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          陽極水平測高裝置在電解多功能天車中的應用

          陽極水平測高系統在電解多功能天車中的應用 摘 要:本文論述了陽極水平測高系統的工作原理及構成,通過陽極水平測高裝置與比較基共同配合, 可實現新舊陽極在換極過程中對陽極底掌平面的自動測量,大大提高了天車工的陽極換極效率及精確 度。 關鍵詞:陽極 水平測高系統 多功能天車 水平比較基 傳感器 Anode water plane surveying high system in electrolysis multi-purpose overhead travelling crane application LIU Jin-liang (China Aluminium Co.,Ltd Qinghai Datong,810108 ) [Abstract]: This article elaborated the anode water plane surveying high system principle of work and the constitution, coordinates together through the anode water plane surveying high installment and the comparison base, may realize the new old anode in to trade extremely in the process to the anode bottom palm plane automatic survey, enhanced the day lathe worker's anode to trade extremely the efficiency and the precision greatly. [Key words]: Anode, water plane surveying high system, multi-purpose overhead travelling crane, level comparison base, sensor 1 概述 隨著人們環保意識的不斷增強,現代鋁電解生產基本上都采用大型預焙槽,更換陽極 時新極在槽內安裝的高度是否合理直接影響到電解槽的生產運行,過高或過低都會使陽極 電流分布不均勻,從而引起電解槽針振擺動,最終導致病槽。目前,鋁電解廠在換極時大 多數采用人工劃線確認高度的方式,容易人為產生誤差,對電解槽的平穩運行造成波動。 引進國外的帶有陽極水平自動測高系統(例如法國 ECL)的多功能天車,操作復雜、不易 維護且價格昂貴。研制生產一種既能滿足換極精度要求,又能方便現場人員操作的自動換 極測高系統成為必然趨勢。我公司采用的鋁電解多功能天車陽極水平自動測高系統,該系 統具有結構合理、穩定可靠、測試精度高、響應速度快、耐高溫、耐腐蝕的特點,與水平 比較基的配合使用, 能很好滿足生產工藝要求, 為此我公司將此裝置安裝在遙控型天車上。 2 系統工作原理及構成 2.1 測高裝置 1) 測高裝置系統構成: 陽極水平測高裝置主要由機械齒輪齒條傳動裝置,位移傳感器(光電軸角編碼器) ,前 端信號調制及處理裝置,后端信號解調及處理裝置組成。位移傳感器是實現陽極測量位置 測量,前臺控制器是實現陽極位移信號檢測控制,后臺控制器是實現操作人員操作控制、 參數預設。測高裝置構成如(圖 1)所示: 通訊控制 器 傳感器 前臺控制 器 后臺控制 器 陽極框架 下降控制 無線比較 基 齒輪齒條 測量機構 圖 1 測高裝置結構示意圖 2) 工作原理 陽極的垂直直線運動經過齒輪齒條裝置轉換為圓周運動,帶動光電傳感器輸出脈沖信 號,再由信號處理裝置計數處理為實際距離值予以顯示并控制。要保證新舊陽極的同水平 度,就必須設法去掉新舊陽極的高度差。在實際操作中,測量最大行程 2100mm,顯示分解 率 1 mm,通過測量舊陽極水平面到參改面之間的高度 H,保持此高度值不變,并在參改面 上用新陽極換下舊陽極,此時就去掉了新舊陽極的高度差,再將新陽極垂直移動 H 高度, 就保證了新陽極與舊陽極同水平度,新舊陽極同水平度誤差在±5mm。 其工作原理先進合理,測試精度高,響應速度快,功耗低,現場安裝方便,采用 PLC 控制器更加保證了系統工作的可靠性。本系統還具有耐高溫、防氟化氫氣體腐蝕、防塵絕 緣、防強電磁場、防沖擊振動、電源電壓適應范圍寬、清晰顯示等顯著特點。 2.2 陽極水平比較基構成及工作原理 陽極水平測高裝置在實現新舊陽極同水平度測量時,必須引入固定參考平臺(目前國 際通用做法) ,從而導致測量過程中操作較為煩瑣(必須減力消除間隙) ,由此引入了新的 測量誤差,在實際應用中不能完全保證新舊陽極水平精度。為克服固定參考平臺對系統測 量造成的誤差,在陽極水平測高裝置中,通過比較基與陽極水平測高裝置共同配合,可實 現新舊陽極在換極過程中對陽極底掌平面的自動測量,同時取消了固定參考平臺,消除了 在換極過程中產生的隨機誤差, 使電解生產效率得以提高, 并減輕了操作人員的工作強度, 有效地改善了工人的操作環境,避免人工劃線換極操作帶來的危險性。 1) 構成 陽極水平比較基由比較基平臺小車、比較基控制器、激光檢測傳感裝置、電源切換 控制裝置、充電裝置及閥控免維護鉛酸蓄電池構成。其結構如圖(2)所示: 圖2 陽極水平比較基結構圖 2) 工作原理 陽極水平比較基最大陽極測量寬度 5000mm, 采用激光平面構成新舊陽極底掌水平測量 平面,從而避免陽極底掌與固定平臺接觸,形成平臺測量累積誤差。在比較基系統確認換 極開始后,比較基實時測量陽極底掌水平平面,測量精度誤差在±1mm,并將測量信息實時 反饋到多功能天車陽極水平測高裝置,通過裝置對測量信號進行分析判斷,形成陽極底掌 測量信息,在陽極水平測高裝置后臺顯示信號,并通知天車操作人員此時換極狀態,最終 由天車操作人員決定該換極信息是否準確,決定下一步操作過程。通過天車

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