[发明专利]一种钛还原蒸馏炉的温度控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度控制方法及装置，特别是一种钛还原蒸馏炉的温度控制方法及装置 。

背景技术

在钛冶炼工业中，金属钛(根据性状俗称海绵钛)是经过置换还原反应产生的。具体生 产过程是将金属镁加入还原蒸馏炉内的四氯化钛原液中，由镁将金属钛还原出来，生成海绵 钛和氯化镁。在置换反应过程中，需要对还原蒸馏炉分段进行温度控制。在还原蒸馏炉的炉 壁上分段环绕有电热器，每段电热器设有测温仪表，若某段温度低于工艺要求的温度，接触 器接通电源进行加热使温度升高；若某段温度高于工艺要求的温度，接触器切断电源，停止 加热。一般还原蒸馏炉一个工作周期需要数十小时，在工作周期内各组接触器都会频繁接通 和断开。接触器的接通或断开完全是由人工控制的，操作工人需要时刻观察测温仪表，根据 仪表显示与工艺要求的温度进行对比，手工控制电源的通、断。很容易造成人为操作失误， 发生故障。另外由于温度惯性会使实际温度高于工艺要求的温度；热量波动损失较大，能耗 高，产品质量不稳定。由于在工作周期内接触器频繁动作，接触器极易损坏；接触器通断电 过程产生的电弧，使系统电压冲击波动，影响电源质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种钛还原蒸馏炉的温度控制方法及装置，以实现金属钛置换 还原反应过程的自动化控制，防止操作失误和发生故障，提高温度控制的准确性和可靠性， 稳定产品质量，并提高电源质量，减少工人的劳动强度。

本发明的技术方案，一种钛还原蒸馏炉的温度控制方法：该方法是将预先设定的温度曲 线输入控制装置作为样板，同时将各组电热器的测量温度也输入控制装置，将各组的测量温 度与样板的对应温度进行比较；控制装置经调功装置调节可控硅关断、减少导通或增加导通 的周波数量，达到对钛还原蒸馏炉的温度控制。

上述的钛还原蒸馏炉的温度控制方法中，所述的控制装置由PLC控制系统或DCS控制系统 、或单片机控制系统构成。

前述的钛还原蒸馏炉的温度控制方法中，所述的可控硅关断、减少导通或增加导通的周 波数量是：当某组的测量温度等于或大于对应的样板温度时，调功装置关断对应的可控硅； 当某组的测量温度趋近对应的样板温度时，调功装置减少对应的可控硅导通周波数量；当某 组的测量温度远小于对应的样板温度时，调功装置增加对应的可控硅导通周波数量。

前述的钛还原蒸馏炉的温度控制方法中，所述的调功装置在交流电源的每个周波经过零 点时进行导通或关断控制。

按照前述的钛还原蒸馏炉的温度控制方法构建的钛还原蒸馏炉的温度控制装置，包括分 段环绕在还原蒸馏炉壁上的一组电热器，各电热器经可控硅调功装置与电源连接，可控硅调 功装置的控制端与控制装置连接；各电热器处的还原蒸馏炉内设有温度测量仪表，温度测量 仪表与控制装置连接。

与现有技术相比，本发明用可控硅替代了现有技术中的接触器，由于可控硅的可控性， 可实现金属钛置换还原反应过程的自动化控制，防止操作失误和发生故障，提高温度控制的 准确性和可靠性，稳定产品质量。可控硅连接与接触器连接比较，可控硅属于无触点连接， 无触点连接可减少故障率，工作寿命长，电流分断时不会产生电弧，不会引起系统电压瞬间 下降。本发明通过控制装置和可控硅调功装置实现可控硅过零点触发导通技术，不会引起电 压波形畸变，也就不会产生高次谐波，不会对供电电网质量造成损害。并可无级调节电热器 的功率，在趋近工艺要求的温度时可通过减少可控硅的导通周波数量，逐渐降低电热器功率 ，防止由于热惯性使实际温度高于工艺要求的温度运行，造成热量波动损失较大，能耗高， 产品质量不稳定的问题。由于本发明的控制过程实现了自动化，操作工人不必时刻观察测温 仪表，并根据仪表显示与工艺要求的温度进行对比，手工控制电源的通、断。可防止造成人 为操作失误，发生故障，提高控制的可靠性。也可减轻工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的结构示意图。

附图中的标记为：1-电热器，2-可控硅调功装置，3-温度测量仪表，4-控制装置，5-还 原蒸馏炉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限制。