【摘 要】
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自焙电极是矿热炉冶炼过程中的核心部件,控制电极烧结程度、石墨电极长度、入炉深度,是提高生产效益、降低能耗、避免生产事故的核心操作。目前电石厂电极长度测量大多采用人工测量的方法,无法实现实时测量。矿热炉电极测长系统利用声波在不同媒质分界面反射的声波时差来测量电极长度。电石生产过程中,电极筒内空气柱高度不断发生变化,为提升声波穿透第一媒质分界面的声强,该系统采用声聚焦的方法,研究组合聚焦装置变焦、调焦
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自焙电极是矿热炉冶炼过程中的核心部件,控制电极烧结程度、石墨电极长度、入炉深度,是提高生产效益、降低能耗、避免生产事故的核心操作。目前电石厂电极长度测量大多采用人工测量的方法,无法实现实时测量。矿热炉电极测长系统利用声波在不同媒质分界面反射的声波时差来测量电极长度。电石生产过程中,电极筒内空气柱高度不断发生变化,为提升声波穿透第一媒质分界面的声强,该系统采用声聚焦的方法,研究组合聚焦装置变焦、调焦方法,使声波聚焦于第一媒质分界面。本文基于直角锥体与抛物体组合聚焦方法设计了一种可变焦距、焦点位置可调的调变焦装置。首先,通过对直角锥体锥高及抛物线开口关系优化,确定直角锥体锥高及抛物体参数;其次,为适应空气柱高度发生变化的情况,研究并设计多焦点复合抛物体,改变直角锥体与抛物体的相对位置,实现在不改变组合聚焦装置位置的前提下,改变其焦距,远近焦距差为1m;然后,为使得声聚焦区域尽可能的落在电极糊固体表面,设计特定框式结构,电机带动整体测长装置在框式结构中垂直移动(800mm),调整组合聚焦装置焦点位置;同时,为完成调变焦工作中对多焦点抛物体及测长装置的定位,设计磁钉阵列及传感器阵列,传感器信号结合定时,实现对调变焦装置的定位;最后,依据功能需求设计调变焦控制系统。通过控制系统与机械系统的联合调试,获取变焦过程中传感器信号时序,与设计时序一致;并保证电机在带载情况下平稳启动,实测变焦过程中电机行程,实验数据显示装置运行的行程误差在±1%以内,变焦系统基本满足工程需求。
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