【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制或调节系统，特别涉及一种石墨化炉送电结束时刻判定方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、作为一种利用电阻加热产生高温以将炭素材料转变为石墨的装置，石墨化炉广泛用于生产锂离子电池和钠离子电池等电池的负极材料。石墨化炉一个炉次的工作过程中，内部可产生高达3000℃左右的高温才能较好地完成炭素材料的石墨化转化，且炉顶被保温料覆盖以减少热量散失，故当前技术方案中很难使用可靠且经济实用的方法来获知送电过程炉内炭素材料的状态，难以准确判断何时炉内炭素原材料已完全转化为石墨并可停止送电。事实上，当前的公知技术方案中，一般是凭借技术人员的经验设定一个总送电功和/或总送电时长，当总送电功达到其设定值和/或总送电时长达到其设定值时，则停止送电。显然，这种方式主要依靠人工经验，且为了稳妥可靠，人工设定的参考值往往存在较大裕量，这就导致无法在炉内炭素原材料完全转化为石墨后及时停止送电，进而造成较大的电能浪费和生产时间浪费。
2、在石墨化炉工作过程，如何准确地判定送电结束时刻，以便及时停止送电以节约电耗和生产用时，是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种石墨化炉送电结束时刻判定方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决如何准确判定送电结束时刻，以便及时停止送电以节约电耗和减少生产用时的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种石墨化炉送电结束时刻判定方法，所述石墨化炉的炉头和炉尾均分别设置一排并联的、水平等间距排列
3、送电过程中每隔预设时间间隔，测量通过石墨化炉的总电流以及所有最边部电极的边缘电流值，并由总电流除以炉头的电极数目得到电极电流均值；
4、在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电；
5、其中，所述第一经验系数的取值范围为(0,1)。
6、可选地，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电的步骤，包括：
7、在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻实际总送电时长与参考总时长之比；
8、在当前时刻实际总送电时长与参考总时长之比大于第二经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电；
9、其中，所述第二经验系数的取值范围为(0,1)。
10、可选地，所述当前时刻实际总送电时长，为送电开始时刻至当前时刻所经历的总时长。
11、可选地，所述第二经验系数的取值范围为(0.85,0.99)。
12、可选地，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电的步骤，包括：
13、在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻实际总送电功与参考总送电功之比；
14、在当前时刻实际总送电功与参考总送电功之比大于第三经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电；
15、其中，所述第三经验系数的取值范围为(0,1)。
16、可选地，所述当前时刻实际总送电功，为送电开始时刻至当前时刻所送入炉内的总电功。
17、可选地，所述第三经验系数的取值范围为(0.90,0.99)。
18、可选地，所述第一经验系数的取值范围为(0.95，1.00)。
19、本专利技术还提供一种石墨化炉送电结束时刻判定装置，所述判定装置用于实现如上任一项所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法；所述判定装置包括测量模块、存储模块、计算模块和通讯模块，其中：
20、所述测量模块包括总电流表、电压表和四个分电流表：所述总电流表用于测量通过石墨化炉的总电流；所述电压表分别与炉头供电母线和炉尾供电母线电性连接，用于测量石墨化炉的总电压；所述四个分电流表分别与四个最边部电极一一对应，用于测量通过各个最边部电极的边缘电流值；
21、所述存储模块用于存储测量模块获得的数据；
22、所述计算模块用于从存储模块获得数据用于计算，以判定是否达到送电结束时刻所需条件；
23、所述通讯模块用于从计算模块获取判定结果，并传输至显示屏以使用户感知。
24、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有石墨化炉送电结束时刻判定程序，所述石墨化炉送电结束时刻判定程序由处理器加载并运行以执行如上任一项所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法。
25、下面结合本专利技术技术方案的原理介绍其有益效果：
26、由于炭素材料处于石墨化炉内部，其顶部还有保温覆盖料，且其石墨化过程最高温度高达3000℃左右，超出常用工业测温仪表的测量上限，同时考虑到高温材料对测量仪表也具有较大的破坏性，当前的公知技术手段没有经济实用的手段在线准确测量各处炭素材料的温度等物理化学特征。目前工业界的惯常手段为，石墨化炉工作前，用户事先根据炉料的多少，输入送电的计划曲线，计划好各个时刻石墨化炉的电功率输入。一个周期的石墨化处理时长通常为2~3天。当输入石墨化炉的总电功达到定额标准即参考总送电功时，则认为炉内全部炭素材料均完成石墨化转化，予以停止送电。由于每个炉次的操作存在原材料物理化学性质、装炉工艺、环境温度波动等多种随机因素的影响，加上操作者自身的经验参差不齐，为了确保炉内材料均已完成石墨化过程，需要设置一个裕量较大的参考总送电功，以确保停止送电时炉内所有炭素材料均已完成石墨化转化。显然，这往往造成了电能和时间的浪费。
27、申请人在实践工作中发现，尽管石墨化炉在设计和建造过程，其炉头和炉尾的电极排通过各电极之间的等间距排列等设计手段，让炉内电流分布充分保持均匀以实现尽可能高的工作效率。但实际的石墨化过程中，由于石墨化炉四周的炉墙与周围环境存在较大的自然对流传热，故炉内炭素材料始终为中间高、四周低的温度分布：这导致中间的炭素材料具有更高的石墨化转化速率，能较早地完成石墨化转化；而四周区域的炭素材料因温度较低而具有更低的石墨化转化速率，不得不较晚才能完成石墨化转化。因此，四周区域的炭素材料是否完成了石墨化转化，实际上是送电能否结束的指标。
28、进一步地，申请人通过观察送电过程各电极的电流值变化情况，发现一个送电周期中：最开始阶段各电极的电流值较为接近；然后开始出现较大差别，流经最边部电极的电流值显著低于中间区域的电极；而最后阶段最边部电极的电流值占总电流值的比例开始升高，直至结束时刻各电极的电流值近似相等。
29、上述现象的原因和炭素材料石墨化过程的电阻率变化有关。炭素材料的石墨化过程是通过电阻产热实现高温热处理，将非石墨质炭转化为具有石墨三维规则有序结构的石墨质炭的过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述石墨化炉的炉头和炉尾均分别设置一排并联的、水平等间距排列的电极，且炉头和炉尾的电极数目相等，炉内装有炭素材料，所述判定方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述当前时刻实际总送电时长，为送电开始时刻至当前时刻所经历的总时长。
4.如权利要求2所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述第二经验系数的取值范围为(0.85,0.99)。
5.如权利要求1所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电的步骤，包括：
6.如权利要求5所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述当前时刻实际总送电功，为送电开
7.如权利要求5所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述第三经验系数的取值范围为(0.90,0.99)。
8.如权利要求1所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述第一经验系数的取值范围为(0.95，1.00)。
9.一种石墨化炉送电结束时刻判定装置，其特征在于，所述判定装置用于实现如权利要求1-8任一项所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其中存储有石墨化炉送电结束时刻判定程序，所述石墨化炉送电结束时刻判定程序由处理器加载并运行以执行如权利要求1至8中任一项所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述石墨化炉的炉头和炉尾均分别设置一排并联的、水平等间距排列的电极，且炉头和炉尾的电极数目相等，炉内装有炭素材料，所述判定方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的情况下，确定当前时刻达到送电结束条件并停止送电的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述当前时刻实际总送电时长，为送电开始时刻至当前时刻所经历的总时长。
4.如权利要求2所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述第二经验系数的取值范围为(0.85,0.99)。
5.如权利要求1所述的石墨化炉送电结束时刻判定方法，其特征在于，所述在所有最边部电极的边缘电流值与电极电流均值之比均大于第一经验系数的...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏湘滨，夏付却，吴利仁，邓权，姚佳成，阳典意，
申请(专利权)人：湖南华夏特变股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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