CN102373487A - 一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预焙铝电解领域，具体地说是涉及一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法。本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法包括如下步骤：1)检测电解槽内工艺参数步骤；2)确定氟化盐投放量步骤；3)氟化盐添加装置执行步骤。本发明方法控制精确，自动化程度高，可应用于各种如加料小车、超浓相等非氟化盐精确配料预焙铝电解槽的氟化盐配料。本发明方法使用后电解槽分子比合格率可以达到98％以上。本发明方法使用后吨铝节省氟化盐0.37Kg。本发明添加方法可应用于各种预焙铝电解槽氟化盐的添加。

Description

一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法

技术领域

本发明涉及一种预焙铝电解领域，具体地说是涉及一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法。

背景技术

随着铝电解技术的发展，大多数铝电解企业预焙电解槽氟化盐输送和添加采用超浓相方式。即电解槽生产所需要的氟化盐在输送到电解槽氧化铝料箱前，首先在电解净化物料输送系统中与氧化铝通过定容器按一定比例混合后，再通过氧化铝超浓相输送系统到每一台电解槽氧化铝料箱中，然后根据电解槽槽控机控制，随氧化铝一起输入到电解槽中。采用此种方法给电解槽添加氟化盐，只能实现氟化盐的粗配，使得电解质分子比波动比较大，分子比合格率仅能达到60％左右，同时由于每台电解槽所添加氟化盐量相同，不能实现因槽况不同添加不同量，难以对电解槽氟化盐添加量精确控制，使电解槽温度和氧化铝浓度变化大，炉膛形状不易控制，造成槽况不稳定，氟化盐消耗过高，不仅影响电流效率，而且使电解槽氟化盐的单耗指标难以完成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种为了解决诸如超浓相输送等方式下电解槽氟化盐添加时，氟化盐下料量难以控制，电解质分子比波动大，影响电解质分子比合格率低下，难以实现电解槽的精确控制问题，通过本发明方法使氟化盐精确下料，减少氟化盐的无端消耗，避免浪费的预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法。

本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法通过下述技术方案予以实现：本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法包括如下步骤：

1)取样分析电解质分子比的步骤是指由工区操作人员在电解槽中提取电解质试样后，送到化验室进行电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比检测的过程；

2)确定氟化盐投放量步骤工区负责人员根据化验室提供的电解质分子比即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比，确定每台电解槽每日所需的氟化盐投放量，并将该值提供给计算机站，计算机站根据工区负责人所提供的每台电解槽每日氟化盐的投放量来修改槽控机程序中氟化盐投放参数的过程；

3)氟化盐添加装置执行步骤是指槽控机发出指令给氟化盐添加装置将氟化盐添加到电解槽的电解质内，再根据指令将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加的过程；

所述的电解质分子比即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比在2.55～2.65之间；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机按氟化盐添加装置的0.9kg定容下料器每次氟化盐的实际下料量，来自动控制氟化盐下料次数，经测量，该种定容下料器每次实际的氟化盐下料量为1.0kg，槽控机氟化盐下料次数的计算规则为：每发出1次脉冲，定容器下料1次。根据规则每台槽控机按照每台电解槽每日19～39kg的下料量，每天将发出19～39次脉冲指令；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机根据添加氟化盐数量，根据投放的实践规律，每台电解槽每日氟化盐投放量在19～39kg范围内，向氟化盐下料气缸电磁阀发出相应次脉冲指令，按照定容下料器的容积，氟化盐投放量的公斤数即为槽控机发出的脉冲次数；

所述的氟化盐添加装置执行步骤是槽控机发出指令给氟化盐添加装置的氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出添加氟化盐的判断，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。

本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明方法是在电解槽上部增设一个氟化盐添加装置，根据电解槽上部空间结构该装置由约500Kg氟化盐料箱、80Kg的下料料箱、B150风动溜槽、0.9Kg定容下料器及料箱底部安装60×90矩形下料管组成，下料管下料口可根据电解槽上部结构延伸到距电解槽氟化盐料箱最近的第二或第三点氧化铝下料处。为确保氟化盐料箱与下料料箱之间氟化盐的流动畅通，两者之间设置一段B150溜槽，溜槽斜度为15°左右，风动溜槽所需气体利用电解槽打壳气缸尾气，料箱上部安装透气沙网。通过浓相输送、人工或天车吊运方式，将袋装氟化盐运送到电解槽上的氟化盐料箱中。工区操作人员根据电解质实测分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)是否在2.55∽2.65(由电解槽工艺参数来确定)范围或其它工艺条件进行判断，如果高于2.55∽2.65的范围值则增加氟化盐投放量，如果低于2.55∽2.65的范围值，则减少氟化盐投放量。计算机站根据工区责任人员所提供的电解槽氟化盐每天的投放量来修改槽控机氟化盐投放参数，槽控机根据0.9kg定容下料器每次1.0kg的实际氟化盐下料量来自动控制氟化盐下料次数。需要添加氟化盐，槽控机发出指令给与氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出是否添加氟化盐的判断，如果添加，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，通过0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。要添加多少氟化盐，槽控机就向氟化盐下料气缸电磁阀发出多少次脉冲指令，使各台电解槽根据自身的氟化盐需要量按照设定的时间间隔和数量进行添加，从而保证电解槽份子比合格率达到98％以上，如果不添加氟化盐，槽控机不发出指令给氟化盐下料电磁阀，氟化盐不添加，电解槽只进行氧化铝添加。

本发明方法控制精确，自动化程度高，可应用于各种如加料小车、超浓相等非氟化盐精确配料预焙铝电解槽的氟化盐配料。本发明方法使用后电解质分子比合格率可以达到98％以上。本发明方法使用后吨铝节省氟化盐0.37Kg。本发明添加方法可应用于各种预焙铝电解槽氟化盐的添加。

附图说明

本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法有如下附图；

图1为本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法工艺流程图；

图2为本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法氟化盐添加装置结构示意图。

其中：1、氟化盐料箱；2、氟化盐下料电磁阀；3、定容下料器；4、风动溜槽；5、溜槽供风管；6、小料箱；7、矩形下料管；8、氧化铝料箱；9、气控柜第二点打壳电磁阀；10、打壳气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法技术方案作进一步描述。

如图1-图2所示，本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法包括如下步骤：

1)取样分析电解质分子比的步骤是指由工区操作人员在电解槽中提取电解质试样后，送到化验室进行电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比检测的过程；

2)确定氟化盐投放量步骤工区负责人员根据化验室提供的电解质分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)，确定每台电解槽每日所需的氟化盐投放量，并将该值提供给计算机站，计算机站根据工区负责人所提供的每台电解槽每日氟化盐的投放量来修改槽控机程序中氟化盐投放参数的过程；

3)氟化盐添加装置执行步骤是指槽控机发出指令给氟化盐添加装置将氟化盐添加到电解槽的电解质内，再根据指令将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加的过程；

所述的电解质分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)在2.55～2.65之间；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机按氟化盐添加装置的0.9kg定容下料器每次氟化盐的实际下料量，来自动控制氟化盐下料次数，经测量，该种定容下料器每次实际的氟化盐下料量为1.0kg，槽控机氟化盐下料次数的计算规则为：每发出1次脉冲，定容器下料1次。根据规则每台槽控机按照每台电解槽每日19～39kg的下料量，每天将发出19～39次脉冲指令；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机根据添加氟化盐数量，根据投放的实践规律，每台电解槽每日氟化盐投放量在19～39kg范围内，向氟化盐下料气缸电磁阀发出相应次脉冲指令，按照定容下料器的容积，氟化盐投放量的公斤数即为槽控机发出的脉冲次数；

所述的氟化盐添加装置执行步骤是槽控机发出指令给氟化盐添加装置的氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出添加氟化盐的判断，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。

所述的氟化盐添加装置包括电解槽上部空间结构设置氟化盐料箱1、氟化盐下料电磁阀2、定容下料器3、风动溜槽4、溜槽供风管5、小料箱6、矩形下料管7、氧化铝料箱8、气控柜第二点打壳电磁阀9、打壳气缸10，所述的大料箱1设置安装在电解槽上部桁架中间，小料箱6安装在大料箱1一侧下方，大料箱1和小料箱6之间通过风动溜槽4连接；小料箱6底部安装矩形下料管7。

所述的定容下料器3安装在小料箱6内，定容下料器3与氟化盐下料电磁阀2通过导线连接。

所述的矩形下料管7的下料口延伸到电解槽第二点下料处。

所述的风动溜槽4的安装倾斜角度大于10°～20°。

实施例1。

如图1-图2所示，本发明一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法包括如下步骤：

1)取样分析电解质分子比的步骤是指由工区操作人员在电解槽中提取电解质试样后，送到化验室进行电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比检测的过程；

2)确定氟化盐投放量步骤工区负责人员根据化验室提供的电解质分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)，确定每台电解槽每日所需的氟化盐投放量，并将该值提供给计算机站，计算机站根据工区负责人所提供的每台电解槽每日氟化盐的投放量来修改槽控机程序中氟化盐投放参数的过程；

3)氟化盐添加装置执行步骤是指槽控机发出指令给氟化盐添加装置将氟化盐添加到电解槽的电解质内，再根据指令将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加的过程；

所述的电解质分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)在2.55～2.65之间；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机按氟化盐添加装置的0.9kg定容下料器每次氟化盐的实际下料量，来自动控制氟化盐下料次数，经测量，该种定容下料器每次实际的氟化盐下料量为1.0kg，槽控机氟化盐下料次数的计算规则为：每发出1次脉冲，定容器下料1次。根据规则每台槽控机按照每台电解槽每日19～39kg的下料量，每天将发出19～39次脉冲指令；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机根据添加氟化盐数量，根据投放的实践规律，每台电解槽每日氟化盐投放量在19～39kg范围内，向氟化盐下料气缸电磁阀发出相应次脉冲指令，按照定容下料器的容积，氟化盐投放量的公斤数即为槽控机发出的脉冲次数；

所述的氟化盐添加装置执行步骤是槽控机发出指令给氟化盐添加装置的氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出添加氟化盐的判断，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。

所述的氟化盐添加装置包括电解槽上部空间结构设置氟化盐料箱1、氟化盐下料电磁阀2、定容下料器3、风动溜槽4、溜槽供风管5、小料箱6、矩形下料管7、氧化铝料箱8、气控柜第二点打壳电磁阀9、打壳气缸10，所述的大料箱1设置安装在电解槽上部桁架中间，小料箱6安装在大料箱1一侧下方，大料箱1和小料箱6之间通过风动溜槽4连接；小料箱6底部安装矩形下料管7。

所述的定容下料器3安装在小料箱6内，定容下料器3与氟化盐下料电磁阀2通过导线连接。

所述的矩形下料管7的下料口延伸到电解槽第二点下料处。

所述的风动溜槽4的安装倾斜角度大于10°～20°，风动溜槽4下方设置溜槽供风管5，吹动将要添加的氟化盐顺利从风动溜槽4到达小料箱6内。

电解槽上部增设一个氟化盐添加装置，根据电解槽上部空间结构该装置由约500Kg氟化盐料箱、80Kg的下料料箱、B150风动溜槽、0.9Kg定容下料器及料箱底部安装60×90矩形下料管组成，下料管下料口可根据电解槽上部结构延伸到距电解槽氟化盐料箱最近的第二或第三点氧化铝下料处。为确保氟化盐料箱与下料料箱之间氟化盐的流动畅通，两者之间设置一段B150溜槽，溜槽斜度为15°左右，风动溜槽所需气体利用电解槽打壳气缸尾气，料箱上部安装透气沙网。通过浓相输送、人工或天车吊运方式，将袋装氟化盐运送到电解槽上的氟化盐料箱中。工区操作人员根据电解质实测分子比(即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比)是否在2.55∽2.65(由电解槽工艺参数来确定)范围或其它工艺条件进行判断，如果高于2.55∽2.65的范围值则增加氟化盐投放量，如果低于2.55∽2.65的范围值，则减少氟化盐投放量。计算机站根据工区责任人员所提供的电解槽氟化盐每天的投放量来修改槽控机氟化盐投放参数，槽控机根据0.9kg定容下料器每次1.0kg的实际氟化盐下料量来自动控制氟化盐下料次数。需要添加氟化盐，槽控机发出指令给与氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出是否添加氟化盐的判断，如果添加，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，通过0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。要添加多少氟化盐，槽控机就向氟化盐下料气缸电磁阀发出多少次脉冲指令，槽控机控制流程图如附图1，使各台电解槽槽控机根据自身的氟化盐需要量按照设定的时间间隔和数量进行添加，从而保证电解槽份子比合格率达到98％以上，如果不添加氟化盐，槽控机不发出指令给氟化盐下料电磁阀，氟化盐不添加，电解槽槽控机只发出添加氧化铝的指令。

Claims (1)

1.一种预焙铝电解槽氟化盐添加控制方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：

1)取样分析电解质分子比的步骤是指由工区操作人员在电解槽中提取电解质试样后，送到化验室进行电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比检测的过程；

2)确定氟化盐投放量步骤工区负责人员根据化验室提供的电解质分子比即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比，确定每台电解槽每日所需的氟化盐投放量，并将该值提供给计算机站，计算机站根据工区负责人所提供的每台电解槽每日氟化盐的投放量来修改槽控机程序中氟化盐投放参数的过程；

3)氟化盐添加装置执行步骤是指槽控机发出指令给氟化盐添加装置将氟化盐添加到电解槽的电解质内，再根据指令将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加的过程；

所述的电解质分子比即电解质中氟化钠与氟化铝的摩尔比在2.55～2.65之间；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机按氟化盐添加装置的0.9kg定容下料器每次氟化盐的实际下料量，来自动控制氟化盐下料次数，经测量，该种定容下料器每次实际的氟化盐下料量为1.0kg，槽控机氟化盐下料次数的计算规则为：每发出1次脉冲，定容器下料1次；根据规则每台槽控机按照每台电解槽每日19～39kg的下料量，每天发出19～39次脉冲指令；

所述的确定氟化盐投放量是槽控机根据添加氟化盐数量，根据投放的实践规律，每台电解槽每日氟化盐投放量在19～39kg范围内，向氟化盐下料气缸电磁阀发出相应次脉冲指令，按照定容下料器的容积，氟化盐投放量的公斤数即为槽控机发出的脉冲次数；

所述的氟化盐添加装置执行步骤是槽控机发出指令给氟化盐添加装置的氟化盐下料管一处的第2点氧化铝添加系统打壳气缸电磁阀，打壳气缸动作，在凝固的壳面上击打出一个加料洞眼，1s后上位机做出添加氟化盐的判断，槽控机发出指令给氟化盐下料电磁阀，0.9Kg定容下料器的动作，将氟化盐料箱底部矩形下料管输送到刚击打开的洞眼中添加到电解槽的电解质内，再1s后槽控机发出指令给氧化铝下料电磁阀下氧化铝将刚加入的氟化盐覆盖，完成一次氟化盐添加。

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