CN102605388B - 一种铝电解槽氟化铝添加的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝电解槽氟化铝添加的方法。本发明的一种铝电解槽氟化铝添加的方法：在电解铝生产过程中，影响铝电解质量的主要因素为电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量等，设定电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量的正常控制范围，然后将铝电解过程中出现的状况分为9种，考察电解质温度、初晶温度和噪声值的变化，通过调节氟化铝添加量、电压和出铝量的控制幅度，从而实现对铝电解过程的控制。本发明设计合理，效果好，减少氟化铝的浪费，节约了氟化铝的使用；规范了氟化铝的添加，保持了电解质成份的稳定，稳定了过热度，提高电流效率。
Description
技术领域：
本发明涉及铝电解行业生产方法，具体地说是涉及一种铝电解槽氟化铝添加的方法。
背景技术：
铝电解发展到今天，节能、高效是必然之路，因此，如何节能、高效生产成为一个行业研究的课题。目前，国内电解铝行业仍然普遍采用高极距、低分子比、并且一味追求低槽温的传统操作工艺，其存在的明显缺陷仍然是吨铝电耗较高;另外由于各方面的限制，吨铝成本受到巨大影响。如果过多的降低槽电压，则受一般电解质成分的影响，电解槽的热平衡将受到破坏，无法持续长期保持规整良好的槽膛内形，保证槽况稳定运行，虽然直流电耗降低了，但电解槽的电流效率也将随之大幅度降低，其各项指标明显降低;再者，电解质成分主要是指分子比、氟化钙、氟化镁、氧化铝浓度，其中，氟化钙、氟化镁的主要作用就是降低电解质的初品温度，即结品温度；分子比的高低决定了初品温度的高低，而又进一步影响了高电流效率的保持。分子比高，导致电解质温度高；分子比低，导致电解质温度低。
氟化铝可用来降低电解质分子比，改善电解质性质，目前在铝工业上得到广泛运用，对改善电解质成份、提高电流效率有着重要的作用，目前行业内对氟化铝的添加没有系统的方法，各企业在添加时根据各自习惯进行添加，缺少专业分析系统或者参考依据，造成了物料的浪费，同时也对电解槽技术条件稳定性破坏较大，降低了电流效率。电解过程中影响电解质成份的因素很多，如分子比、电压噪音值、下料量、出铝量等。中国专利CN101109092A公开了一种铝电解槽能量平衡控制方法，它通过电解质初晶温度的不同设定，从而控制氟化铝的添加，但是该方案解决的是铝电解槽的能量平衡问题，对于规范了氟化铝的添加，保持了电解质成份的稳定，稳定了过热度，提高电流效率的问题是意思不大的。
发明内容
为解决上述技术问题，发明人通过对影响电解质成份的分子比、电压噪音值、下料量、出铝量等几个因素综合分析，将电解槽的工作状态分为九种，仔细分析每一种情况下的各种因素对铝电解的影响效果，分析电解槽偏离中心控制的程度，形成科学规范的氟化铝量添加。
本发明的技术方案是：
一种铝电解槽氟化铝添加的方法：
在电解铝生产过程中，影响铝电解质量的主要因素为电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量等，设定电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量的正常控制范围，将铝电解过程中出现的状况分为9种，监测电解质温度、初晶温度和噪声值的变化，通过调节氟化铝添加量、电压和出铝量来实现对铝电解过程的控制，具体控制过程如下：
1、电解质温度正常，初晶温度正常，则维持氟化铝添加量不变；
2、电解质温度低，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量；
3、电解质温度正常，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量；
4、电解质温度高，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则降低电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，降低出铝量，降低氟化铝添加量；
5、电解质温度低，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则维持电压，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
6、电解质温度高，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则降低电压，减少出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
7、电解质温度低，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
8、电解质温度正常，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
9、电解质温度高，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则降低电压不变，减小出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，减少出铝量，增大氟化铝添加量。
进一步，在电解铝生产过程中，当出现两个或三个需要调整的参数时，调整的先后顺序为电压，出铝量，氟化铝添加量。
本发明的有益效果：
1、本发明设计合理，效果好，减少氟化铝的浪费，节约了氟化铝的使用。
2、本发明规范了氟化铝的添加，保持了电解质成份的稳定，稳定了过热度，提高电流效率。
具体实施方式
一种铝电解槽氟化铝添加的方法：
在电解铝生产过程中，影响铝电解质量的主要因素为电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量等，设定电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量的正常控制范围，将铝电解过程中出现的状况分为9种，监测电解质温度、初晶温度和噪声值的变化，通过调节氟化铝添加量、电压和出铝量来实现对铝电解过程的控制，具体控制过程如下：
1、电解质温度正常，初晶温度正常，则维持氟化铝添加量不变；
2、电解质温度低，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量；
3、电解质温度正常，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量；
4、电解质温度高，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则降低电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，降低出铝量，降低氟化铝添加量；
5、电解质温度低，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
6、电解质温度高，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则降低电压，减少出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
7、电解质温度低，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
8、电解质温度正常，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
9、电解质温度高，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则降低电压不变，减小出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，减少出铝量，增大氟化铝添加量。
在电解铝生产过程中，出现两个或三个需要调整的参数时，调整的先后顺序为电压，出铝量，氟化铝添加量。
本发明的一种铝电解槽氟化铝添加的方法在320KA电解槽上运用。320KA电解槽的正常技术条件为：
电压（V）：3.85-3.88；日出铝量（kg）：2350-2400；
电解质温度（℃）：938-945，初晶温度（℃）：926-936；
噪声值（mv）：20以内，氟化铝添加量（kg）：40。
当电解质温度为936℃，初晶温度为932℃，电压在3.85，噪音值12mv时，电解质温度小于正常电解质温度，这种情况符合第5条的情况。对照上述第5条，电解槽调整方法为：出铝量增至2450kg，氟化铝添加量由正常的40kg减少为20kg ；如果噪音值在20mv，表明电解槽况已趋凉，需要提高设定电压增加热收入，同时为避免提电压和下降铝水平对电解槽能量平衡的冲击，坚持尽可能减少变量调整的原则，出铝量的参数不做调整，只需提高设定电压，减少氟盐添加量就可达到效果。
在运行过程中出现其他情况时，可依据上述的方法，对应作出调整即可。
本发明铝电解槽氟化铝添加的方法对电解槽的综合经济效果较为明显，目前行业内吨铝氟化盐消耗为20-22kg，运用本发明的方法，氟化盐的消耗可以降到18kg以下，同时电解槽的能量波动小炉膛规整，电解槽运行平稳，电流效率提高了0.5%，取得了不菲的经济价值。
电压、出铝量和氟化铝添加量的范围主要与各个厂家所确的技术条件有关，和技术条件偏差也决定了增减量的多少。
Claims (2)
1.一种铝电解槽氟化铝添加的方法，其特征在于：
在电解铝生产过程中，影响铝电解质量的主要因素为电解质温度、初晶温度、氟化铝添加量、电压和出铝量等，设定电解质温度℃：938-945、初晶温度℃：926-936、氟化铝添加量kg：40、电压V：3.85-3.88和日出铝量kg：2350-2400的正常控制范围，将铝电解过程中出现的状况分为几种，监测电解质温度、初晶温度和噪声值的变化，通过调节氟化铝添加量、电压和出铝量来实现对铝电解过程的控制，具体控制过程如下：
（1）、电解质温度正常，初晶温度正常，则维持氟化铝添加量不变；
（2）、电解质温度正常，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量；
（3）、电解质温度高，初晶温度低，如果噪声值小于20mv，则降低电压，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，降低出铝量，降低氟化铝添加量；
（4）、电解质温度低，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则维持电压，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
（5）、电解质温度高，初晶温度正常，如果噪声值小于20mv，则降低电压，减少出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
（6）、电解质温度低，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，增大出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
（7）、电解质温度正常，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则维持电压不变，维持出铝量不变，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则提高电压，维持出铝量不变，降低氟化铝添加量；
（8）、电解质温度高，初晶温度高，如果噪声值小于20mv，则降低电压不变，减小出铝量，减少氟化铝添加量，如果噪声值大于等于20mv，则维持电压不变，减少出铝量，增大氟化铝添加量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在电解铝生产过程中，当出现两个或三个需要调整的参数时，调整的先后顺序为电压，出铝量，氟化铝添加量。
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