CN102011151A - 一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 - Google Patents
一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102011151A CN102011151A CN 201010587619 CN201010587619A CN102011151A CN 102011151 A CN102011151 A CN 102011151A CN 201010587619 CN201010587619 CN 201010587619 CN 201010587619 A CN201010587619 A CN 201010587619A CN 102011151 A CN102011151 A CN 102011151A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- monitoring equipment
- aluminium cell
- status information
- electrolysis cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000195 production control method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 42
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 33
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 13
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 238000007418 data mining Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于惰性电极的铝电解槽的生产控制方法，其包括以下步骤：1)信息采集系统实时采集铝电解槽的状态信息，将其发送给控制器；2)控制器处理状态信息，并根据所述状态信息通过执行机构对铝电解槽进行参数控制；同时，控制器将状态信息发送给监控机；3)监控机监控所述控制器，并分析所述状态信息，根据分析结果对铝电解槽的运行参数进行优化，并将优化参数发送给控制器，控制器通过执行机构对铝电解槽的运行参数进行调整；4)监控机将状态信息、监控机发出的命令存储至服务器上。本发明的方法能够自动控制基于惰性电极的铝电解槽的生产过程，并对其进行优化，因而能极大地提高产量、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及属于铝电解技术领域，尤其涉及一种基于惰性电极的铝电解槽的生产控制方法。
背景技术
在铝电解生产过程中，每生产一吨铝要排放约1.6吨的CO2，由温室气体过度排放导致的全球气候的变化已经引起世界各国的高度重视，我国政府提出的“低炭经济”使冶金行业的发展面临着巨大的压力和困难。尤其高耗能、高排放的电解铝行业必须要进行低炭消耗的新技术的研究，所以铝冶炼行业对基于惰性电极的铝电解生产技术有着迫切的需求。基于惰性电极的电解槽由于其电极的改变、槽结构的变化、电解质体系的变化、致使其生产运行特性与常规铝电解槽大不相同，不再需要常规的换极、不会再有阳极效应，排放气体由O2完全取代原来的CO2等等变化，所以基于惰性电极的电解槽需要全新的控制方法来满足高效低耗稳定生产运行的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于惰性电极的铝电解槽的生产控制方法。
上述目的是通过下述方案实现的：
1、一种基于惰性电极的铝电解槽的生产控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)信息采集系统实时采集所述铝电解槽的状态信息，将其发送给控制器；
2)所述控制器处理所述状态信息，并根据所述状态信息通过执行机构对所述铝电解槽进行参数控制；同时，所述控制器将所述状态信息发送给监控机；
3)所述监控机监控所述控制器，并分析所述状态信息，根据分析结果对所述铝电解槽的运行参数进行优化，并将优化参数发送给所述控制器，所述控制器通过所述执行机构对所述铝电解槽的运行参数进行调整；
4)所述监控机将所述状态信息、所述监控机发出的命令存储至服务器上。
根据上述方法，其特征在于，所述服务器上连接有多台客户端，其可以通过B/S或C/S的方式浏览存储在所述服务器上的数据。
根据上述方法，其特征在于，所述监控机和控制器之间通过以太网、Can总线网络或RS485网络通信。
根据上述方法，其特征在于，所述控制器为PLC控制器或单片机。
根据上述方法，其特征在于，所述监控机还能够所述监控机的请求对参数进行优化，并将优化结果发送给所述监控机。
根据上述方法，其特征在于，所述信息采集系统采集的状态信息包括：槽电压、槽电流以及各个电极的分电流、以及电解温度。
根据上述方法，其特征在于，所述监控机还能够所述状态信息对所述铝电解槽的槽电压、温度、浓度、分子比、电解质成分、电解质水平、铝水平、能量平衡状态、物料平衡状态进行不同时间周期分析和预测，并对所述铝电解槽的健康状况进行评判和发展预测。
根据上述方法，其特征在于，所述控制器能够对所述铝电解槽进行稳定性控制，该稳定性控制包括：温度稳定控制、电压稳定控制、浓度稳定控制、电解质成分稳定控制，将上述温度、电压、浓度、电解质成分稳定于目标值附近或设定的范围内。
根据上述方法，其特征在于，所述控制器通过对所述状态信息的分析，通过所述执行机构对所述铝电解槽的氧化铝和氟盐下料参数进行调整。
根据上述方法，其特征在于，所述控制器通过所述执行机构定期对所述铝电解槽中的电极间的极距进行压缩。
根据上述方法，其特征在于，当所述铝电解槽温度、电压、浓度、电极发生异常时，所述监控机发出警报。
根据上述方法，其特征在于，当电解槽运行几个周期后，惰性电解槽会经历几个不同的电解槽状态，所述监控机通过对多个周期的槽状态、采集的生产控制与工艺参数，进行数据挖掘分析，寻出相对较优的槽状态和工艺参数，并自动分步调整控制参数，使槽状态逐步逼近最优状态。
本发明的有益效果：本发明的方法能够自动控制基于惰性电极的铝电解槽的生产过程，并对其进行优化，因而能极大地提高产量、降低成本。
附图说明
图1是本发明的控制方法原理图。
具体实施方式
参照图1对本发明进行详细说明。
信息采集系统1实时采集铝电解槽2的状态信息，将其发送给控制器3，控制器3处理采集的状态信息，并根据状态信息通过执行机构4对铝电解槽2进行参数控制；同时，控制器3将状态信息发送给监控机5；监控机5监控控制器3，并分析收到的状态信息，根据分析结果对铝电解槽的运行参数进行优化，并将优化参数发送给控制器3，控制器3通过执行机构4对铝电解槽2的运行参数进行调整；对于较复杂的优化，监控机5还可以请求服务器6进行优化操作，服务器6根据监控机5的请求对参数进行优化，并将优化结果发送给所述监控机。监控机5将状态信息、监控机5发出的命令存储至服务器6上。
服务器6上连接有多台客户端7，其可以通过B/S或C/S的方式浏览存储在服务器6上的数据。
监控机5和控制器3之间通过以太网、Can总线网络或RS485网络8通信。控制器3为PLC控制器或单片机。
信息采集系统1采集的状态信息包括：槽电压、槽电流以及各个电极的分电流、以及电解温度。监控机5根据这些状态信息对铝电解槽2的槽电压、温度、浓度、分子比、电解质成分、电解质水平、铝水平、能量平衡状态、物料平衡状态进行不同时间周期分析和预测，并对铝电解槽2的健康状况进行评判和发展预测。
控制器3能够对铝电解槽2进行稳定性控制，该稳定性控制包括：温度稳定控制、电压稳定控制、浓度稳定控制、电解质成分稳定控制，将上述温度、电压、浓度、电解质成分稳定于目标值附近或设定的范围内。
控制器3通过对状态信息的分析，通过执行机构4对铝电解槽2的氧化铝和氟盐下料参数进行调整。当电解槽运行几个周期后，惰性电解槽会经历几个不同的电解槽状态，所述监控机通过对多个周期的槽状态、采集的生产控制与工艺参数，进行数据挖掘分析，寻出相对较优的槽状态和工艺参数，并自动分步调整控制参数，使槽状态逐步逼近最优状态。
当铝电解槽2温度、电压、浓度、电极发生异常时，监控机5能够发出警报。
此外，惰性电极消耗虽然速度极慢，在运行相当一段时间后，也会有少量的损耗，控制器3通过执行机构4定期对每对电极间的极距进行压缩控制以确保槽电压不随阳极使用时间逐渐增加而增加额外电耗。
Claims (12)
1.一种基于惰性电极的铝电解槽的生产控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)信息采集系统实时采集所述铝电解槽的状态信息，将其发送给控制器；
2)所述控制器处理所述状态信息，并根据所述状态信息通过执行机构对所述铝电解槽进行参数控制；同时，所述控制器将所述状态信息发送给监控机；
3)所述监控机监控所述控制器，并分析所述状态信息，根据分析结果对所述铝电解槽的运行参数进行优化，并将优化参数发送给所述控制器，所述控制器通过所述执行机构对所述铝电解槽的运行参数进行调整；
4)所述监控机将所述状态信息、所述监控机发出的命令存储至服务器上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器上连接有多台客户端，其可以通过B/S或C/S的方式浏览存储在所述服务器上的数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控机和控制器之间通过以太网、Can总线网络或RS485网络通信。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器为PLC控制器或单片机。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控机还能够所述监控机的请求对参数进行优化，并将优化结果发送给所述监控机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息采集系统采集的状态信息包括：槽电压、槽电流以及各个电极的分电流、以及电解温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监控机还能够根据所述状态信息对所述铝电解槽的槽电压、温度、浓度、分子比、电解质成分、电解质水平、铝水平、能量平衡状态、物料平衡状态进行不同时间周期分析和预测，并对所述铝电解槽的健康状况进行评判和发展预测。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器能够对所述铝电解槽进行稳定性控制，该稳定性控制包括：温度稳定控制、电压稳定控制、浓度稳定控制、电解质成分稳定控制，将上述温度、电压、浓度、电解质成分稳定于目标值附近或设定的范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制器通过对所述状态信息的分析，通过所述执行机构对所述铝电解槽的氧化铝和氟盐下料参数进行调整。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器通过所述执行机构定期对所述铝电解槽中的电极间的极距进行压缩。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述铝电解槽温度、电压、浓度、电极发生异常时，所述监控机发出警报。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当电解槽运行几个周期后，惰性电解槽会经历几个不同的电解槽状态，所述监控机通过对多个周期的槽状态、采集的生产控制与工艺参数，进行数据挖掘分析，寻出相对较优的槽状态和工艺参数，并自动分步调整控制参数，使槽状态逐步逼近最优状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010587619 CN102011151A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010587619 CN102011151A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102011151A true CN102011151A (zh) | 2011-04-13 |
Family
ID=43841474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010587619 Pending CN102011151A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102011151A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758213A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 陈兴果 | 一种具有报警装置的电解槽 |
| CN103014822A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 基于plc组成的多模式集散控制电解槽控制系统 |
| CN103114309A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 重庆大学 | 电解槽自适应控制方法 |
| CN105420760A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-03-23 | 重庆科技学院 | 基于自适应步长细菌觅食算法的铝电解生产过程多目标优化方法 |
| CN105467946A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-04-06 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种基于精确感知与智能决策的铝电解mes系统 |
| CN105511440A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-20 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种基于plc的连轧传动监控系统及其监控方法 |
| CN107419300A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-01 | 中南大学 | 一种氯化钙熔盐电解生产金属钙的智能控制系统及控制方法 |
| CN110910167A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-24 | 中国铝业股份有限公司 | 一种基于数据驱动的铝电解槽生产技术经济自寻优的方法 |
| CN113789550A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-14 | 中铝郑州有色金属研究院有限公司 | 一种铝电解设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1283843C (zh) * | 2000-03-22 | 2006-11-08 | 中南工业大学 | 全分布式铝电解槽自动控制机 |
-
2010
- 2010-12-15 CN CN 201010587619 patent/CN102011151A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1283843C (zh) * | 2000-03-22 | 2006-11-08 | 中南工业大学 | 全分布式铝电解槽自动控制机 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《中南大学硕士学位论文》 20060515 张伟 预焙铝电解槽专家模糊控制系统研究 第14-28页 1-12 , 2 * |
| 《冶金自动化》 20001231 张金平等 新型铝电解槽控制系统 12-14 1-12 , 第1期 2 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758213A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 陈兴果 | 一种具有报警装置的电解槽 |
| CN103014822A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 基于plc组成的多模式集散控制电解槽控制系统 |
| CN103014822B (zh) * | 2011-09-22 | 2016-01-13 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 基于plc组成的多模式集散控制电解槽控制系统 |
| CN103114309A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 重庆大学 | 电解槽自适应控制方法 |
| CN105467946B (zh) * | 2015-02-05 | 2018-04-20 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种铝电解生产精确感知与智能决策方法及mes系统 |
| CN105467946A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-04-06 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种基于精确感知与智能决策的铝电解mes系统 |
| CN105420760B (zh) * | 2015-11-06 | 2018-05-01 | 重庆科技学院 | 基于自适应步长细菌觅食算法的铝电解多参数优化方法 |
| CN105420760A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-03-23 | 重庆科技学院 | 基于自适应步长细菌觅食算法的铝电解生产过程多目标优化方法 |
| CN105511440A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-20 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种基于plc的连轧传动监控系统及其监控方法 |
| CN107419300A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-01 | 中南大学 | 一种氯化钙熔盐电解生产金属钙的智能控制系统及控制方法 |
| CN110910167A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-24 | 中国铝业股份有限公司 | 一种基于数据驱动的铝电解槽生产技术经济自寻优的方法 |
| CN110910167B (zh) * | 2019-11-05 | 2022-05-31 | 中国铝业股份有限公司 | 一种基于数据驱动的铝电解槽生产技术经济自寻优的方法 |
| CN113789550A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-14 | 中铝郑州有色金属研究院有限公司 | 一种铝电解设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102011151A (zh) | 一种基于惰性电极的铝电解生产控制方法 | |
| CN110208705A (zh) | 一种锂电池剩余寿命预测方法及装置 | |
| CN106486709A (zh) | 一种蓄电池自动管理方法及系统 | |
| CN104022520B (zh) | 一种电网无功补偿装置及方法 | |
| CN116080456A (zh) | 基于物联网控制的移动式充电桩及其储能充电监管系统 | |
| CN101275247A (zh) | 一种铝电解槽能量平衡的控制方法 | |
| CN103682457A (zh) | 一种控制锂电池化成的方法及其装置 | |
| CN101619467A (zh) | 铝电解槽阴极电流在线调整方法及其装置 | |
| CN102758219B (zh) | 利用阳极导杆等距压降预测阳极效应的方法 | |
| CN102423835B (zh) | 基于c/s模式的铝电解槽阴极钢棒带电焊接系统 | |
| CN107829112A (zh) | 一种铝电解槽阳极炭块电流平衡控制系统及方法 | |
| CN115309087B (zh) | 一种基于物联网的智慧楼宇数据采集系统 | |
| CN204046202U (zh) | 一种移动电源快速充电系统 | |
| CN201224772Y (zh) | 铝电解槽阴极电流在线调整装置 | |
| CN110004465B (zh) | 一种多室电解槽生产金属铝的智能控制方法及系统 | |
| CN115065081A (zh) | 一种基于大数据的低压配电网的储能系统及方法 | |
| CN103970016B (zh) | 多极镁电解槽状态识别控制系统及其识别控制方法 | |
| CN107907833A (zh) | 一种蓄电池监测系统 | |
| CN113740641A (zh) | 一种园区电能质量分析系统及控制方法 | |
| CN202870613U (zh) | 一种锂电池生产线智能管理系统 | |
| CN106849213A (zh) | 一种基于电池最佳温度保护系统及方法 | |
| CN208723038U (zh) | 一种基于蓄电池疲劳监测及动态维护的储能系统 | |
| CN107419300B (zh) | 一种氯化钙熔盐电解生产金属钙的智能控制系统及控制方法 | |
| CN101935851A (zh) | 一种预焙铝电解槽电流强化与高效节能的方法 | |
| CN105463513A (zh) | 铝电解生产氧化铝浓度在线监测方法及其监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110413 |