一种钽粉还原系统的精确控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种钽粉还原系统的精确控制方法，该钽粉还原系统还包括一PLC控制器，其中，该PLC控制器与液态钠供应容器、还原炉、液态钠供应泵相互连接；所述控制方法是利用PLC控制器的自反馈式控制，实时反应原料流量供应速率，并可根据生产过程中压力、温度进行自动调速，使其达到匀速效果，很好地解决钽粉还原过程中对原料供应的匀速性要求问题，并通过实时控制原料的供应量以及分段式供料，使生产过程中还原物供应量准确，生产误差控制在100g以下，且为正偏差；同时还降低钽粉生产过程中的危险系数，降低人为操作风险，并最终提高了产品质量，产品合格率由原来的98％提高到99.5％。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及钽粉生产工艺
，特指一种钽粉还原系统的精确控制方法。
技术介绍
：目前，国内在钽粉还原过程中通过恒定压力进行原料的用量供应，并通过液位或称重系统进行定量计算，以达到生产工艺所需求的量。这种原料量供应方法主要存在供应流速不稳定、误差大、人为操作风险大等缺点，同时难于根据生产过程中压力、温度的变化来调整原料的供应量，造成还原后钽粉物性不稳定，或由于原料供应过多而使生产具有危险性。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于现有技术中流量、流速不稳定，使产品质量受到损害等不足之处，提供一种钽粉还原系统的精确控制方法。本专利技术采用的技术方案是：一种钽粉还原系统的精确控制方法，钽粉还原系统包括还原炉、液态钠供应容器、液态钠供应泵及连接它们的管道，还原炉还连接有保护气供应管道，液态钠供应容器置于称量装置上，其中：该钽粉还原系统还包括一PLC控制器，其中，该PLC控制器与液态钠供应容器的称量装置之间连接有称量传感器和第一AD转换器；该PLC控制器与还原炉之间连接有温度传感器、压力传感器和第二AD转换器；该PLC控制器与液态钠供应泵之间连接有DA转换器；所述控制方法是：首先根据钽粉还原原料氟钽酸钾的重量，通过计算得到所需液态钠的总用量，并且在PLC控制器上对还原炉温度、液态钠流速、流量进行设定；还原炉先行工作，待温度达到设定值时，开始供应液态钠；系统运行时，PLC控制器根据称量传感器和第一AD转换器传输的液态钠供应容器在1ms内的重量差值，得出液态钠实际流速；PLC控制器同时根据温度传感器、压力传感器和第二AD转换器传输的还原炉内的温度、压力数据，利用伯努利方程计算求出液态钠供应泵转速，并通过DA转换器传输至液态钠供应泵对其转速进行调整，使液体钠流速达到设定速度，实现匀速供应；在运行过程中，PLC控制器累计液态钠的供应量，当其供应量达到设定的流量时，PLC控制器控制液态钠供应泵停止运行，停止供料。进一步而言，该控制方法采用分段式加入液态钠，其中，第一阶段：还原炉温度设定200℃～220℃，液态钠供应量占总量的5％-10％，液态钠的流速为4.5kg/min～5.5kg/min；第二阶段，还原炉温度设定590℃～610℃，液态钠供应量占总量的60％～70％，液态钠的流速为3.5kg/min～4.5kg/min；第三阶段，还原炉温度设定800℃～820℃，液态钠供应量占总量的25％～30％，液态钠的流速为3.5kg/min～4.5kg/min；上述三个阶段中，还原炉压力均不超过3kgf。本专利技术中钽粉还原系统中所用的称量装置为三点挂式称重装置；连接管道均为软管；液态钠供应泵采用电磁泵。采用软管连接可以减少称重误差。本专利技术控制方法利用PLC控制器的自反馈式控制，实时反应原料流量供应速率，并可根据生产过程中压力、温度进行自动调速，使其达到匀速效果，很好地解决钽粉还原过程中对原料供应的匀速性要求问题，并通过实时控制原料的供应量以及分段式供料，使生产过程中还原物供应量准确，生产误差控制在100g以下，且为正偏差；同时还降低钽粉生产过程中的危险系数，降低人为操作风险，并最终提高了产品质量，产品合格率由原来的98％提高到99.5％。附图说明：图1是本专利技术控制方法的流程图；图2是本专利技术中钽粉还原系统的组成示意图。具体实施方式：下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步说明。结合图1～图2所示，本实施例中一种钽粉还原系统的精确控制方法，钽粉还原系统包括还原炉、液态钠供应容器、液态钠供应泵及连接它们的管道，还原炉还连接有保护气供应管道，液态钠供应容器置于称量装置上，其中：该钽粉还原系统还包括一PLC控制器，其中，该PLC控制器与液态钠供应容器的称量装置之间连接有称量传感器和第一AD转换器；该PLC控制器与还原炉之间连接有温度传感器、压力传感器和第二AD转换器；该PLC控制器与液态钠供应泵之间连接有DA转换器；所述控制方法是：首先根据钽粉还原原料氟钽酸钾的重量，通过计算得到所需液态钠的总用量，并且在PLC控制器上对还原炉温度、液态钠流速、流量进行设定；还原炉先行工作，待温度达到设定值时，开始供应液态钠；系统运行时，PLC控制器根据称量传感器和第一AD转换器传输的液态钠供应容器在1ms内的重量差值，得出液态钠实际流速；PLC控制器同时根据温度传感器、压力传感器和第二AD转换器传输的还原炉内的温度、压力数据，利用伯努利方程计算求出液态钠供应泵转速，并通过DA转换器传输至液态钠供应泵对其转速进行调整，使液体钠流速达到设定速度，实现匀速供应；在运行过程中，PLC控制器累计液态钠的供应量，当其供应量达到设定的流量时，PLC控制器控制液态钠供应泵停止运行，停止供料。进一步而言，该控制方法采用分段式加入液态钠，其中，第一阶段：还原炉温度设定200℃～220℃，液态钠供应量占总量的5％-10％，液态钠的流速为4.5kg/min～5.5kg/min；第二阶段，还原炉温度设定590℃～610℃，液态钠供应量占总量的60％～70％，液态钠的流速为3.5kg/min～4.5kg/min；第三阶段，还原炉温度设定800℃～820℃，液态钠供应量占总量的25％～30％，液态钠的流速为3.5kg/min～4.5kg/min；上述三个阶段中，还原炉压力均不超过3kgf。本专利技术钽粉还原系统中所用的称量装置为三点挂式称重装置；连接管道均为软管；液态钠供应泵采用电磁泵。采用软管连接可以减少称重误差。应用实施例：还原50kg氟钽酸钾，分三次加还原剂液态钠，还原炉温度分别为210℃、600℃、810℃，加入量分别为2kg、20kg、8kg，液态钠流速分别为5kg/min匀速、4kg/min匀速、4kg/min匀速；还原炉中压力不超过3kgf；采用本专利技术控制方法，在实施过程中，速率变化率不超过10％，重量误差严格控制在100g以下，且为正偏差。本专利技术控制方法利用PLC控制器的自反馈式控制，实时反应原料流量供应速率，并可根据生产过程中压力、温度进行自动调速，使其达到匀速效果，很好地解决钽粉还原过程中对原料供应的匀速性要求问题，并通过实时控制原料的供应量以及分段式供料，使生产过程中还原物供应量准确，生产误差控制在100g以下，且为正偏差；同时还降低钽粉生产过程中的危险系数，降低人为操作风险，并最终提高了产品质量，产品合格率由原来的98％提高到99.5％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钽粉还原系统的精确控制方法，钽粉还原系统包括还原炉、液态钠供应容器、液态钠供应泵及连接它们的管道，还原炉还连接有保护气供应管道，液态钠供应容器置于称量装置上，其特征在于：该钽粉还原系统还包括一PLC控制器，其中，该PLC控制器与液态钠供应容器的称量装置之间连接有称量传感器和第一AD转换器；该PLC控制器与还原炉之间连接有温度传感器、压力传感器和第二AD转换器；该PLC控制器与液态钠供应泵之间连接有DA转换器；所述控制方法是：首先根据钽粉还原原料氟钽酸钾的重量，通过计算得到所需液态钠的总用量，并且在PLC控制器上对还原炉温度、液态钠流速、流量进行设定；还原炉先行工作，待温度达到设定值时，开始供应液态钠；系统运行时，PLC控制器根据称量传感器和第一AD转换器传输的液态钠供应容器在1ms内的重量差值，得出液态钠实际流速；PLC控制器同时根据温度传感器、压力传感器和第二AD转换器传输的还原炉内的温度、压力数据，利用伯努利方程计算求出液态钠供应泵转速，并通过DA转换器传输至液态钠供应泵对其转速进行调整，使液体钠流速达到设定速度，实现匀速供应；在运行过程中，PLC控制器累计液态钠的供应量，当其供应量达到设定的流量时，PLC控制器控制液态钠供应泵停止运行，停止供料。...

【技术特征摘要】
1.一种钽粉还原系统的精确控制方法，钽粉还原系统包括还原炉、液态钠供应容器、液态钠供应泵及连接它们的管道，还原炉还连接有保护气供应管道，液态钠供应容器置于称量装置上，其特征在于：该钽粉还原系统还包括一PLC控制器，其中，该PLC控制器与液态钠供应容器的称量装置之间连接有称量传感器和第一AD转换器；该PLC控制器与还原炉之间连接有温度传感器、压力传感器和第二AD转换器；该PLC控制器与液态钠供应泵之间连接有DA转换器；所述控制方法是：首先根据钽粉还原原料氟钽酸钾的重量，通过计算得到所需液态钠的总用量，并且在PLC控制器上对还原炉温度、液态钠流速、流量进行设定；还原炉先行工作，待温度达到设定值时，开始供应液态钠；系统运行时，PLC控制器根据称量传感器和第一AD转换器传输的液态钠供应容器在1ms内的重量差值，得出液态钠实际流速；PLC控制器同时根据温度传感器、压力传感器和第二AD转换器传输的还原炉内的温度、压力数据，利用伯努利方程计算求出液态钠供应泵转速，并通过DA转换器传输至液态钠供...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国忠，洪叶荣，梅宏标，月日辉，
申请(专利权)人：从化钽铌冶炼厂，
类型：发明
国别省市：广东;44