[发明专利]一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警系统及方法

说明书

本发明所提供的一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警系统及方法，采用安装于电解槽外露的阴极钢棒上的温控开关单元作为电路控制开关，且温控开关单元串联连接，进而在任意一根设置有温控开关单元的阴极钢棒的温度高于设定温度阈值时，该温控开关单元断开，则该电解槽所对应的串联线路即断开，单片机实时采集串联线路的电流信号并经A/D转换后产生相应的数字信号，并送至服务器，服务器在串联线路无电流信息时发出预警信号，控制主控制室中警报响起和/或信号灯闪烁，主控制室值班人员收到预警信息后及时派人进行巡检，通过现场确认后马上采取措施，避免由于电解槽漏炉而导致的生产事故这一情况的发生。

技术领域

本发明属于电气控制技术领域，特别是涉及一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警系统及方法。

背景技术

铝电解生产过程是一种熔盐电解高温生产行为，铝电解过程中需要输入高强度的直流电流，电流强度达到400KA到600KA不等。由于具有高强度的电流，使得电解车间出现了很大的磁场，从而使电解过程出现特别明显的阴阳极效应，在铝电解槽中出现有滚铝和高电弧等阳极效应现象。在这些特殊情况下，电解槽体底部或侧部碳素材料难免受到影响和破坏，到一定程度后，铝液或电解质穿过碳素体，直接与钢棒接触，导致钢棒受热熔化变形，使得铝液从槽体侧部或炉底漏出来，这种情况称为漏槽，也称漏炉，因此，电解槽漏炉分两种情况，一种是侧部漏炉，另一种是底部漏炉。铝电解槽体在生产运行中，受高温铝液和电解质液体的冲刷侵蚀，并随着工艺生产周期推进，电解槽体会发生破损导致漏炉。为了提前预判槽体因破损导致漏炉等生产事故的发生，开发槽体漏炉预警监控系统是非常必要的。

在铝电解行业，为了规避漏炉现象发生，通常采用人工巡检，用测温工具测定架空区间的电解槽底部外露的阴极钢棒的温度，正常情况下钢棒温度范围在250℃-280℃不等。由于具体电解槽规格的差异，每一个电解槽阴极钢棒测温点数量从几十个到一百多个不等，人工巡检强度非常大，因此，这种日常人工巡检监测漏炉的工作成为电解铝厂最棘手的一项工作之一。现有某些铝电解企业采用了热电偶温度监控系统进行实时在线监测，但是这种监测系统出现了两个不足之处，一是成本高，二是安装困难，因而无法在更大的范围内进行推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警系统及方法，采用通过磁力磁吸在阴极钢棒上的温控开关单元在线监测铝电解过程中的漏炉情况，成本低，且安装简单，能够在更大的范围内推广应用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警系统，包括温控开关单元、电源、单片机及服务器；

所述温控开关单元安装于电解槽外露的阴极钢棒上；所述电解槽包含一个或多个外露的阴极钢棒，至少一个所述阴极钢棒上安装有所述温控开关单元；所述温控开关单元与所述电源串联连接，形成串联线路；所述温控开关单元用于在其所测定的所述阴极钢棒的温度高于设定温度阈值时断开；

所述单片机与所述串联线路相连接，所述单片机用于实时采集所述串联线路的电流信息，并发送至所述服务器；

所述服务器与所述单片机连接，所述服务器用于在所述串联线路无电流信息时发出预警信号，控制主控制室中警报响起和/或信号灯闪烁。

一种在线监测铝电解阴极槽漏炉的预警方法，所述预警方法包括如下步骤：

接收由单片机转发的所述串联线路的电流信息；

根据所述电流信息发出预警信号，控制主控室中警报声响起和/或信号灯闪烁，同时将无电流信息的所述串联线路对应的电解槽的定位编号发送至主控制室进行显示。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：