[发明专利]一种铝型材氧化电解液恒温控制节能系统

说明书

本发明涉及自动化控制系统技术领域，特别涉及一种铝型材氧化电解液恒温控制节能系统，包括电解槽和电解液循环泵，所述的电解槽内盛有电解液，所述的电解液通过板式交换器实现温度的控制，所述的电解液采用PID闭环控制下的变频系统对温度实时的跟踪检测，控制电解液循环泵的运行频率和流量，实现电解液温度控制在最佳工作温度范围之内，所述的电解槽内安装温度传感器PT100，所述的温度传感器PT100采集到电解槽溶液的温度数据，通过温度处理模块转换成4‑20MA标准电流信号输送到变频器DI电流控制端为PID运算提供反馈源。本发明的有益效果是：节约了生产成本实现了节能降耗，延长设备的使用寿命减少了设备的运行故障。

技术领域

本发明涉及自动化控制系统技术领域，特别涉及一种铝型材氧化电解液恒温控制节能系统。

背景技术

将铝型材置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下进行电解。其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面形成氧化铝薄层，其厚度为5～20微米，硬质阳极氧化膜可达60～200微米。阳极氧化后的铝型材，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性。

铝型材氧化处理工艺普遍采用硫酸硬质阳极氧化法，电解介质采用:H2SO4 10～20％，COOHCOOH·2H2O 1～2％，电压10～20V，电流密度1～3A/d㎡。电解过程会把溶液中的H2O分解成两个氢气原子和1个氧气原子，电源的阳释放放出氧气电源的阴释极放出氢气。电解时溶液中象白雾一样的物质就是H2O由液态转变成气态的过程。我们发现溶液温度高时H2O由液态转化成气态非常明显氧化反应剧烈，溶液温度较低时氧化反应较迟缓。所以说电解液温度将是影响铝型材氧化质量的因素之一，严格控制电解液温度有利于铝型材氧化膜的增厚，硬度提高且光滑、致密，并且实现节能降耗。

铝型材氧化过程中大量焦耳致使电解液温度上升，造成电解液黏度降低电解液电阻率下降。施加在铝型材表上的电流液密度就会成倍的提高电解液中的OH热运动加剧，造成铝型材氧化膜孔隙率增多，致使氧化膜硬度减小膜层生成速度慢膜层耐磨性耐腐蚀性差，容易造成铝型材表面氧化膜疏松脱落掉粉问题。电解液导电率对温度非常敏感，温度每上升1度电阻率就会下降1－3Ω依据欧姆定律U＝IR可知，阳极氧化直流电就会大幅的增加，氧化反应过程就会加剧，出现产品质量问题，并且还会浪费大量的氧化直流电能。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种可节能降耗的铝型材氧化电解液恒温控制节能系统。

本发明所述技术方案如下：

一种铝型材氧化电解液恒温控制节能系统，包括电解槽和电解液循环泵，所述的电解槽内盛有电解液，所述的电解液通过板式交换器实现温度的控制和维持溶液池内电解液上、下部温度平衡，所述的电解液采用PID闭环控制下的变频系统对温度实时的跟踪检测，控制电解液循环泵的运行频率和流量，实现电解液温度控制在最佳工作温度范围之内，所述的电解槽内安装温度传感器PT100，所述的温度传感器PT100采集到电解槽溶液的温度数据，通过温度处理模块转换成4-20MA标准电流信号输送到变频器DI电流控制端为PID运算提供反馈源，与设定的电解液温度值进行比较完成PID闭环运算完成对电解液循环泵频率和流量控制，恒定电解液温度，为氧化生产创造良好的工艺条件提高产品质量降低电能消耗。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)通过控制铝型材氧化工艺最佳的电解液恒温度控制，能够提高产品质量增强氧化工艺生产效率；

(2)提供适合的电解液循环泵功率及流量的控制，降低了30％循环泵运行功率节约了生产成本实现了节能降耗；

(3)恒定的电解液温度将稳定电解液的导电率，防止阳极氧化直流电能的浪费；