銅桿上引設備溫控系統控溫偏差校正技術

管保光，陳立華

（福建省南平太陽電纜有限公司技術中心，福建南平353000）

銅桿上引設備溫控系統控溫偏差校正技術

管保光，陳立華

（福建省南平太陽電纜有限公司技術中心，福建南平353000）

銅桿上引生產過程中，由于控溫系統的偏差，導致銅液與工藝溫度產生偏差，使得在銅桿生產過程出現裂紋、延伸率不穩、脆化、斷桿、步進電機燒毀等現象。利用SR－501溫控儀表檢測儀及相關校正技術，對設備的控溫儀表在線進行偏差校正，既有效地消除銅液與工藝溫度產生溫度偏差問題，也取得了滿意效果。

上引設備；控溫偏差；校正技術

0 前言

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

1 問題的提出

在生產過程中，為了保證銅桿的質量，往往對銅液工藝溫度的控制有較高的要求，因此，對整個機組溫控系統的控溫精度就顯得尤為重要。由于溫控系統的控溫偏差（主要由溫控儀表產生），導致工頻感應爐的銅液溫度與設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險大、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。當工頻感應爐銅液溫度出現異常時，無法判斷銅液內部的真實溫度，因而可能出現銅桿的裂紋、延伸率不穩、脆化、斷桿，以及上引步進電機燒毀等現象。輕則影響銅桿品質，重則影響正常的生產過程。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，雜質含量的高低、傳感器（熱電偶）等因素，溫控儀表的設定點與反饋間的阻值參數漂移所產生的偏差，也是造成銅液控溫偏差的主要原因。在生產實踐中，通過用SR-501型測溫儀表檢定儀（以下稱檢定儀）對設備機組的XMT-121溫控儀表進行在線檢定和校正，消除由于銅液溫度控溫偏差而引起的一些不良現象，從而達到精確控溫的目的，滿足上引生產過程工藝要求，取得了良好效果。

2.1 校正調整過程

（1）用檢定儀對工頻感應爐的溫度取樣熱電偶（S型）進行初步判斷；將檢定儀的“儀表、熱偶”開關扳向“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償導線分離，用檢定儀對熱電偶輸出信號進行檢測，該信號由熱電偶（一次儀表）輸出端接補償導線引出；假設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間內（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型熱偶相應分度表，可導出所對應的溫度示值約為1153℃，那么可以判斷工頻感應爐的溫度取樣熱電偶工作正常；若感應爐取樣熱電偶啟用時間不長，狀態較新，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”開關扳向“儀表”，此時檢定儀實為毫伏發生器?？烧{整檢定儀預先設定的毫伏值，對被檢XMT-121溫控儀表進行檢定調整，步驟是：先關閉被檢儀表電源，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，為避免感應爐銅液溫度的較大波動，所以整個過程必須在短時間內完成。若被檢儀表內部帶狀電纜、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整；將儀表整體電路部分由儀表面板前端抽出，抽出過程應輕緩柔和，將脫離外殼的儀表輕放在設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，在確認接線正確無誤的情況下，儀表上電操作。根據儀表的分度號，輸入相應的分度值。筆者在工作實踐中，設定的檢測溫度段為900～1300℃；在1150℃點附近時，可每隔10℃多設幾個檢測點。

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

2.2 驗證檢測結果

完成上述步驟后，快速用檢定儀在900～1300℃的各溫度段檢測點輸入相應的毫伏值重新檢測一遍，對檢測結果的重復性加以驗證，以得到調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溫度值基本相符，表示偏差調整達到預期效果，符合工藝溫度要求。這是因為在線動態檢測與調整的意義，要遠大于靜態調整的情況。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，按原接線方式恢復原狀，檢查無誤后，上電運行，整個調整過程結束。

3 結論

該控溫偏差校正技術方法不僅在生產上可行，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組，是一種非常實用的溫控系統控溫偏差校正技術。該技術可用于日常機組控溫儀表的周期檢定，也可用于某機組懷疑控溫精度存在偏差時的校正調整。另外，考察上引設備溫控系統之所以采用XMT-121儀表，除了經濟因素外，主要是因為在顯示器終端采取引接外顯技術，即在工頻感應爐控制臺上方設置一塊較大的與溫控儀表實時溫度相同的數字溫度顯示屏，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），控溫精度可從1.0級提高到0.2級，不但控溫偏差調整更為方便，還可大幅提高銅液的控溫精度。

〔編輯王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.01