CN104711639A - 诊断铝电解槽破损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种诊断铝电解槽破损的方法，包括如下步骤:建立铝电解槽正常生产期的正常数据；测量诊断铝电解槽是否破损时的诊断数据；利用前两步测得的数据，计算修正数据；通过对修正数据进行分析，判断是否破损和具体破损位置。与相关技术相比，本发明诊断铝电解槽破损的方法易于实现，且能准确判断铝电解槽破损的位置，确保电解安全和实现节能增效。

Description

诊断铝电解槽破损的方法
【技术领域】
本发明涉及铝电解槽技术领域，尤其涉及一种诊断铝电解槽破损的方法。
【背景技术】
为确保电解系列安全和实现节能增效，电解铝行业迫切需要对电解槽破损点位置进行准确判断，以便破损后有效修补及修补后稳定运行维护，达到延长槽寿命的目的。
传统的破损槽定位测量，是一种晚期的监测方法。当发现铝液中铁、硅含量升高时，用温差法测量钢棒温度初步判断破损部位，再人工探摸炉底最终确定缝隙大小、形状。这种诊断方法存在许多不足：一是引起铁、硅含量升高的因素众多，很难准确诊断其升高是否是由电解槽破损导致，也无法找到具体的破损位置；二是在破损初期，局部温差并不明显，很难发现破损点；三是人工探摸炉底受经验等人为因素影响大，成功率低。如果电解槽出现破损但又未被及时监测到，则存在漏炉等重大安全隐患；如果一旦铁、硅含量升高就进行电解槽防控或停槽，则会浪费巨大的人力物力，造成不必要的经济损失。
因此，实有必要提供一种新的诊断铝电解槽破损的方法解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明需解决的技术问题是克服技术背景的不足，提供一种准确、省力的诊断铝电解槽破损的方法。
一种诊断铝电解槽破损的方法，包括如下步骤。
步骤一，建立铝电解槽正常生产期的正常数据。
所述正常数据库包括在正常生产期内测得的正常钢棒温度A1n、正常炉底温度B1n、正常阴极钢棒的等距压降C1n、正常阴极钢棒的等距压降总和D1、正常阴极钢棒的等距压降所占比例E1、正常环境温度F1，其中A1n表示铝电解槽正常生产状态时第n组钢棒的温度，B1n表示铝电解槽正常生产状态时第n组阴极对应的炉底钢板温度，C1n表示铝电解槽正常生产状态时通过第n组阴极钢棒的等距压降。
步骤二，测量铝电解槽诊断时的诊断数据。
所述诊断数据包括诊断钢棒温度A2n、诊断炉底温度B2n、诊断阴极钢棒的等距压降C2n，诊断阴极钢棒的等距压降总和D2，诊断阴极钢棒的等距压降所占比例E2和诊断环境温度F2，其中A2n表示铝电解槽诊断时的第n组钢棒的温度，B2n表示铝电解槽诊断时第n组阴极对应的炉底钢板温度，C1n表示铝电解槽诊断时通过第n组阴极钢棒的等距压降。
步骤三，数据修正，按下述方法进行数据修正。
A3n=A2n+（F1-F2）
B3n=B2n+（F1-F2）
E1n=C1n/D1
E2n=C2n/D2；
其中，A3n：修正钢棒温度，B3n：修正炉底温度，E1n：修正正常阴极钢棒的等距压降所占比例，E2n：修正诊断阴极钢棒的等距压降所占比例。
步骤四，破损诊断，方法如下：
a、A3n-A1n>30℃，且A3n>300℃；
b、E2n-E1n≥0.004；
c、A3n–[A3n-1(或A3n+1)]＜50℃，且阴极钢棒的等距压降C2n＜5mV；
d、A3n-[A3n-1(或A3n+1)]＞20℃或A3n-A1n>20℃，且对应炉底温度B3n(或B3n-1，B3n+1)>120℃；
e、阴极钢棒的等距压降C2n＞21mV且C2n-C1n＞2mV，或者（C2n-C1n)*(C2n-1-C1n-1)>0，或者(C2n-C1n)*(C2n+1-C1n+1)>0，对应炉底温度B3n(或B3n-1，B3n+1)>120℃。
满足以上a至e中任一项，则判定电解槽第n组钢棒所在位置破损。
需要说明的是，以上的c和d项中的A3n都是指除了钢棒两端外的修正钢棒温度。
与相关技术相比，本发明诊断铝电解槽破损的方法易于实现，利用本方法对电解槽中相关技术数据进行测量、分析能准确判断铝电解槽是否破损，且能找出具体破损位置，确保电解安全和实现节能增效。
【附图说明】
无
【具体实施方式】
下面结合实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
以某台铝电解槽（240KA）为例，此槽铝液中铁含量持续升高，钢棒温度等均未达到防控标准，不知具体破损部位，应用本发明介绍的铝电解槽的破损诊断方法中的步骤四中的方法b，可找到破损位置。具体如下。
实测数据如下：（C1n：正常阴极钢棒的等距压降，单位mV，C2n：诊断阴极钢棒的等距压降，单位mV）
表1
A面阴极序号 8 9 10 11 12 13 14 15 16
C1n 10.2 10.2 11.8 11.1 10.2 10.2 10.2 9.1 9.1
C2n 7.1 8.2 9.6 9.6 10.2 8.2 7.1 7.2 5.4
实测正常阴极钢棒的等距压降总和D1=442.7mV，诊断阴极钢棒的等距压降总和D2=336.7mV，那么根据本发明步骤三的修正数据计算方法，正常生产期第8组（n=8）修正正常阴极钢棒的等距压降所占比例E18=C18/D1=10.2/442.7=0.023，第8组修正诊断阴极钢棒的等距压降所占比例E28=C28/D2=7.1/336.7=0.021。E28-E18=-0.002，依此方法对其他点进行修正。修正后阴极钢棒的等距压降所占比例情况具体如下：
表2
A面阴极序号 8 9 10 11 12 13 14 15 16
E1n 0.023 0.023 0.027 0.025 0.023 0.023 0.023 0.020 0.020
E2n 0.021 0.024 0.029 0.029 0.030 0.024 0.021 0.022 0.016
E2n-E1n -0.002 0.001 0.002 0.004 0.007 0.001 -0.002 0.002 -0.004
根据本发明步骤四中，破损诊断方法b，即E2n-E1n≥0.004，则判定电解槽第n组钢棒所在位置破损。
通过分析上表可知，第11、12组对应的E2n-E1n的结果≥0.004，符合条件，判定电解槽第11、12组钢棒所在位置破损。
实施例二
某台电解槽铁、硅含量持续升高，对比分析钢棒温度、炉底温度、阴极钢棒的等距压降情况，发现钢棒温度持续升高，应用本发明介绍的铝电解槽的破损诊断方法中的步骤四中的方法a，可找到破损位置。
实测数据如下：（A1n表示铝电解槽正常生产状态时第n组钢棒的温度，A2n表示铝电解槽诊断时的第n组钢棒的温度，单位为℃）
表3
阴极钢棒组号 1 2 3 4 5 6 7 8
A1n 222 236 225 221 225 227 236 239
A2n 316 288 271 250 231 233 238 241
实测，正常环境温度F1=5℃，诊断环境温度F2=20℃。根据本发明步骤三的修正数据计算方法，以第1组阴极钢棒为例，修正钢棒温度A31=A21+（F1-F2）=316+（5-20）=301℃。依此类推得到其他修正钢棒温度如下表（表中A1n、A3n、A3n-A1n的单位均为℃）。
表4
阴极钢棒 1 2 3 4 5 6 7 8
A1n 222 236 225 221 225 227 236 239
A3n 301 273 256 235 216 218 223 226
A3n-A1n 79 37 31 14 -9 -8 -14 -13
从上表可知，第1-3组阴极钢棒温度上升了30℃以上且第1组钢棒温度超过了300℃，符合判别条件a，即“A3n-A1n>30℃，且A3n>300℃”即可确定第1组钢棒所在位置破损。
与相关技术相比，本发明诊断铝电解槽破损的方法易于实现，利用本方法对电解槽中相关技术数据进行测量、分析能准确判断铝电解槽是否破损，且能找出具体破损位置，确保电解安全和实现节能增效。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种诊断铝电解槽破损的方法，包括如下步骤：
步骤一，建立铝电解槽正常生产期的正常数据；
所述正常数据库包括在正常生产期内测得的正常钢棒温度A1n、正常炉底温度B1n、正常阴极钢棒的等距压降C1n、正常阴极钢棒的等距压降总和D1、正常阴极钢棒的等距压降所占比例E1、正常环境温度F1，其中A1n表示铝电解槽正常生产状态时第n组钢棒的温度，B1n表示铝电解槽正常生产状态时第n组阴极对应的炉底钢板温度，C1n表示铝电解槽正常生产状态时通过第n组阴极钢棒的等距压降；
步骤二，测量铝电解槽诊断时的诊断数据；
所述诊断数据包括诊断钢棒温度A2n、诊断炉底温度B2n、诊断阴极钢棒的等距压降C2n，诊断阴极钢棒的等距压降总和D2，诊断阴极钢棒的等距压降所占比例E2和诊断环境温度F2，其中A2n表示铝电解槽诊断时的第n组钢棒的温度，B2n表示铝电解槽诊断时第n组阴极对应的炉底钢板温度，C1n表示铝电解槽诊断时通过第n组阴极钢棒的等距压降；
步骤三，数据修正；
按下述方法进行数据修正；
A3n=A2n+（F1-F2）
B3n=B2n+（F1-F2）
E1n=C1n/D1
E2n=C2n/D2；
其中，A3n：修正钢棒温度，B3n：修正炉底温度，E1n：修正正常阴极钢棒的等距压降所占比例，E2n：修正诊断阴极钢棒的等距压降所占比例；
步骤四，破损诊断，方法如下：
a、A3n-A1n>30℃，且A3n>300℃；
b、E2n-E1n≥0.004；
c、A3n–[A3n-1(或A3n+1)]＜50℃，且阴极钢棒的等距压降C2n＜5mV；
d、A3n-[A3n-1(或A3n+1)]＞20℃或A3n-A1n>20℃，且对应炉底温度B3n(或B3n-1，B3n+1)>120℃；
e、阴极钢棒的等距压降C2n＞21mV且C2n-C1n＞2mV，或者（C2n-C1n)*(C2n-1-C1n-1)>0，或者(C2n-C1n)*(C2n+1-C1n+1)>0，对应炉底温度B3n(或B3n-1，B3n+1)>120℃；
满足以上a至e中任一项，则判定电解槽第n组钢棒所在位置破损。
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