铜杆上引设备温控系统控温偏差校正技术

管保光，陈立华

（福建省南平太阳电缆有限公司技术中心，福建南平353000）

铜杆上引设备温控系统控温偏差校正技术

管保光，陈立华

（福建省南平太阳电缆有限公司技术中心，福建南平353000）

铜杆上引生产过程中，由于控温系统的偏差，导致铜液与工艺温度产生偏差，使得在铜杆生产过程出现裂纹、延伸率不稳、脆化、断杆、步进电机烧毁等现象。利用SR－501温控仪表检测仪及相关校正技术，对设备的控温仪表在线进行偏差校正，既有效地消除铜液与工艺温度产生温度偏差问题，也取得了满意效果。

上引设备；控温偏差；校正技术

0 前言

铜杆是线缆生产过程的上游产品，是电线电缆生产的主要原材料之一。铜杆的生产，目前国内普遍采用上引法无氧铜杆连铸机组，机组可以直接从电解铜连续熔铸生产不同规格的长度光亮的无氧铜杆杆材、管材、扁坯或其他异型材等。其工作原理是机组将电解铜板经工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的木炭与空气隔绝（避免铜液氧化），经保温炉将铜液温度控制在1150±10℃工艺温度范围内，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，最后经双头挠杆机等辅助设备装盘成产品。

1 问题的提出

在生产过程中，为了保证铜杆的质量，往往对铜液工艺温度的控制有较高的要求，因此，对整个机组温控系统的控温精度就显得尤为重要。由于温控系统的控温偏差（主要由温控仪表产生），导致工频感应炉的铜液温度与设定的工艺温度存在偏差。因受到检测方法和检测手段的局限，例如，用非接触式红外测温仪测温，只能检测铜液的表面温度，工频炉铜液内部的温度无法测量；用热电偶比较法，需启用另一组热电偶，只能粗略比较大概情况，且存在炉前高温操作风险大、热偶易损坏等因素；而一般的温度检测方法对1000℃以上的铜液，往往是力不从心或无法企及。当工频感应炉铜液温度出现异常时，无法判断铜液内部的真实温度，因而可能出现铜杆的裂纹、延伸率不稳、脆化、断杆，以及上引步进电机烧毁等现象。轻则影响铜杆品质，重则影响正常的生产过程。如何有效地消除控温偏差，提高控温精度，已是铜杆上引生产过程中必须面对和解决的问题。

2 解决措施

排除铜的纯度，杂质含量的高低、传感器（热电偶）等因素，温控仪表的设定点与反馈间的阻值参数漂移所产生的偏差，也是造成铜液控温偏差的主要原因。在生产实践中，通过用SR-501型测温仪表检定仪（以下称检定仪）对设备机组的XMT-121温控仪表进行在线检定和校正，消除由于铜液温度控温偏差而引起的一些不良现象，从而达到精确控温的目的，满足上引生产过程工艺要求，取得了良好效果。

2.1 校正调整过程

（1）用检定仪对工频感应炉的温度取样热电偶（S型）进行初步判断；将检定仪的“仪表、热偶”开关扳向“热偶”，然后迅速将被检温控仪表（二次仪表）的热电偶输入端与仪表补偿导线分离，用检定仪对热电偶输出信号进行检测，该信号由热电偶（一次仪表）输出端接补偿导线引出；假设被检仪表在与热电偶信号断开前，其温度示值为1153℃；在热电偶信号断开后短时间内（几秒至十几秒）迅速通过检定仪测量所取得的热电偶毫伏值（比如是11.373～11.392 mV），通过查S型热偶相应分度表，可导出所对应的温度示值约为1153℃，那么可以判断工频感应炉的温度取样热电偶工作正常；若感应炉取样热电偶启用时间不长，状态较新，或重新筑炉后刚更换不久，该步骤可以省略。

（2）将SR-501型测温仪表检定仪的“仪表、热偶”开关扳向“仪表”，此时检定仪实为毫伏发生器。可调整检定仪预先设定的毫伏值，对被检XMT-121温控仪表进行检定调整，步骤是：先关闭被检仪表电源，将被检温控仪表的接线端与接线做好相应记号后，拆除仪表所有接线。由于是在线检测和校正，为避免感应炉铜液温度的较大波动，所以整个过程必须在短时间内完成。若被检仪表内部带状电缆、电源线与接线端较长，如上海晶峰的仪表，可将仪表与外壳分离并缓慢抽出，不必拆线即可直接调整；将仪表整体电路部分由仪表面板前端抽出，抽出过程应轻缓柔和，将脱离外壳的仪表轻放在设备控制台备好的绝缘垫上，避免触碰其他地方而引起短路，另外引入一路电源接入被检仪表；连接检定仪至被检仪表热电偶的输入端，在确认接线正确无误的情况下，仪表上电操作。根据仪表的分度号，输入相应的分度值。笔者在工作实践中，设定的检测温度段为900～1300℃；在1150℃点附近时，可每隔10℃多设几个检测点。

（3）在检测过程中，当输入的分度号毫伏值相应的温度与仪表显示值温度相差不大时（0～±3℃）可不做调整；当输入的分度值相应的温度与仪表显示值温度出现较大的偏差时就需要进行调整，一般调整点设在1150℃点附近，找到仪表电路板中反馈调整微调电位器，用绝缘小起子小幅度调整，直至所输入的毫伏值与被检仪表的所对应显示的温度示值相吻合，控温偏差消失即可。

2.2 验证检测结果

完成上述步骤后，快速用检定仪在900～1300℃的各温度段检测点输入相应的毫伏值重新检测一遍，对检测结果的重复性加以验证，以得到调整后的被检仪表温度示值。如果仪表显示值与测温仪表检定仪输出毫伏值所对应温度值基本相符，表示偏差调整达到预期效果，符合工艺温度要求。这是因为在线动态检测与调整的意义，要远大于静态调整的情况。至此，可将被检仪表外接电源、检定仪测量信号线移除，装回控制台原处，按原接线方式恢复原状，检查无误后，上电运行，整个调整过程结束。

3 结论

该控温偏差校正技术方法不仅在生产上可行，而且行之有效、立竿见影，特别是对于上引法无氧铜杆连铸机组，是一种非常实用的温控系统控温偏差校正技术。该技术可用于日常机组控温仪表的周期检定，也可用于某机组怀疑控温精度存在偏差时的校正调整。另外，考察上引设备温控系统之所以采用XMT-121仪表，除了经济因素外，主要是因为在显示器终端采取引接外显技术，即在工频感应炉控制台上方设置一块较大的与温控仪表实时温度相同的数字温度显示屏，以便于观测。为此，若引入智能温控仪表（且显示器终端也有外引接显技术），控温精度可从1.0级提高到0.2级，不但控温偏差调整更为方便，还可大幅提高铜液的控温精度。

〔编辑王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.01