一種鋁電解用氧化鋁自動(dòng)加料系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解領(lǐng)域，具體是指一種鋁電解用氧化鋁自動(dòng)加料系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁電解生產(chǎn)采用的是熔鹽電解工藝，用鋁電解槽作設(shè)備，氧化鋁作電解原料，以冰晶石電解質(zhì)溶解氧化鋁經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)生成金屬鋁。溶解在電解質(zhì)中的氧化鋁在電解過(guò)程中不斷消耗，在鋁電解槽上都有幾個(gè)氧化鋁料箱和幾個(gè)氧化鋁加料器以補(bǔ)充。現(xiàn)在的氧化鋁加料器都是由氣缸驅(qū)動(dòng)的定容加料器。這種定容加料器有一個(gè)固定的容室，一個(gè)聯(lián)動(dòng)的進(jìn)料口和出料口，氣缸動(dòng)作一個(gè)往返，加料器完成一次充料和排料，將料箱的氧化鋁料，定量加到電解槽內(nèi)。
[0003]在鋁電解的過(guò)程中，氧化鋁濃度變化對(duì)電解質(zhì)的初晶溫度、導(dǎo)電率都有較大影響，進(jìn)而影響電解的溫度和電能消耗，因此氧化鋁濃度在鋁電解生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)非常重要的控制參數(shù)，氧化鋁濃度控制得當(dāng)，就能獲得優(yōu)良的生產(chǎn)指標(biāo)。為了提高生產(chǎn)效率，降低電能消耗，電解生產(chǎn)中就要盡可能降低氧化鋁濃度的波動(dòng)。然而，傳統(tǒng)的氧化鋁加料器只能單純的對(duì)鋁電解槽中進(jìn)行添加氧化鋁，而無(wú)法根據(jù)電解槽中氧化鋁的濃度進(jìn)行按需加料，這就無(wú)法很好的使氧化鋁濃度維持穩(wěn)定，使鋁電解的電耗、物耗增加，降低效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的氧化鋁加料器無(wú)法根據(jù)電解槽中氧化鋁的濃度進(jìn)行按需加料，不能很好的使氧化鋁濃度維持穩(wěn)定，使鋁電解的電耗、物耗增加，降低效率的缺陷，提供一種鋁電解用氧化鋁自動(dòng)加料系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種鋁電解用氧化鋁自動(dòng)加料系統(tǒng)，由濃度檢測(cè)傳感器，變頻電機(jī)，與變頻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸相連接的氧化鋁加壓栗，設(shè)置在氧化鋁加壓栗進(jìn)料口處的加料箱，進(jìn)料口與氧化鋁加壓栗的出料口相連接的緩沖器，與緩沖器的出料口相連接的輸料管，設(shè)置在緩沖器上的壓力計(jì)，設(shè)置在輸料管上的電磁閥，以及分別與電磁閥、變頻電機(jī)和濃度檢測(cè)傳感器相連接的自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。
[0006]進(jìn)一步的，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)則由變壓器T，與變壓器T原邊的電感線圈L2相連接的電壓輸入電路，與電壓輸入電路相連接的信號(hào)觸發(fā)電路，與信號(hào)觸發(fā)電路相連接的邏輯開(kāi)關(guān)電路，與變壓器T副邊的電感線圈L3相連接的電磁閥控制電路，以及與變壓器T副邊的電感線圈L4相連接的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成；所述邏輯開(kāi)關(guān)電路還與變壓器T原邊的電感線圈L2相連接。
[0007]所述電壓輸入電路由三極管VT1，三極管VT2，一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端則與三極管VT1的基極一起形成該電壓輸入電路的輸入端的電感L1，串接在三極管VT1的集電極和基極之間的電阻Rl，N極與三極管VT1的基極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D1，以及P極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、N極則與信號(hào)觸發(fā)電路相連接的二極管D2組成；所述三極管VT1的集電極與變壓器T原邊的電感線圈L2的同名端相連接、其基極則與三極管VT2的集電極相連接、發(fā)射極則與三極管VT2的基極相連接；所述三極管VT2的發(fā)射極與二極管D2的P極相連接。
[0008]所述信號(hào)觸發(fā)電路由處理芯片U1，N極順次經(jīng)電容C3和電容C2后與處理芯片U1的GROUND管腳相連接、P極則與處理芯片U1的VREF管腳相連接的二極管D4，N極與處理芯片U1的RT/CT管腳相連接、P極則經(jīng)電容C1后與處理芯片U1的GROUND管腳相連接的二極管D3，以及正極與處理芯片U1的RFB管腳相連接、負(fù)極則經(jīng)電阻R3后與邏輯開(kāi)關(guān)電路相連接的電容C4組成；所述二極管D4的N極還與處理芯片U1的⑶RRENT管腳相連接；所述處理芯片U1的GROUND管腳接地，其VI管腳則與二極管D2的N極相連接，OUTPUT管腳則與邏輯開(kāi)關(guān)電路相連接，其RFB管腳和CURRENT管腳一起形成信號(hào)輸入端，該信號(hào)輸入端則與濃度檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端相連接。
[0009]所述的邏輯開(kāi)關(guān)電路由場(chǎng)效應(yīng)管M0S，異或門P，電阻R4，電阻R5，電阻R6以及電阻R7組成；電阻R4串接在處理芯片U1的OUTPUT管腳和場(chǎng)效應(yīng)管M0S的柵極之間；電阻R5的一端則與場(chǎng)效應(yīng)管M0S的柵極相連接、其另一端則接地；所述異或門P的正極與場(chǎng)效應(yīng)管M0S的漏極相連接、其負(fù)極則經(jīng)電阻R7后接地、輸出端則與變壓器T原邊的電感線圈L2的非同名端相連接；所述電阻R6的一端與場(chǎng)效應(yīng)管M0S的源極相連接、其另一端則經(jīng)電阻R7后與異或門P的負(fù)極相連接；所述場(chǎng)效應(yīng)管M0S的源極還經(jīng)電阻R3后與電容C4的負(fù)極相連接。
[0010]所述的電磁閥控制電路由三端穩(wěn)壓芯片U2，P極與變壓器T副邊的電感線圈L3的非同名端相連接、N極則與三端穩(wěn)壓芯片U2的IN管腳相連接的二極管D6，P極與變壓器T副邊的電感線圈L3的同名端相連接、N極則經(jīng)電容C5后與三端穩(wěn)壓芯片U2的GND管腳相連接的二極管D5，以及一端與三端穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接、另一端則與二極管D5的N極一起形成控制信號(hào)輸出端的電感L5組成；該控制信號(hào)輸出端則與電磁閥的控制端相連接。
[0011]所述的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由三極管VT3，三極管VT4，串接在變壓器T副邊的電感線圈L4的同名端和非同名端之間的電位器R8，一端與電位器R8的滑動(dòng)端相連接、另一端則與三極管VT4的基極相連接的電阻R9，一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端接地的電阻R11，串接在三極管VT3的基極和三極管VT4的集電極之間的電阻R10，以及N極與變壓器T副邊的電感線圈L4的非同名端相連接、P極則與三極管VT4的發(fā)射極相連接的二極管D7組成；所述三極管VT3的發(fā)射極與變壓器T副邊的電感線圈L4的同名端相連接，其集電極則與三極管VT4的基極相連接；所述二極管D7的N極和其P極一起形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端則與變頻電機(jī)相連接。
[0012]為了達(dá)到更好的使用效果，所述的處理芯片U1優(yōu)選為UC3843B集成電路，所述的三端穩(wěn)壓芯片U2則優(yōu)選為79L09集成電路。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014](1)本發(fā)明可以檢測(cè)鋁電解槽中氧化鋁的濃度，當(dāng)氧化鋁的濃度偏低時(shí)則會(huì)自動(dòng)向鋁電解槽中加入氧化鋁，當(dāng)檢測(cè)到鋁電解槽中氧化鋁的濃度足夠時(shí)則會(huì)自動(dòng)停止向鋁電解槽中加入氧化鋁，從而使鋁電解過(guò)程中氧化鋁的濃度維持穩(wěn)定，避免因氧化鋁的濃度不停波動(dòng)而造成鋁電解的電耗、物耗增加，降低效率。
[0015](2)本發(fā)明設(shè)置有自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)該自動(dòng)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制整個(gè)加料過(guò)程，并且其控制精度高，避免因錯(cuò)誤操作而給鋁電解過(guò)程帶來(lái)不良影響。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明自動(dòng)控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的鋁電解槽用氧化鋁自動(dòng)加料系統(tǒng)，由設(shè)置在鋁電解槽10內(nèi)用于檢測(cè)鋁電解槽10內(nèi)氧化鋁濃度的濃度檢測(cè)傳感器8，變頻電機(jī)1，與變頻電機(jī)1的動(dòng)力輸出軸相連接的氧化鋁加壓栗2，設(shè)置在氧化鋁加壓栗2進(jìn)料口處的加料箱3，進(jìn)料口與氧化鋁加壓栗2的出料口相連接的緩沖器4，與緩沖器4的出料口相連接的輸料管9，設(shè)置在緩沖器4上的壓力計(jì)5，設(shè)置在輸料管9上的電磁閥6，以及分別與電磁閥6、變頻電機(jī)1和濃度檢測(cè)傳感器8相連接的自動(dòng)控制系統(tǒng)7組成。
[0021]工作時(shí)，加料箱3從氧化鋁加壓栗2的進(jìn)料口加入氧化鋁，變頻電機(jī)1則帶動(dòng)氧化鋁加壓栗2給氧化鋁加壓，使氧化鋁經(jīng)緩沖器4和輸料管9后進(jìn)入到鋁電解槽10內(nèi)進(jìn)行電解。緩沖器4對(duì)氧化鋁的加入起到緩沖的作用，使氧化鋁的加入量控制得更加準(zhǔn)確。壓力計(jì)5可以檢測(cè)氧化鋁加壓栗2所施加的壓力值。自動(dòng)控制系統(tǒng)7則可以根據(jù)濃度檢測(cè)傳感器8檢測(cè)到的氧化鋁濃度值判斷是否需增加或減少氧化鋁的加入量，并控制電磁閥6的開(kāi)合以及變頻電機(jī)1的轉(zhuǎn)速來(lái)控制氧化鋁的加入量。
[0022]為了達(dá)到更好的控制效果，如圖2所示，該自動(dòng)控制系統(tǒng)7由變壓器T，與變壓器T原邊的電感線圈L2相連接的電壓輸入電路，與電壓輸入電路相連接的信號(hào)觸發(fā)電路，與信號(hào)觸發(fā)電路相連接的邏輯開(kāi)關(guān)電路，與變壓器T副邊的電感線圈L3相連接的電磁閥控制電路，以及與變壓器T副邊的電感線圈L4相連接的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成；所述邏輯開(kāi)關(guān)電路還與變壓器T原邊的電感線圈L2相連接。
[0023]所述電壓輸入電路由三極管VT1，三極管VT2，電感L1，電阻R1，電阻R2，穩(wěn)壓二極管D1以及二極管D2組成。
[0024]其中，電阻R1串接在三極管VT1的集電極和基極之間，穩(wěn)壓二極管D1的N極與三極管VT1的基極相連接、其P極接地，而三極管VT1的集電極與變壓器T原邊的電感線圈L2的同名端相連接、其基極則與三極管VT2的集電極相連接、發(fā)射極則與三極管VT2的基極相連接。由上述結(jié)構(gòu)，電阻R1，穩(wěn)壓二極管D1，三極管VT1以及三極管VT2則構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)壓降壓器。
[0025]同時(shí)，電感L1的一端與三極管VT1的集電極相連接、其另一端則與三極管VT1的基極一起形成該電壓輸入電路的輸入端，二極管D2的P極經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、其N極則與信號(hào)觸發(fā)電路相連接，所述的三極管VT2的發(fā)射極還與二極管D2的P極相連接。當(dāng)電壓從電壓輸入端輸入進(jìn)來(lái)，經(jīng)穩(wěn)壓降壓器處理后啟動(dòng)信號(hào)觸發(fā)電路。
[0026]信號(hào)觸發(fā)電路可以接收濃度檢測(cè)傳感器8所傳輸過(guò)來(lái)的氧化鋁濃度信號(hào)，并對(duì)濃度信號(hào)進(jìn)行判斷，并向邏輯開(kāi)關(guān)電路發(fā)出相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)。其由處理芯片U1，電容C1，電容C2,電容C3，電容C4，電阻R3以及二極管D4組成。其中，處理芯片U1作用控制中心，其優(yōu)先采用UC3843B集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0027]在連接時(shí)，二極管D4的N極順次經(jīng)電容C3和電容C2后與處理芯片U1的GROUND管腳相連接、其P極則與處理芯片U1的VREF管腳