矿热炉电极位置检测方法与流程

本发明涉及铁合金等的冶炼，尤其涉及一种矿热炉电极位置检测方法。

背景技术：

1、矿热炉是通过电极电流做功熔炼炉料进行生产的设备。其采用碳质或镁质耐火材料作矿热炉衬，使用电极糊焙烧电极制成自焙电极，将交流电流或直流电流分别由多个电极导入矿热炉内，电极插入矿热炉料进行埋弧操作，电流经电极和电极间的矿热炉料在电极下端产生电弧，在电弧及电流共同作用下形成高温融化矿热炉料进而产生化学反应生成各种化合物。

2、在熔炼矿热炉料的过程中，电极的插入深度对熔炼过程具有重要影响，例如电极的插入深度直接影响炉内热量分布和三相熔池功率平衡度。一般地，电极在炉料中插入深度控制在1.8～2m之间，不宜过深或过浅，否则易引起炉况波动或引发电极事故。

3、在熔炼矿热炉料的过程中，电极会在高温及化学反应下不断消耗，为了维持电极的插入深度，工作人员需要不时地上抬或下插电极。为了实现这一点，工作人员就需要及时准确地确定电极当前的插入深度。

4、但对于工作人员而言，现有的测量电极长度的方法具有局限性，不能够实时准确、安全地确定电极的插入深度，这就难以保证矿热炉运行在最佳工作状态，冶炼相关参数难以达到最优化，熔池功率也难以达到平衡状态，这会降低生产效率，影响冶炼能耗和矿耗等关键技术和经济指标。

技术实现思路

1、本发明提供了一种矿热炉电极位置检测方法，以解决上述现有技术中无法准确地检测和确定电极在矿热炉内的插入深度的技术问题。

2、本发明提供的矿热炉电极位置检测方法，其包括

3、根据与电极对应的阵列电磁传感器所包括的多个电磁传感器组，检测电极产生的磁场的磁感应强度；

4、根据阵列电磁传感器内不同电磁传感器组对磁感应强度的检测结果，确定电极在矿热炉中的插入深度。

5、其中，所述确定电极在矿热炉中的插入深度的步骤包括：

6、将阵列电磁传感器内各电磁传感器组对磁感应强度的检测结果分为多组，每组包括两个电磁传感器组的检测结果；

7、通过数据处理，得到每组内两个电磁传感器组的检测结果之间的差值；

8、通过数据处理，得到多组内差值计算结果的平均值，作为阵列电磁传感器整体对磁感应强度的检测结果；

9、根据阵列电磁传感器整体对磁感应强度的检测结果，以及电极的插入深度和电极产生的磁场的磁感应强度之间的标定关系，确定电极在矿热炉中的插入深度。

10、其中，所述电极的插入深度和电极产生的磁场的磁感应强度之间的标定关系为：

11、z(b)＝ab+b；

12、其中，z为电极的插入深度；a、b为常数，根据实验确定；b为所述阵列电磁传感器检测得到的磁感应强度。

13、其中，在将阵列电磁传感器内各电磁传感器组对磁感应强度的检测结果分为多组，随机选择或者预先选定两个电磁传感器组的检测结果作为一组。

14、其中，所述阵列电磁传感器的多个电磁传感器组沿第一方向依次间隔设置；

15、每组内的两个电磁传感器组之间间隔至少一个电磁传感器组，且多组内的电池传感器组之间间隔的电磁传感器组的数量相等。

16、其中，所述阵列电磁传感器包括沿竖向依次设置的7个电磁传感器组；

17、所述阵列电磁传感器内各电磁传感器组对磁感应强度的检测结果分为第一组、第二组和第三组，第一组包括沿上至下方向的第一个和第五个电磁传感器组，第二组包括沿上至下方向的第二个和第六个电磁传感器组，第三组包括沿上至下方向的第三个和第七个电磁传感器组。

18、其中，每个所述阵列电磁传感器中，相邻的电磁传感器组之间的间距在100毫米。

19、其中，用于检测磁感应强度的每个电磁传感器组包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈具有共同的绕组圆心，且第一线圈、第二线圈和第三线圈的绕组方向所在平面彼此垂直。

20、其中，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈的直径约为40毫米。

21、其中，所述矿热炉电极位置检测方法还包括：

22、通过可视化处理，以显示影像的方式演示所述电极在矿热炉中的插入深度。

23、本发明提供的上述矿热炉电极位置检测方法与现有技术相比具有如下优点：

24、本发明提供的矿热炉的电极位置检测方法，其通过与电极对应的阵列电磁传感器所包括的多个电磁传感器组检测电极产生的磁场的磁感应强度，可以获得多个磁感应强度的检测结果；并根据阵列电磁传感器内不同电磁传感器组对磁感应强度的检测结果和电极电流，确定电极在矿热炉中的插入深度。通过这样处理，可以排除或改善各种干扰对磁场造成的影响，使获得的磁感应强度的数据更加准确，从而能够更加准确地确定电极在矿热炉中的插入深度。

技术特征：

1.一种矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述确定电极在矿热炉中的插入深度的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述电极的插入深度和电极产生的磁场的磁感应强度之间的标定关系为：

4.根据权利要求2所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，在将阵列电磁传感器内各电磁传感器组对磁感应强度的检测结果分为多组，随机选择或者预先选定两个电磁传感器组的检测结果作为一组。

5.根据权利要求4所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述阵列电磁传感器的多个电磁传感器组沿第一方向依次间隔设置；

6.根据权利要求5所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述阵列电磁传感器包括沿竖向依次设置的7个电磁传感器组；

7.根据权利要求5或6所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，每个所述阵列电磁传感器中，相邻的电磁传感器组之间的间距在100毫米。

8.根据权利要求1所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，用于检测磁感应强度的每个电磁传感器组包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈具有共同的绕组圆心，且第一线圈、第二线圈和第三线圈的绕组方向所在平面彼此垂直。

9.根据权利要求8所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈的直径为40毫米。

10.根据权利要求1所述的矿热炉电极位置检测方法，其特征在于，所述矿热炉电极位置检测方法还包括：

技术总结
本发明涉及一种矿热炉电极位置检测方法。该方法包括：根据与电极对应的阵列电磁传感器所包括的多个电磁传感器组，检测电极产生的磁场的磁感应强度；根据阵列电磁传感器内不同电磁传感器组对磁感应强度的检测结果，确定电极在矿热炉中的插入深度。上述矿热炉电极位置检测方法，基于多个电磁传感器组检测电极产生的磁场的磁感应强度，可以获得多个磁感应强度的检测结果；并根据阵列电磁传感器内不同电磁传感器组对磁感应强度的检测结果，确定电极在矿热炉中的插入深度。通过这样处理，可以排除或改善各种干扰对磁场造成的影响，使获得的磁感应强度的数据更加准确，从而能够更加准确地确定电极在矿热炉中的插入深度。

技术研发人员：田陆,周永辉,尹帅,刘甫,阳文,唐海斌,刘祖东,罗超
受保护的技术使用者：衡阳镭目科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13