1、 电信学院电信学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 姓 名 专业 自动化 班级 学 号 指导教师 题目类型 PLC 控制 题 目 电解质清理机自动控制系统 一、 选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列 出主要参考文献） 1、题目的技术背景 电解质清理机是电解铝工业生产线中阳极组装车间的自动化设备， 属于特殊环 境下特种机器。其核心技术长期为国外垄断。本文根据机机构学原理，提出了一种 模拟人工清理的单炭块电解质清理机设计方案，并对在清理作业的机进行了自动化 控制。 电解质清理机是电解铝工业生产线中阳极组装车间的自动化设备之一。大型预 焙电解铝生产常利
2、用阳极炭块组供应电解生产，并对消耗更换的阳极炭块组进行清 理、压脱、破碎等处理，组装浇注形成新的阳极炭块组返回电解，从而形成阳极组 装生产工艺-11(如图11)。 预焙电解槽更换后的阳极炭块组在铝电解生产上称之为“残极，残极可分 为硬残极与软残极。硬残极受电解质侵蚀较少，强度高，假比重大，比电阻较小。 软残极受电解质侵蚀较严重，各项性能次之。残极钢爪以下由氧化铝烧结块、电解 质及残余阳极炭块组成，这部分统称为残极电解质。由于残极表面电解质中含有大 量的微量元素，对炭阳极质量和铝液质量危害很大，因此必须采用有效的方法将残 极清理干净。由于硬残极的强度、假比重较大，添加硬残极块作骨料时对阳极有好
3、的影响，而且其加入的量越大，阳极的强度、假比重也越大。添加软残极则对阳极 强度及假比重无明显的影响，但是容易被氧化性气体所侵蚀，造成极炭块疏松。加 入清洁后的硬残极对提高炭阳极质量有利。所以要将清理下来的电解质进行回收。 电解质的自动化清理般分两次清理，第一次清理是将残极上附着的较硬电解质大 块的震打下来，一般称为一级清理；第二次清理是将阳极炭块表面附着的剩余的较 软电解质再清理掉，一般称为二级清理。在清理的过程中将电解质回收再利用。 2、选题的目的和意义 早期的一次清理是以人工清理为主，工人用大锤敲碎电解质，或者用风镐铁铲 将附着在残极上的电解质铲碎。然而人工清理电解质劳动强度极大，生产力低
4、下， 同时又造成车间的环境污染，危害职工健康。随着电解铝工业技术的迅猛发展和生 产规模的不断扩大，人工清理已经大大地制约了生产的发展和规模的扩大，使用电 解质清理机来代替人工清理，安全、高效地处理阳极残极已经是一个发展趋势。于 此同时，残极处理生产线和设备也正逐步向全面机械化和自动化的方向发展。电解 质清理机设备的需求将越来越大，运用将越来越广泛。电解质清理机在一次清理中 的主要装置就是铲碎(破碎)清理装置。它的作用就是代替人工，将残极上较硬的电 解质大块的振打下来，充当人工拿风镐或者大锤将电解质清理下来。同时，又要做 到不破坏残极本身，大块的电解质能顺利掉下被回收利用，清理速度能适应不同的
5、阳极组装车间的生产速度。 3、主要参考文献和技术资料 （1）吴中俊: 可编程控制器原理及应用 机械工业出版社 2005 （2）廖常初： 大中型 PLC 应用教程 电子工业出版社 2005 （3）史国生： 视频学工控-西门子 S7-200PLC 人民邮电出版社出版社 2010 （4）陈伯时： 电力拖动自动控制系统 机械工业出版社 2004 （5）廖常初： PLC 编程及其应用 机械工业出版社 2004 （6）李发海： 电机与拖动基础 清华大学出版社 2006 （7）范建东： 可编程控制器原理及应用 东南大学出版社 2003 （8）李发海、王岩： 电机与拖动基础 清华大学出版社 2003 （9）杨
6、渝卿: 控制电机 机械工业出版社 2001 （10）齐占庆、王振臣： 电气控制技术 机械工业出版社 2004 （11）胡学林： 可编程控制器教程 电子工业出版社 2004 （12）常晓玲： 电气控制系统与可编程控制器教程 机械工业出版社 2005 （13）王远： 模拟电子技术 机械工业出版社 1994 （14）弭洪涛： PLC 应用技术 中国电力出版社 1998 （15）侯振程： 继电接触器控制 高等教育出版社 1983 （16）刘豹： 变频器 机械工业出版社 1992 （17）常恒毅： 可编程序控制器 人民邮电出版社 1991 （18）杨渝卿: 控制电机 机械工业出版社 2001 （19） 电气传动自动化技术手册天
