銅桿上引設(shè)備溫控系統(tǒng)控溫偏差校正技術(shù)

管保光，陳立華

（福建省南平太陽電纜有限公司技術(shù)中心，福建南平353000）

銅桿上引設(shè)備溫控系統(tǒng)控溫偏差校正技術(shù)

管保光，陳立華

（福建省南平太陽電纜有限公司技術(shù)中心，福建南平353000）

銅桿上引生產(chǎn)過程中，由于控溫系統(tǒng)的偏差，導(dǎo)致銅液與工藝溫度產(chǎn)生偏差，使得在銅桿生產(chǎn)過程出現(xiàn)裂紋、延伸率不穩(wěn)、脆化、斷桿、步進(jìn)電機(jī)燒毀等現(xiàn)象。利用SR－501溫控儀表檢測儀及相關(guān)校正技術(shù)，對設(shè)備的控溫儀表在線進(jìn)行偏差校正，既有效地消除銅液與工藝溫度產(chǎn)生溫度偏差問題，也取得了滿意效果。

上引設(shè)備；控溫偏差；校正技術(shù)

0 前言

銅桿是線纜生產(chǎn)過程的上游產(chǎn)品，是電線電纜生產(chǎn)的主要原材料之一。銅桿的生產(chǎn)，目前國內(nèi)普遍采用上引法無氧銅桿連鑄機(jī)組，機(jī)組可以直接從電解銅連續(xù)熔鑄生產(chǎn)不同規(guī)格的長度光亮的無氧銅桿桿材、管材、扁坯或其他異型材等。其工作原理是機(jī)組將電解銅板經(jīng)工頻感應(yīng)爐熔化成液體，通過覆蓋于表面的木炭與空氣隔絕（避免銅液氧化），經(jīng)保溫爐將銅液溫度控制在1150±10℃工藝溫度范圍內(nèi)，連鑄機(jī)銅液在結(jié)晶器中快速結(jié)晶連續(xù)不斷地生產(chǎn)出銅桿，最后經(jīng)雙頭撓桿機(jī)等輔助設(shè)備裝盤成產(chǎn)品。

1 問題的提出

在生產(chǎn)過程中，為了保證銅桿的質(zhì)量，往往對銅液工藝溫度的控制有較高的要求，因此，對整個(gè)機(jī)組溫控系統(tǒng)的控溫精度就顯得尤為重要。由于溫控系統(tǒng)的控溫偏差（主要由溫控儀表產(chǎn)生），導(dǎo)致工頻感應(yīng)爐的銅液溫度與設(shè)定的工藝溫度存在偏差。因受到檢測方法和檢測手段的局限，例如，用非接觸式紅外測溫儀測溫，只能檢測銅液的表面溫度，工頻爐銅液內(nèi)部的溫度無法測量；用熱電偶比較法，需啟用另一組熱電偶，只能粗略比較大概情況，且存在爐前高溫操作風(fēng)險(xiǎn)大、熱偶易損壞等因素；而一般的溫度檢測方法對1000℃以上的銅液，往往是力不從心或無法企及。當(dāng)工頻感應(yīng)爐銅液溫度出現(xiàn)異常時(shí)，無法判斷銅液內(nèi)部的真實(shí)溫度，因而可能出現(xiàn)銅桿的裂紋、延伸率不穩(wěn)、脆化、斷桿，以及上引步進(jìn)電機(jī)燒毀等現(xiàn)象。輕則影響銅桿品質(zhì)，重則影響正常的生產(chǎn)過程。如何有效地消除控溫偏差，提高控溫精度，已是銅桿上引生產(chǎn)過程中必須面對和解決的問題。

2 解決措施

排除銅的純度，雜質(zhì)含量的高低、傳感器（熱電偶）等因素，溫控儀表的設(shè)定點(diǎn)與反饋間的阻值參數(shù)漂移所產(chǎn)生的偏差，也是造成銅液控溫偏差的主要原因。在生產(chǎn)實(shí)踐中，通過用SR-501型測溫儀表檢定儀（以下稱檢定儀）對設(shè)備機(jī)組的XMT-121溫控儀表進(jìn)行在線檢定和校正，消除由于銅液溫度控溫偏差而引起的一些不良現(xiàn)象，從而達(dá)到精確控溫的目的，滿足上引生產(chǎn)過程工藝要求，取得了良好效果。

2.1 校正調(diào)整過程

（1）用檢定儀對工頻感應(yīng)爐的溫度取樣熱電偶（S型）進(jìn)行初步判斷；將檢定儀的“儀表、熱偶”開關(guān)扳向“熱偶”，然后迅速將被檢溫控儀表（二次儀表）的熱電偶輸入端與儀表補(bǔ)償導(dǎo)線分離，用檢定儀對熱電偶輸出信號進(jìn)行檢測，該信號由熱電偶（一次儀表）輸出端接補(bǔ)償導(dǎo)線引出；假設(shè)被檢儀表在與熱電偶信號斷開前，其溫度示值為1153℃；在熱電偶信號斷開后短時(shí)間內(nèi)（幾秒至十幾秒）迅速通過檢定儀測量所取得的熱電偶毫伏值（比如是11.373～11.392 mV），通過查S型熱偶相應(yīng)分度表，可導(dǎo)出所對應(yīng)的溫度示值約為1153℃，那么可以判斷工頻感應(yīng)爐的溫度取樣熱電偶工作正常；若感應(yīng)爐取樣熱電偶啟用時(shí)間不長，狀態(tài)較新，或重新筑爐后剛更換不久，該步驟可以省略。

（2）將SR-501型測溫儀表檢定儀的“儀表、熱偶”開關(guān)扳向“儀表”，此時(shí)檢定儀實(shí)為毫伏發(fā)生器?？烧{(diào)整檢定儀預(yù)先設(shè)定的毫伏值，對被檢XMT-121溫控儀表進(jìn)行檢定調(diào)整，步驟是：先關(guān)閉被檢儀表電源，將被檢溫控儀表的接線端與接線做好相應(yīng)記號后，拆除儀表所有接線。由于是在線檢測和校正，為避免感應(yīng)爐銅液溫度的較大波動，所以整個(gè)過程必須在短時(shí)間內(nèi)完成。若被檢儀表內(nèi)部帶狀電纜、電源線與接線端較長，如上海晶峰的儀表，可將儀表與外殼分離并緩慢抽出，不必拆線即可直接調(diào)整；將儀表整體電路部分由儀表面板前端抽出，抽出過程應(yīng)輕緩柔和，將脫離外殼的儀表輕放在設(shè)備控制臺備好的絕緣墊上，避免觸碰其他地方而引起短路，另外引入一路電源接入被檢儀表；連接檢定儀至被檢儀表熱電偶的輸入端，在確認(rèn)接線正確無誤的情況下，儀表上電操作。根據(jù)儀表的分度號，輸入相應(yīng)的分度值。筆者在工作實(shí)踐中，設(shè)定的檢測溫度段為900～1300℃；在1150℃點(diǎn)附近時(shí)，可每隔10℃多設(shè)幾個(gè)檢測點(diǎn)。

（3）在檢測過程中，當(dāng)輸入的分度號毫伏值相應(yīng)的溫度與儀表顯示值溫度相差不大時(shí)（0～±3℃）可不做調(diào)整；當(dāng)輸入的分度值相應(yīng)的溫度與儀表顯示值溫度出現(xiàn)較大的偏差時(shí)就需要進(jìn)行調(diào)整，一般調(diào)整點(diǎn)設(shè)在1150℃點(diǎn)附近，找到儀表電路板中反饋調(diào)整微調(diào)電位器，用絕緣小起子小幅度調(diào)整，直至所輸入的毫伏值與被檢儀表的所對應(yīng)顯示的溫度示值相吻合，控溫偏差消失即可。

2.2 驗(yàn)證檢測結(jié)果

完成上述步驟后，快速用檢定儀在900～1300℃的各溫度段檢測點(diǎn)輸入相應(yīng)的毫伏值重新檢測一遍，對檢測結(jié)果的重復(fù)性加以驗(yàn)證，以得到調(diào)整后的被檢儀表溫度示值。如果儀表顯示值與測溫儀表檢定儀輸出毫伏值所對應(yīng)溫度值基本相符，表示偏差調(diào)整達(dá)到預(yù)期效果，符合工藝溫度要求。這是因?yàn)樵诰€動態(tài)檢測與調(diào)整的意義，要遠(yuǎn)大于靜態(tài)調(diào)整的情況。至此，可將被檢儀表外接電源、檢定儀測量信號線移除，裝回控制臺原處，按原接線方式恢復(fù)原狀，檢查無誤后，上電運(yùn)行，整個(gè)調(diào)整過程結(jié)束。

3 結(jié)論

該控溫偏差校正技術(shù)方法不僅在生產(chǎn)上可行，而且行之有效、立竿見影，特別是對于上引法無氧銅桿連鑄機(jī)組，是一種非常實(shí)用的溫控系統(tǒng)控溫偏差校正技術(shù)。該技術(shù)可用于日常機(jī)組控溫儀表的周期檢定，也可用于某機(jī)組懷疑控溫精度存在偏差時(shí)的校正調(diào)整。另外，考察上引設(shè)備溫控系統(tǒng)之所以采用XMT-121儀表，除了經(jīng)濟(jì)因素外，主要是因?yàn)樵陲@示器終端采取引接外顯技術(shù)，即在工頻感應(yīng)爐控制臺上方設(shè)置一塊較大的與溫控儀表實(shí)時(shí)溫度相同的數(shù)字溫度顯示屏，以便于觀測。為此，若引入智能溫控儀表（且顯示器終端也有外引接顯技術(shù)），控溫精度可從1.0級提高到0.2級，不但控溫偏差調(diào)整更為方便，還可大幅提高銅液的控溫精度。

〔編輯王永洲〕

TF351

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.01