一种电解铝槽智能分区下料控制装置的制作方法

本技术涉及冶金行业电解铝自动控制，具体涉及一种电解铝槽智能分区下料控制装置。

背景技术：

1、电解铝自动控制的基本原则是物料平衡为主，能量平衡为辅。所谓物料平衡指的就是氧化铝物料的供给适时适度。电解铝槽其实就是一个进行电解反应的大容器，在这个容器中，氧化铝粉作为溶质溶解在其中，以炭块作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在960℃左右的高温下在两极上进行电化学反应，在阴极得到铝液，在阳极得到气体。随着各铝业设计院的技术革新，电解槽逐步趋于大槽化，受堵料、下料器故障和消耗速度等影响，电解生产过程中，电解槽内氧化铝含量区域分布不均更为显著。

2、例如公告号为cn218710919u的实用新型专利公开了一种电解铝槽打壳气缸压力信号采集装置，包括微处理器单元、信号过压保护与采集单元、can总线接口、智能高边电源开关和接线端子，接线端子通过过压保护与采集电路连接到微处理器单元的ad采样端口，微处理器单元连接有can总线接口，can总线接口连接到槽控机，接线端子连接到压力传感器，并通过智能高边电源开关对压力传感器进行供电，智能高边电源开关连接到微处理器单元。该实用新型很好地解决了因电解槽上环境恶劣，容易导致传感器电源线与信号线短路，从而使信号长时间过流的电路保护问题，并能智能控制及报警。但是，该实用新型并未对电解铝槽下料以及氧化铝消耗情况进行监测，适用范围较小，无法实现对电解铝装置下料的分区控制。

技术实现思路

1、针对现有电解铝分区下料监测装置适用范围较小的技术问题，本实用新型提出一种电解铝槽智能分区下料控制装置，以区域为单位进行与氧化铝含量有关的数据采集、分析和控制，有效的降低了氧化铝分布不均程度，可有效减少区域缺料和沉淀的情况，提高了电解槽运行的稳定性和电解效率。

2、为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种电解铝槽智能分区下料控制装置，包括电解铝装置组和控制装置，电解铝装置组包括至少两个电解铝装置，控制装置包括检测模块、数据分析单元和输出控制单元，检测模块与电解铝装置相对应，检测模块包括阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元和电压采集单元，阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元和电压采集单元设置在电解铝装置上，阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元、电压采集单元和输出控制单元均与数据分析单元相连接。

3、所述数据分析单元为plc分析器，阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元、电压采集单元和输出控制单元均通过rs485通讯线或can总线通信线与plc分析器相连接。

4、所述阳极电流分布采集单元为电压采集器，微小电压采集器包括采集分析模块、信号输出端口ⅰ和两个信号采集端口，微小电压采集器的两个信号采集端口均设置在电解铝装置的导杆上，采集端口和信号输出端口ⅰ均与采集分析模块相连接，信号输出端口ⅰ与plc分析器相连接。

5、所述打壳反馈单元为第一压力传感器，第一压力传感器设置在电解铝装置的打壳气缸排气孔处，第一压力传感器与plc分析器相连接。

6、所述打壳反馈单元为第一压力开关，第一压力开关设置在电解铝装置的打壳气缸排气孔处，第一压力开关与plc分析器相连接。

7、所述下料反馈单元为第二压力传感器，第二压力传感器设置在电解铝装置的下料控制阀的排气孔处，第二压力传感器与plc分析器相连接。

8、所述下料反馈单元为第二压力开关，第二压力开关设置在电解铝装置的下料控制阀的排气孔处，第二压力开关与plc分析器相连接。

9、所述电压采集单元为直流电压采集器，直流电压采集器包括信号输出端口ⅱ、采集分析模块和两个电流采集端口，信号输出端口ⅱ和两个电流采集端口均与采集分析模块相连接，两个电流采集端口分别与电解铝装置的阴极和阳极导杆相连接，信号输出端口ⅱ与数据分析单元相连接。

10、所述输出控制单元包括控制模块和至少两个控制开关，控制开关与控制模块相连接，控制开关设置在电解铝装置的下料口。

11、所述控制模块为嵌入式plc分析器。

12、本实用新型在控制逻辑上根据槽型设计把电解槽划分为多个区域，以区域为单位进行与氧化铝含量有关的数据采集、分析和控制；通过分区域的精细化控制，可以实现区域按需下料，智能分区下料的控制功能。本实用新型有效的降低了氧化铝分布不均程度，可有效减少区域缺料和沉淀的情况，提高了电解槽运行的稳定性和电解效率。

技术特征：

1.一种电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，包括电解铝装置组和控制装置，电解铝装置组包括至少两个电解铝装置，控制装置包括检测模块、数据分析单元（5）和输出控制单元（6），检测模块与电解铝装置相对应，检测模块包括阳极电流分布采集单元（1）、打壳反馈单元（2）、下料反馈单元（3）和电压采集单元（4），阳极电流分布采集单元（1）、打壳反馈单元（2）、下料反馈单元（3）和电压采集单元（4）设置在电解铝装置上，阳极电流分布采集单元（1）、打壳反馈单元（2）、下料反馈单元（3）、电压采集单元（4）和输出控制单元（6）均与数据分析单元（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述数据分析单元（5）为plc分析器，阳极电流分布采集单元（1）、打壳反馈单元（2）、下料反馈单元（3）、电压采集单元（4）和输出控制单元（6）均通过rs485通讯线或can总线通信线与plc分析器相连接。

3.根据权利要求2所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述阳极电流分布采集单元（1）为电压采集器，微小电压采集器包括采集分析模块、信号输出端口ⅰ和两个信号采集端口，微小电压采集器的两个信号采集端口均设置在电解铝装置的导杆上，采集端口和信号输出端口ⅰ均与采集分析模块相连接，信号输出端口ⅰ与plc分析器相连接。

4.根据权利要求3所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述打壳反馈单元（2）为第一压力传感器，第一压力传感器设置在电解铝装置的打壳气缸排气孔处，第一压力传感器与plc分析器相连接。

5.根据权利要求3所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述打壳反馈单元（2）为第一压力开关，第一压力开关设置在电解铝装置的打壳气缸排气孔处，第一压力开关与plc分析器相连接。

6.根据权利要求3所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述下料反馈单元（3）为第二压力传感器，第二压力传感器设置在电解铝装置的下料控制阀的排气孔处，第二压力传感器与plc分析器相连接。

7.根据权利要求3所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述下料反馈单元（3）为第二压力开关，第二压力开关设置在电解铝装置的下料控制阀的排气孔处，第二压力开关与plc分析器相连接。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述电压采集单元（4）为直流电压采集器，直流电压采集器包括信号输出端口ⅱ、采集分析模块和两个电流采集端口，信号输出端口ⅱ和两个电流采集端口均与采集分析模块相连接，两个电流采集端口分别与电解铝装置的阴极和阳极导杆相连接，信号输出端口ⅱ与数据分析单元（5）相连接。

9.根据权利要求8所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述输出控制单元（6）包括控制模块和至少两个控制开关，控制开关与控制模块相连接，控制开关设置在电解铝装置的下料口。

10.根据权利要求9所述的电解铝槽智能分区下料控制装置，其特征在于，所述控制模块为嵌入式plc分析器。

技术总结本技术提出了一种电解铝槽智能分区下料控制装置，包括电解铝装置组和控制装置，电解铝装置组包括至少两个电解铝装置，控制装置包括检测模块、数据分析单元和输出控制单元，检测模块与电解铝装置相对应，检测模块包括阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元和电压采集单元，阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元和电压采集单元均设置在电解铝装置上，阳极电流分布采集单元、打壳反馈单元、下料反馈单元、电压采集单元和输出控制单元均与数据分析单元相连接。本技术有效的降低了氧化铝分布不均程度，可有效减少区域缺料和沉淀的情况，提高了电解槽运行的稳定性和电解效率。技术研发人员：王振伟,王亚超,李超凯,郭金伟受保护的技术使用者：河南科达东大国际工程有限公司技术研发日：20230926技术公布日：2024/4/24