[实用新型]一种钛还原蒸馏炉的温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度控制装置，特别是一种钛还原蒸馏炉的温度控制装置。

背景技术

在钛冶炼工业中，金属钛(根据性状俗称海绵钛)是经过置换还原反应产生的。具体生产过程是将金属镁加入还原蒸馏炉内的四氯化钛原液中，由镁将金属钛还原出来，生成海绵钛和氯化镁。在置换反应过程中，需要对还原蒸馏炉分段进行温度控制。在还原蒸馏炉的炉壁上分段环绕有电热器，每段电热器设有测温仪表，若某段温度低于工艺要求的温度，接触器接通电源进行加热使温度升高；若某段温度高于工艺要求的温度，接触器切断电源，停止加热。一般还原蒸馏炉一个工作周期需要数十小时，在工作周期内各组接触器都会频繁接通和断开。接触器的接通或断开完全是由人工控制的，操作工人需要时刻观察测温仪表，根据仪表显示与工艺要求的温度进行对比，手工控制电源的通、断。很容易造成人为操作失误，发生故障。另外由于温度惯性会使实际温度高于工艺要求的温度；热量波动损失较大，能耗高，产品质量不稳定。由于在工作周期内接触器频繁动作，接触器极易损坏；接触器通断电过程产生的电弧，使系统电压冲击波动，影响电源质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种钛还原蒸馏炉的温度控制装置，以实现金属钛置换还原反应过程的自动化控制，防止操作失误和发生故障，提高温度控制的准确性和可靠性，稳定产品质量，并提高电源质量，减少工人的劳动强度。

本实用新型是这样构成的：包括分段环绕在还原蒸馏炉壁上的一组电热器，各电热器经可控硅调功装置与电源连接，可控硅调功装置的控制端与控制装置连接；各电热器处的还原蒸馏炉内设有温度测量仪表，温度测量仪表与控制装置连接。

上述的控制装置由PLC控制系统或DCS控制系统、或单片机控制系统构成。

与现有技术相比，本实用新型用可控硅替代了现有技术中的接触器，由于可控硅的可控性，可实现金属钛置换还原反应过程的自动化控制，防止操作失误和发生故障，提高温度控制的准确性和可靠性，稳定产品质量。可控硅连接与接触器连接比较，可控硅属于无触点连接，无触点连接可减少故障率，工作寿命长，电流分断时不会产生电弧，不会引起系统电压瞬间下降。本实用新型通过控制装置和可控硅调功装置实现可控硅过零点触发导通技术，不会引起电压波形畸变，也就不会产生高次谐波，不会对供电电网质量造成损害。并可无级调节电热器的功率，在趋近工艺要求的温度时可通过减少可控硅的导通周波数量，逐渐降低电热器功率，防止由于热惯性使实际温度高于工艺要求的温度运行，造成热量波动损失较大，能耗高，产品质量不稳定的问题。由于本实用新型的控制过程实现了自动化，操作工人不必时刻观察测温仪表，并根据仪表显示与工艺要求的温度进行对比，手工控制电源的通、断。可防止造成人为操作失误，发生故障，提高控制的可靠性。也可减轻工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的结构示意图。

附图中的标记为：1-电热器，2-可控硅调功装置，3-温度测量仪表，4-控制装置，5-还原蒸馏炉。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的限制。

本实用新型的实施例，如图2所示，它包括分段环绕在还原蒸馏炉5的炉壁上的一组电热器1，各电热器1经可控硅调功装置2与电源连接，可控硅调功装置2可采用市场上出售的成品，将可控硅调功装置2的控制端与控制装置4连接，控制装置4可直接采用现有技术中的PLC控制系统或DCS控制系统、或单片机控制系统；在各电热器1处的还原蒸馏炉内分别安装上温度测量仪表3，将温度测量仪表3与控制装置4连接既成。

本实用新型的钛还原蒸馏炉的温度控制方法如图1所示，该方法是将预先设定的温度曲线输入控制装置4作为样板，控制装置由PLC控制系统或DCS控制系统、或单片机等控制系统构成。同时将各组电热器1的测量温度也输入控制装置4，将各组的测量温度与样板的对应温度进行比较；控制装置4经可控硅调功装置2调节可控硅关断、减少导通或增加导通的周波数量，所述的可控硅调功装置2由典型的可控硅触发电路构成，可控硅调功装置2在交流电源的每个周波经过零点时进行导通或关断控制。通过控制可控硅在零点的触发状态，当需要切断电源时，使可控硅在零点不触发，当需要降低功率时，减少可控硅在零点的触发次数，当需要提高功率时，增加可控硅在零点的触发次数，来调节电热器1的功率，使可控硅的导通实现0-100％功率平稳输出调节。也就是说，通过可控硅调功装置2在交流电每个周波的过零点进行导通或关断控制，使输出到电热器1上的电能的多少由导通的周波数量来决定，导通的周波数量越多，电加热器上的发热量越多。导通周波数量从0-100％，电热器1上的发热量也就从0-100％可调。最终实现还蒸炉的预设温度曲线连续控制。可控硅关断、减少导通或增加导通的周波数量是：当某组的测量温度等于或大于对应的样板温度时，可控硅调功装置关断对应的电源回路；当某组的测量温度趋近对应的样板温度时，可控硅调功装置减少对应的电源回路导通周波数量；当某组的测量温度远小于对应的样板温度时，可控硅调功装置增加对应的电源回路导通周波数量。