專利名稱：一種氧化鋁智能調節(jié)出料裝置及自動控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及大型預焙電解鋁生產技術領域，具體說是一種氧化鋁智能調節(jié)出料裝置及 自動控制。
背景技術：
氧化鋁投料量控制系統(tǒng)是供料凈化系統(tǒng)中，供料與凈化的銜接點，其作用是將新鮮氧 化鋁投放到煙管內吸收電解煙氣中含氟氣體，形成載氟氧化鋁，返回電解車間供電解生產 使用。由于使用蝶閥2的開度來控制進入煙管的氧化鋁量，欲使蝶閥2能控制氧化鋁量， 則蝶閥1的開度大于蝶閥2的開度，經過一段時間后，蝶閥l、蝶閥2之間充滿了氧化鋁， 堆積于下料方管內的氧化鋁在通過蝶閥2的過程中由于重力原因發(fā)生氣固分離，固體氧化 鋁向下運動，氣體向上運動，在B處形成壓力為Pb的氣団，當Pb二P，吋，風動溜槽l內 的氧化鋁不能向前運動，當Pb〈P ，后，風動溜槽1內的氧化鋁開始向前運動，由于受PB 的影響，向下料方管補充氧化鋁的速度低于蝶閥2控制氧化鋁的外流量，下料方管內的氧 化鋁料柱的高度逐漸減少，氣團B的體積逐漸增大，當體積逐漸加大到達臨界點時，蝶閥 2處通過的氧化鋁逐漸減少，最終無限接近于零，此過程中對電解煙氣的凈化效率明顯下 降，氧化鋁破損加劇，影響流程中氧化鋁的分布，同時B氣團通過碟閥2與風動溜槽2聯(lián) 通，由于系統(tǒng)負壓P靴》Pb， Pb快速降低，風動溜槽l內的氧化鋁快速向前運動，大量氧 化鋁進入下料方管，重復上述情形。可見依靠手動閥門人工調節(jié)，繁瑣且無法準確檢測料 倉內料的儲備情況，投料量的多少無法檢測，且無自動控制的閥門，投料量忽大忽小凈化 效果不佳、常常發(fā)生物料跑冒、流程堵塞；物料發(fā)生跑冒引起的不良影響①氧化鋁飛揚， 產生氧化鋁的機械損失。②氧化鋁飛揚，造成環(huán)境污染，同時增加氧化鋁的單耗，增大鋁 電解生產成本；物料堵塞引起的不良影響①堵塞凈化系統(tǒng)，造成負壓降低，導致降低煙 氣捕集率、凈化效率降低，造成污染環(huán)境。同時氟的回收利用率低，造成氟化鹽用量增高。 ②堵塞凈化系統(tǒng)，清理流程費工費時。③堵塞凈化系統(tǒng)，物料不能及時供到電解槽上，突 發(fā)電解槽效應。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有設備技術中存在的問題，提供一種節(jié)約投資、實現(xiàn)氧化鋁投料量的自動控制與按需均勻投放的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置及自動控制方法。 本發(fā)明的技術方案為-
在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料裝置的背板上設有多個氧化鋁通過孔，并由滑板來 控制孔的開閉數(shù)量，滑板連接PLC控制系統(tǒng)，通過PLC控制系統(tǒng)對滑板的運動進行控制，
從而達到氧化鋁通過孔開閉數(shù)量的控制。
在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料口安裝檢測新鮮氧化鋁的投入量的流量計，在各料
倉安裝威格VEGAFLEX 62纜式料位計檢測料倉料位信號，用工控機作為系統(tǒng)的管理級，完 成對生產系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據的收集、處理、存檔、顯示和對有關生產工藝參數(shù)的設置、系 統(tǒng)的自動/手動操控，PLC為系統(tǒng)的控制級，完成對生產系統(tǒng)設備的直接控制和對生產系統(tǒng) 運行狀態(tài)數(shù)據的采集，用PLC控制系統(tǒng)的程序編寫軟件、通信軟件和管理軟件完成控制程 序的編寫、通信和監(jiān)控畫面的繪制。
用編程控制軟件RSLogix5設計的程序裝于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的下位機中，由二個模塊 組成電氣邏輯控制模塊能根據生產工藝要求，控制系統(tǒng)的所有電氣驅動信號；信號回路 控制模塊采集和處理生產系統(tǒng)所有料位計模擬量輸入信號、流量計流量，并根據此信號計 算出各個料倉的實際料位以此來實現(xiàn)調控回路的控制邏輯算法來達到新鮮氧化鋁按需均 勻投放，用通信軟件RSLinx實現(xiàn)上位機與PLC控制系統(tǒng)的通信。用RSView32設計新鮮氧 化鋁投料量控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面，根據工藝流程繪制生產動態(tài)流程圖。
在現(xiàn)代大型預焙電解鋁生產中利用本發(fā)明的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置能實現(xiàn)新鮮氧 化鋁投料量的自動控制。實現(xiàn)了新鮮氧化鋁按需均勻投放的目的，既滿足了現(xiàn)代大型電解 生產需要原料質量平穩(wěn)及凈化反應對新鮮氧化鋁量的要求，又滿足了電解煙氣排放達標， 為環(huán)保指標達到或超過國家標準提供了可靠的保證。


圖1是本發(fā)明的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置中的投料裝置結構示意圖； 圖2是圖1的側視圖3是本發(fā)明的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置結構示意圖。
圖中，1、 2、 3—滑板，4一氧化鋁通過孔，5 —投料裝置，6 —新鮮氧化鋁倉，7 —下 料方管，8—碟閥2， 9 —投料裝置，IO—煙管，11一風動流槽2， 12 —風動流槽1， 13 —碟 閥1。
具體實施方式
本發(fā)明的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置是在投料裝置9 (圖1、 2所示)的背板上設有多個 氧化鋁通過孔4(由控制程序發(fā)出滑塊動作指令，可組合出任意數(shù)量的孔數(shù))，并由滑板l、 2、 3來控制孔的開閉數(shù)量(其中底端的2個孔為常開基數(shù)孔)，即凈化所需最少氧化鋁量， 滑板連接PLC控制系統(tǒng)，通過PLC控制系統(tǒng)對滑板的運動進行控制，從而達到氧化鋁通過 孔開閉數(shù)量的控制(可根據工況由1至15孔智能調整)，達到就地/遠程自動/手動的控制。 整個出料裝置的結構如圖4所示。
具體做法是在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料口安裝流量計檢測新鮮氧化鋁的投入 量；在各料倉安裝威格VEGAFLEX 62纜式料位計，該料位計可根據料位情況發(fā)出4一20mA 標準電流信號，檢測料倉料位信號。用工控機作為系統(tǒng)的管理級，完成對生產系統(tǒng)運行狀 態(tài)數(shù)據的收集、處理、存檔、顯示，對有關生產工藝參數(shù)的設置，系統(tǒng)的自動/手動操控。 PLC為系統(tǒng)的控制級，完成對生產系統(tǒng)設備的直接控制和對生產系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據的采集。
同時本裝置還解決了原系統(tǒng)投料量不穩(wěn)定的問題，因為當?shù)y2處通過的氧化鋁無限 接近于零時，下料方管2內的料柱逐漸降低，根據流體間的濾餅透氣阻力及流體間剪切力 的影響，在A處首先形成下料方管和風動溜槽聯(lián)通，使這兩部分很快成為等壓體，此時R 二P氣源〉P凈化一P氣源，于是風動溜槽1內氧化鋁向前運動的速度逐漸加快，風洞溜槽2內氧化 鋁向前運動的速度不變，但溜槽內氧化鋁料層會降低，由于有下料方管處A之外和C處物 料的補充，在投料裝置處氧化鋁的流量變化趨勢緩慢，隨著風動溜槽2內氧化鋁快速的補 充，A處很快被重新密封，下料方管內再次形成料柱。雖然在流程內部變化比較復雜，f旦 氧化鋁的通過量卻無明顯變化。
該裝置由上位機控制，控制程序對凈化需要和物料平衡進行判斷，然后發(fā)出自動調節(jié) 物料流量的大小的指令，這樣既能保證凈化反應中對氟的吸附同時又能兼顧物料平衡，使 產生的載氟氧化鋁質量保持相對穩(wěn)定。
本發(fā)明是依托供料凈化現(xiàn)有的新鮮氧化鋁投料系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，充分利用PLC控 制系統(tǒng)實現(xiàn)智能調節(jié)出料裝置的自動控制。用PLC控制系統(tǒng)的程序編寫軟件、通信軟件和 管理軟件完成控制程序的編寫、通信和監(jiān)控畫面的繪制。
用編程控制軟件RSLogix5設計的程序裝于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的下位機中，由二個?！姥?組成電氣邏輯控制模塊能根據生產工藝要求，控制系統(tǒng)的所有電氣驅動信號；信號回 路控制模塊采集和處理生產系統(tǒng)所有料位計模擬量輸入信號等，并根據此信號計算出各個 料倉的實際料位以此來實現(xiàn)調控回路的控制邏輯算法來達到新鮮氧化鋁按需均勻投放的目的。用通信軟件RSLinx實現(xiàn)上位機與PLC控制系統(tǒng)的通信。
用RSView32設計的新鮮氧化鋁投料量控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面根據工藝流程繪制生產動態(tài) 流程圖，可以監(jiān)視所有生產工藝參數(shù)(如料位計數(shù)字顯示值、主煙管反應段的負壓和溫 度、新鮮氧化鋁實際投料量、物料的流向"氧化鋁智能調節(jié)出料裝置"的開關狀態(tài)等)的 實時狀況，監(jiān)視所有生產設備運行狀態(tài)；工藝參數(shù)設定界面給值班人員提供輸入修改工藝 參數(shù)的窗口，使有關動態(tài)/靜態(tài)性能指標滿足設計要求，該畫面設有相應權限口令，只有 持有該口令的人才能修改參數(shù)實時趨勢曲線畫面和歷史曲線畫面，可隨時調出重要工藝參 數(shù)的數(shù)據記錄，以査看運行變化趨勢；調試/手控操作界面可實現(xiàn)自動控制與手動控制的 轉換；若某一設備出現(xiàn)故障或需要進行調試，可將設備的控制方式轉換為手動控制狀態(tài)。
權利要求
1、一種氧化鋁智能調節(jié)出料裝置，其特征在于在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料裝置的背板上設有多個氧化鋁通過孔，并由滑板來控制孔的開閉數(shù)量，滑板連接對滑板的運動進行控制的PLC控制系統(tǒng)。
2、 權利要求1所述的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置的自動控制方法，其特征在于在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料口安裝檢測新鮮氧化鋁的投入量的流量計，在各料倉安裝威格VEGAFLEX 62纜式料位計檢測料倉料位信號，用工控機作為系統(tǒng)的管理級，完成對生產系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據的收集、處理、存檔、顯示和對有關生產工藝參數(shù)的設置、系統(tǒng)的自動/手動操控，PLC為系統(tǒng)的控制級，完成對生產系統(tǒng)設備的直接控制和對生產系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據的采集，用PLC控制系統(tǒng)的程序編寫軟件、通信軟件和管理軟件完成控制程序的編寫、通信和監(jiān)控畫面的繪制。
3、 根據權利要求2所述的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置的自動控制方法，其特征在于用編程控制軟件RSLogix5設計的程序裝于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的下位機中，由二個模塊組成電氣邏輯控制模塊能根據生產工藝要求，控制系統(tǒng)的所有電氣驅動信號；信號回路控制模塊采集和處理生產系統(tǒng)所有料位計模擬量輸入信號，并根據此信號計算出各個料倉的實際料位以此來實現(xiàn)調控回路的控制邏輯算法來達到新鮮氧化鋁按需均勻投放，用通信軟件RSLinx實現(xiàn)上位機與PLC控制系統(tǒng)的通信。
4、 根據權利要求2所述的氧化鋁智能調節(jié)出料裝置的自動控制方法，其特征在于用RSView32設計新鮮氧化鋁投料量控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面，根據工藝流程繪制生產動態(tài)流程圖。
全文摘要
本發(fā)明是一種氧化鋁智能調節(jié)出料裝置。是在新鮮氧化鋁投料控制系統(tǒng)的投料裝置的背板上設有多個氧化鋁通過孔，并由滑板來控制孔的開閉數(shù)量，滑板連接PLC控制系統(tǒng)，通過PLC控制系統(tǒng)對滑板的運動進行控制，從而達到氧化鋁通過孔開閉數(shù)量的控制。實現(xiàn)了新鮮氧化鋁按需均勻投放的目的，既滿足了現(xiàn)代大型電解生產需要原料質量平穩(wěn)及凈化反應對新鮮氧化鋁量的要求，又滿足了電解煙氣排放達標，為環(huán)保指標達到或超過國家標準提供了可靠的保證。
文檔編號C25C3/14GK101550566SQ20091009437
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權日2009年4月17日
發(fā)明者丁吉林, 勇 余, 劉永強, 林 周, 唐應斌, 洪 王, 環(huán)吉才, 鄧達宏 申請人:云南鋁業(yè)股份有限公司