体采用硅酸铝纤维。

初晶温度检测炉(2)电炉内胆为碳化硅。

加热仓(14)用于将电解质样品加热熔化，最高加热温度可达1100℃。加热仓由炉温控制柜直接控制，根据需要可以设定恒温区，控制器使用智能调节控制，效率较高。炉膛根据坩埚的大小进行定制，保证提升机构能够方便灵活的工作。

冷却仓(10)为常温室，采用自然冷却，用于更换坩埚，放置样品，保持检测系统连续工作。加热炉、冷却炉内各配置一个坩埚，在测量一个样品时就可以准备另一个样品，提高了工作效率。

取放试样机械手(6)、(11)采用精密机械传动结构，可以自由的上下行走，在测试过程中，通过人工操作或者自动控制，可以将盛有样品的坩埚从加热仓中提出至测温室，也可以将更换过的样品由冷却仓提升至测温室，机械手的行走控制包括精确定位、行程判断，超限保护等等。

旋转换位机构(7)是为了方便工业化生产中大规模测量作业而专门设计的，它可以180°转向，快速的将待测样品由冷却仓(10)转移到加热仓(14)，也可以将加热好的样品由加热仓(14)转移到冷却仓(10)。因此，旋转换位机构(7)是本设备的关键组成部分。

测温室分冷却炉测温室(8)和加热炉测温室(12)，分别位于冷却炉和加热炉上方，电解质温度的测量工作是在这两个测温室中完成的，按照步冷曲线方法的原理，随着初晶点的出现，将会在降温曲线中出现明显的曲线拐点，通过高速采样装置，将这个拐点捕捉下来，就可以准确的判断出电解质的初晶温度。

炉盖(9)、(13)位于旋转换位机构的底部，炉体台面的上方，炉盖(9)、(13)下部安装有隔热材料。在旋转换位机构(7)动作时，炉盖(9)、(13)可以保护操作人员不被加热炉烫伤，防止其他物品掉入加热炉而导致危害。

初晶温度检测炉(2)炉体操作说明如下：

1.将加热仓通电预热到设定温度。

2.将冷却仓侧的炉盖降下，从冷却仓门内将第一坩埚置于坩埚架上，将测温热电偶插入坩埚内，完成后炉盖升起，进行旋转换位。

3.旋转换位后使装有待测样品坩埚的测温室对准加热仓，装有测试过的样品坩埚的测温室对准冷却仓。