一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统及其方法技术方案

本申请公开了一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，包括安装于矿热炉电极把持器的压放计米器、安装于矿热炉炉壁上的温度测量装置、采集矿热炉高压侧电压的电压采集模块；一种矿热炉电极入炉深度自动测量方法，包括以下步骤：S1，连续采集45个热电偶点位温度，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率当前数据；本发明专利技术通过温度场的设置，结合低压补偿电流、变压器档位信号、电极压放参数和变压器套管电流，减少不同班组带来的操作误差，延长正常生产时间，且降低人工劳动强度和人为操作带来的误差，在提高安全的同时，还能实现原料生产向数字化、网络化、智能化的转型，提高数字化生产的精准度。提高数字化生产的精准度。提高数字化生产的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统及其方法


[0001]本专利技术涉及矿热炉生产
，尤其涉及一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着制造战略的推进，工业企业均面临着数字化、网络化、智能化的转型。目前，国内大多数工业企业已完成了自动化和基础信息化系统的建设，但是矿热炉的使用生产因其复杂性，很难实现数字化运行。这些问题正阻碍着矿热炉工业企业的智能产业转型之路。
[0003]矿热炉电极装置是分布参数、非线性、时变、大滞后和多变量耦合的复杂系统，从目前过程控制情况来看，矿热炉装置的生产操作总体上仍以人工经验为主，存在操作不及时、调节幅度不匹配等问题，会经常发生大塌料现象，难以较好的克服系统波动和外界干扰，而且不同班组的操作习惯和操作方法仍有显著地差异。因此，矿热炉装置的关键工艺指标波动大，运行平稳性差，操作强度大。为进一步提升矿热炉装置的综合自动化水平，降低生产劳动强度，稳定原料产品质量，需开发实施符合矿热炉电极装置工艺特点和过程控制需求的控制系统，为此我们提出了一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统及其方法，解决了传统的原料生产系统复杂，矿热炉装置的生产操作总体上仍以人工经验为主，存在操作不及时、调节幅度不匹配，制约自动化水平的问题。
[0005]本申请提供了一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，包括安装于矿热炉电极把持器的压放计米器、安装于矿热炉炉壁上的温度测量装置、采集矿热炉高压侧电压的电压采集模块、采集矿热炉低压补尝电流的电流补偿采集模块、采集矿热炉变压器套管的电流采集模块、采集矿热炉每相大力缸位移信号的位移信号采集模块、采集矿热炉相变压器档位信号的相变压器档位采集模块、采集矿热炉有功功率的功率采集模块、收集采集矿热炉数据的数据采集柜、用于数据处理的工控机和用于人机交互的显示器，其中所述温度测量装置、所述电压采集模块、所述压放计米器、所述电流补偿采集模块、所述电流采集模块、所述位移信号采集模块、所述相变压器档位采集模块和所述功率采集模块均通过通信线引至所述数据采集柜，所述数据采集柜通过以太网与所述工控机连接。
[0006]一种矿热炉电极入炉深度自动测量方法，包括以下步骤：
[0007]S1，连续采集45个热电偶点位温度，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率当前数据；
[0008]S2，将采集的45点位温度和所述当前数据创建每相电极的当前深度表；
[0009]S3，当前深度表与预先设定的数据库深度表对比查找，查找最接近数据，查询精度小于0.5％，显示预先设定的数据深度表对应的电极端头位置数据为实时电极入炉深度信
息，如无满足要求的接近数据进入参数校验阶段；
[0010]S4，现场校验阶段，人工对测量每相电极端头位置，与实时电极入炉深度信息比较，准确度是否小于10CM，若为是，不需要操作，若为否，进入参数校验阶段。
[0011]优选地，所述温度测量装置包括安装在矿热炉炉壁上的三组热电偶，每组所述热电偶为15个，且15个所述热电偶为三列五排，三组所述热电偶和电极对应，且每组所述热电偶沿所述电极方向1600mm区间内等间距排布。
[0012]优选地，所述热电偶为K型热电偶。
[0013]优选地，所述数据采集柜为DCS信号柜。
[0014]优选地，所述预先设定的数据库深度表选用Microsoft Office Access存储。
[0015]优选地，所述查询精度为0.1％。
[0016]优选地，三组所述热电偶呈120度安装，所述热电偶安装在距离每相电极的最近位置处。
[0017]优选地，所述预先设定的数据温度场包括以下步骤：
[0018]S1，大力油缸下放前，系统连接采集45个热电偶点位的温度，并建立矿热炉每相电极的第一温度场；
[0019]S2，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率的第一组数据上传至数据采集柜；
[0020]S3，人工测量每相电极端头位置，获得第一电极端头位置数据，形成所述第一温度场对应的第一深度表；
[0021]S4，大力油缸下放矿热炉的每相电极，测量每相大力缸位移信号和每相压放计米器测量信号，获得电极下放数据；
[0022]S5，将S3获得的所述第一电极端头位置数据加上所述电极下放数据，获得第二电极端头位置数据；
[0023]S6，十分钟后，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率的第二组数据上传至数据采集柜；
[0024]S7，系统连接采集45个热电偶点位的温度，并建立矿热炉每相电极的第二温度场；
[0025]S8，形成所述第二温度场对应的第二深度表，将第一深度表和第二深度表存入工控机数据库；
[0026]S9，重复S1
‑
S7建立多组第一深度表和第二深度表存入工控机数据库，形成数据库深度表。
[0027]优选地，所述参数校验阶段，包括以下步骤：
[0028]S1，系统连接采集45个热电偶点位的温度，并建立矿热炉每相电极的校验温度场；
[0029]S2，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率的校验组数据上传至数据采集柜；
[0030]S3，人工测量每相电极端头位置，获得校验电极端头位置数据，形成所述校验温度场对应的校验深度表；
[0031]S4，将所述校验深度表存入所述数据库深度表，或覆盖除电极端头位置数据不同，其他数据完全相同的原数据库深度表。
[0032]由以上技术方案可知，本申请提供了一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统及其
方法，使用时三组热电偶装在炉壁中间位置上，成圆形对称排列；原则上按照120
°
排列，中间如果遇到阻碍，可不安照120
°
排列，但要尽量对正电极；每相电极在上下1600mm区间内，按照三列五排，平均安装15根热电偶，建立由多个温度信息构成的存储温度场，在研究中发现，由于矿热炉内电极的不同位置温度不同，且在相同的参数下，温度场越近似，所生产的原料质量和有用功率越相同，因此温度场能够较为准确的表达电极所在位置，因此工控机将每相电极测得的多个热电偶的数值，建立由多个温度信息构成的存储温度场，在前期，现场人员将依靠人工测量数据获得电极入炉深度，再将影响温度的高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流进行采集，将上述信息作为存储温度场的条件信息，将存储温度场、条件信息和电极入炉温度作为一个信息链存入工控机进行存储，形成数据库深度表，并结合人工生产方式进行电极压放，生成原始数据库，并校准自动测量系统，因此通过温度场，再附加决定温度场的条件，能够准确的定位电极入炉深度，随着数据库的信息量越大，精确度也越高，投用前期采取人工测量和自动测量同时进行的方式，确认自动测量准确性，经过约2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，其特征在于：包括安装于矿热炉电极把持器的压放计米器(4)、安装于矿热炉炉壁上的温度测量装置(3)、采集矿热炉高压侧电压的电压采集模块(6)、采集矿热炉低压补尝电流的电流补偿采集模块(5)、采集矿热炉变压器套管的电流采集模块(7)、采集矿热炉每相大力缸位移信号的位移信号采集模块(8)、采集矿热炉相变压器档位信号的相变压器档位采集模块(9)、采集矿热炉有功功率的功率采集模块(10)、收集采集矿热炉数据的数据采集柜(2)、用于数据处理的工控机(1)和用于人机交互的显示器，其中所述温度测量装置(3)、所述电压采集模块(6)、所述压放计米器(4)、所述电流补偿采集模块(5)、所述电流采集模块(7)、所述位移信号采集模块(8)、所述相变压器档位采集模块(9)和所述功率采集模块(10)均通过485通信线引至所述数据采集柜(2)，所述数据采集柜(2)通过以太网与所述工控机(1)连接。2.一种矿热炉电极入炉深度自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，连续采集45个热电偶(31)点位温度，收集高压侧电压、低压补尝电流、变压器套管电流、相变压器档位和有功功率当前数据；S2，将采集的45点位温度和所述当前数据创建每相电极的当前深度表；S3，当前深度表与预先设定的数据库深度表对比查找，查找最接近数据，查询精度小于0.5％，显示预先设定的数据深度表对应的电极端头位置数据为实时电极入炉深度信息，如无满足要求的接近数据进入参数校验阶段；S4，现场校验阶段，人工对测量每相电极端头位置，与实时电极入炉深度信息比较，准确度是否小于10CM，若为是，不需要操作，若为否，进入参数校验阶段。3.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，其特征在于，所述温度测量装置包括安装在矿热炉炉壁上的三组热电偶(31)，每组所述热电偶(31)为15个，且15个所述热电偶(31)为三列五排，三组所述热电偶(31)和电极对应，且每组所述热电偶(31)沿所述电极方向1600mm区间内等间距排布。4.根据权利要求3所述的一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，其特征在于，所述热电偶(31)为K型热电偶。5.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极入炉深度自动测量系统，其特征在于，所述数据采集柜(2)为DCS信号柜。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海龙，唐宗党，张锐，范传国，张景祥，黄辛华，邱世旋，孙刚，贾富，王永明，曹延平，高磊，李志军，郭建孝，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市君正能源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：