用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法与流程

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1.本发明涉及电解铝用预焙阳极炭块技术领域，特别是涉及一种用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法。

背景技术：

2.焙烧是电解铝用预焙阳极炭块生产过程中一道非常重要的生产工序，其决定了阳极炭块的最终性能。因此，焙烧温度要求按照预定的温度曲线进行，这就要求环境的温度必须精确可控。但是，现有的微波焙烧方法中，多采用人工监控温度，手动调节微波馈入幅度，造成焙烧升温曲线没有统一标准，完全按个人经验设置，每次误差较大，影响阳极炭块的性能；并且焙烧过程需要人工24小时值守，生产效率低，生产成本高，没有实现自动化、智能化、机器人化作业。因此，有必要设计一种全新的基于微波加热的自动控温方法。

技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，用于解决现有技术中人工监控温度、手动调节微波馈入幅度造成误差较大、影响阳极炭块的性能以及生产效率低的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，包括微波自动加热保温模块，所述微波自动加热保温模块包括高温加热区、保温区和微波电源控制箱，所述高温加热区和保温区内分别设有第一微波发生器和第二微波发生器，所述微波电源控制箱用于控制所述第一微波发生器/第二微波发生器向高温加热区/保温区馈入微波能的功率以调整升温速度，其中，高温加热区的焙烧温度按照焙烧升温曲线运行。
5.于本发明的一实施例中，所述高温加热区设有第一热电偶，所述保温区设有第二热电偶，所述第一热电偶和第二热电偶的输出端与plc的输入端连接，所述plc的输出端与微波电源控制箱的输入端连接，所述微波电源控制箱的输出端分别与第一微波发生器和第二微波发生器的输入端连接。
6.于本发明的一实施例中，所述微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器，所述送电曲线由焙烧升温曲线生成。
7.于本发明的一实施例中，保温区用于将阳极炭块在保温温度区间保持一段时间，当温度下降到保温温度区间的下域，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出；当温度上升到保温温度区间的上域，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出。
8.于本发明的一实施例中，阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，送入保温区，在1000～1200℃的状态下保温10～30小时。
9.于本发明的一实施例中，所述保温温度区间的下域为1000～1050℃，所述保温温度区间的上域1150～1200℃。
10.于本发明的一实施例中，所述焙烧升温曲线为：
11.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为80～100℃/小时；
12.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为65～75℃/小时；
13.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为25～35℃/小时；
14.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为10～15℃/小时；
15.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为8～12℃/小时；
16.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为6～8℃/小时；
17.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为16～20℃/小时；
18.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为20～30℃/小时；
19.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为35～45℃/小时。
20.于本发明的一实施例中，微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：
21.s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；
22.s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；
23.s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行；
24.s4、阳极炭块在高温加热区加热到最高温度区间后，将阳极炭块送入保温区；
25.s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，以控制阳极炭块的温度保持在最高温度区间内一段时间。
26.如上所述，本发明的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，具有以下有益效果：根据阳极炭块的温度变化即时调整微波馈入功率，实现自动温控，使焙烧温度更加精准可控，实现自动化、智能化、机器人化作业，有效提高生产效率；同时为焙烧升温曲线设置标准，且该焙烧升温曲线经过测验，焙烧效果极佳，生产的阳极炭块各方面性能显著提升，有效提高产品质量。
附图说明
27.图1显示为本发明公开的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法的工艺流程图。
28.元件标号说明
29.1-高温加热区；2-保温区；3-第一微波发生器；4-第二微波发生器；5-微波电源控制箱；6-plc；7-第一热电偶；8-第二热电偶；9-阳极炭块。
具体实施方式
30.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
31.请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。本说明书所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一
个实现方式中的特定特征、结构或特性。参选以下本技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本技术的内容。
32.为了下面的详细描述的目的，应当理解，本技术可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本技术所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
33.当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
34.请参阅图1，本发明提供一种用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，包括微波自动加热保温模块，微波自动加热保温模块包括高温加热区1、保温区2和微波电源控制箱5；高温加热区1和保温区2内分别设有第一微波发生器3和第二微波发生器4，第一微波发生器3/第二微波发生器4用于对高温加热区1/保温区2馈入微波能进行加热，微波电源控制箱5的输出端分别与第一微波发生器3和第二微波发生器4的输入端连接；高温加热区1还设有第一热电偶7，保温区2还设有第二热电偶8，第一热电偶7和第二热电偶8的输出端与plc6的输入端连接，plc的输出端与微波电源控制箱5的输入端连接。微波电源控制箱5能够调整第一微波发生器3/第二微波发生器4的功率输出，以此调整第一微波发生器3向高温加热区1馈入的微波能进而调整升温速度，其中，高温加热区1的焙烧温度按照焙烧升温曲线运行，使焙烧升温得到统一标准，并由plc根据反馈温度进行自动化控制，温控更加精准，降低焙烧失败率，有效提高生产效率，提升产品质量。
35.进一步的，微波自动加热保温模块包括微波高温炉室。
36.进一步的，微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：
37.s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；
38.s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；
39.s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行。
40.进一步的，保温区用于将阳极炭块9在保温温度区间保持一段时间，当温度下降到保温温度区间的下域，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出；当温度上升到保温温度区间的上域，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出。
41.更进一步的，微波焙烧阳极炭块的具体步骤还包括：
42.s4、阳极炭块在高温加热区加热到最高温度区间后，将阳极炭块送入保温区；
43.s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，以控制阳极炭块的温度保持在最高温度区间内一段时间。
44.进一步的，焙烧升温曲线为：
45.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为80～100℃/小时；
46.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为65～75℃/小时；
47.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为25～35℃/小时；
48.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为10～15℃/小时；
49.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为8～12℃/小时；
50.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为6～8℃/小时；
51.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为16～20℃/小时；
52.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为20～30℃/小时；
53.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为35～45℃/小时；
54.其中，温度区间指的是高温加热区内测量到的阳极炭块的温度。
55.优选的，焙烧升温曲线的应用实例为：
56.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为90℃/小时；
57.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为70℃/小时；
58.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为30℃/小时；
59.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为12.5℃/小时；
60.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为10℃/小时；
61.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为7.5℃/小时；
62.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为18.75℃/小时；
63.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为25℃/小时；
64.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为40℃/小时。
65.进一步的，阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，送入保温区，在1000～1200℃的状态下保温10～30小时。
66.更进一步的，阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，送入保温区，在1000～1200℃的状态下保温20小时。
67.实施例一
68.微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：
69.s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；
70.s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；
71.s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行；
72.s4、阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，将阳极炭块送入保温区；
73.s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，当温度下降到保温温度区间的下域1000～1050℃，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出，当温度上升到保温温度区间的上域1150～1200℃，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出，以控制阳极炭块的温度保持在1000～1200℃内并保持20小时。
74.其中，实施例一的焙烧升温曲线为：
75.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为90℃/小时；
76.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为70℃/小时；
77.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为30℃/小时；
78.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为12.5℃/小时；
79.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为10℃/小时；
80.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为7.5℃/小时；
81.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为18.75℃/小时；
82.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为25℃/小时；
83.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为40℃/小时。
84.实施例二
85.微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：
86.s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；
87.s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；
88.s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行；
89.s4、阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，将阳极炭块送入保温区；
90.s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，当温度下降到保温温度区间的下域1000～1050℃，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出，当温度上升到保温温度区间的上域1150～1200℃，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出，以控制阳极炭块的温度保持在1000～1200℃内并保持30小时。
91.其中，实施例二的焙烧升温曲线为：
92.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为100℃/小时；
93.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为75℃/小时；
94.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为35℃/小时；
95.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为15℃/小时；
96.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为12℃/小时；
97.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为8℃/小时；
98.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为20℃/小时；
99.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为30℃/小时；
100.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为45℃/小时
101.实施例三
102.微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：
103.s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；
104.s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；
105.s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行；
106.s4、阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，将阳极炭块送入保温区；
107.s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，当温度下降到保温温度区间的下域1000～1050℃，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出，当温度上升到保温温度区间的上域1150～1200℃，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出，以控制阳极炭块的温度保持在1000～1200℃内并保持10小时。
108.其中，实施例三的焙烧升温曲线为：
109.阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为80℃/小时；
110.阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为65℃/小时；
111.阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为25℃/小时；
112.阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为10℃/小时；
113.阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为8℃/小时；
114.阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为6℃/小时；
115.阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为16℃/小时；
116.阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为20℃/小时；
117.阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为35℃/小时
118.综上所述，本发明根据阳极炭块的温度变化即时调整微波馈入功率，实现自动温控，使焙烧温度更加精准可控，实现自动化、智能化、机器人化作业，有效提高生产效率；同时为焙烧升温曲线设置标准，且该焙烧升温曲线经过测验，焙烧效果极佳，生产的阳极炭块各方面性能显著提升，有效提高产品质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
119.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，包括微波自动加热保温模块，所述微波自动加热保温模块包括高温加热区、保温区和微波电源控制箱，所述高温加热区和保温区内分别设有第一微波发生器和第二微波发生器，所述微波电源控制箱用于控制所述第一微波发生器/第二微波发生器向高温加热区/保温区馈入微波能的功率以调整升温速度，其中，高温加热区的焙烧温度按照焙烧升温曲线运行。2.根据权利要求1所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，所述高温加热区设有第一热电偶，所述保温区设有第二热电偶，所述第一热电偶和第二热电偶的输出端与plc的输入端连接，所述plc的输出端与微波电源控制箱的输入端连接，所述微波电源控制箱的输出端分别与第一微波发生器和第二微波发生器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，所述微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器，所述送电曲线由焙烧升温曲线生成。4.根据权利要求2所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，保温区用于将阳极炭块在保温温度区间保持一段时间，当温度下降到保温温度区间的下域，则plc通知微波电源控制箱加大第二微波发生器的功率输出；当温度上升到保温温度区间的上域，则plc通知微波电源控制箱减小第二微波发生器的功率输出。5.根据权利要求4所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，阳极炭块在高温加热区加热到1000～1200℃后，送入保温区，在1000～1200℃的状态下保温10～30小时。6.根据权利要求5所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，所述保温温度区间的下域为1000～1050℃，所述保温温度区间的上域1150～1200℃。7.根据权利要求1-6任一所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，所述焙烧升温曲线为：阶段1：温度区间为20～110℃，升温速度为80～100℃/小时；阶段2：温度区间为110～180℃，升温速度为65～75℃/小时；阶段3：温度区间为180～300℃，升温速度为25～35℃/小时；阶段4：温度区间为300～350℃，升温速度为10～15℃/小时；阶段5：温度区间为350～500℃，升温速度为8～12℃/小时；阶段6：温度区间为500～650℃，升温速度为6～8℃/小时；阶段7：温度区间为650～800℃，升温速度为16～20℃/小时；阶段8：温度区间为800～1000℃，升温速度为20～30℃/小时；阶段9：温度区间为1000～1200℃，升温速度为35～45℃/小时。8.根据权利要求7所述的用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，其特征在于，微波焙烧阳极炭块的具体步骤包括：s1、生阳极炭块进入微波高温炉室，将生阳极炭块放置在高温加热区；s2、由焙烧升温曲线生成对应的送电曲线，微波电源控制箱按照送电曲线控制第一微波发生器向高温加热区馈入微波能；s3、第一热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第一微波发生器的功率，以控制高温加热区的焙烧温度按焙烧升温曲线运行；s4、阳极炭块在高温加热区加热到最高温度区间后，将阳极炭块送入保温区；
s5、第二热电偶将阳极炭块的温度实时反馈给plc，由plc控制微波电源控制箱来调整第二微波发生器的功率，以控制阳极炭块的温度保持在最高温度区间内一段时间。

技术总结

本发明提供一种用于微波焙烧阳极炭块的自动控温方法，包括微波自动加热保温模块，所述微波自动加热保温模块包括高温加热区、保温区和微波电源控制箱，所述高温加热区和保温区内分别设有第一微波发生器和第二微波发生器，所述微波电源控制箱用于控制所述第一微波发生器/第二微波发生器向高温加热区/保温区馈入微波能的功率以调整升温速度，其中，高温加热区的焙烧温度按照焙烧升温曲线运行。根据阳极炭块的温度变化即时调整微波馈入功率，实现自动温控，同时为焙烧升温曲线设置标准，且该焙烧升温曲线经过测验，焙烧效果极佳，生产的阳极炭块各方面性能显著提升，有效提高产品质量。量。量。