CN104911634B - 一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法，其特征在于，方法包括：（1）标定基准电流～时间模型：对电解槽上的每根阳极的电流进行测量，将测得的电流与阳极的工作时间建立关系，利用最小二乘拟合获得阳极电流—工作时间回归模型，利用阳极电流—工作时间回归模型计算出来的电流值作为基准电流I s ；（2）计算标准电流：在对阳极电流进行测量时，将测量得到的实际电流值I除以由工作时间确定的阳极基准电流，得到当前阳极的标准电流i=I/I s 。本发明采用了光纤电流传感器来准确测量阳极电流，并充分考虑阳极本身导电能力变化，对阳极电流分布的评价准确客观，对于诊断电解槽的工作状况、控制电解槽的平稳运行具有现实意义。

Description

一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法
技术领域
本发明涉及铝电解技术领域，尤其涉及一种合理评价铝电解阳极电流分布的方法。
背景技术
铝电解生产过程中，在碳阳极与熔融电解质接触的表面上，电解质中的氧离子失去电子还原为氧原子后与碳阳极结合生成CO2气体排出，因此碳阳极是消耗性的。理论上每生产1t铝要消耗333kg碳，实际消耗达到380kg以上。根据国内铝电解生产现状，电解生产铝每天要消耗1cm左右高度的碳阳极，因此，碳阳极在生产过程中一般每30天左右就要必须更换。按照当前铝电解的情况，电解槽上阳极的数量从24到60根之间，也就是说，每天每台电解槽基本上要更换1到2根阳极。
当新阳极更换到电解槽上时，首先会在阳极表面上会凝固上一层固体电解质，然后随着阳极表面温度逐步升高到电解液的温度，凝固的电解质层熔化，阳极与液态电解质接触并发生电解反应。随着阳极温度的逐步升高，碳阳极电阻不断减小，导电能力不断增大；以后随着电解的进行，阳极中会渗入一些电解质及其他变化，阳极导电能力又缓慢减小。因此，在电解生产过程中，阳极的导电能力是不断变化的，而且由于每天都有新阳极的更换，即使在没有其他槽况变化影响的情况下，电解槽上阳极之间的导电能力也是不同的。
目前由于没有准确的测量单根阳极上电流的方法，所以对系列电流在每根阳极上的大小分配即阳极电流分布的评价，采用比较粗略的方法来进行，没有考虑阳极本身导电能力变化的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）标定基准电流～时间模型：对电解槽上的每根阳极的电流进行测量，将测得的电流与阳极的工作时间建立关系，利用最小二乘拟合获得阳极电流—工作时间回归模型，利用阳极电流—工作时间回归模型计算出来的电流值作为基准电流I s ；
（2）计算标准电流：在对阳极电流进行测量时，将测量得到的实际电流值I除以由工作时间确定的阳极基准电流，得到当前阳极的标准电流i=I/I s 。
根据上述方法，其特征在于，当电解系列的系列电流变化超过5%时，需要用标定基准电流时的系列电流对i进行修正，即：，式中，是标定基准电流时的系列电流，为测量阳极电流时当前的系列电流。
根据上述方法，其特征在于，在所述步骤（1）中选择正常工作的5台以上电解槽，对这些电解槽的阳极电流进行测量。
根据上述方法，其特征在于，在所述步骤（1）中用光纤电流传感器逐个测量每台电解槽上每根阳极的电流。
本发明采用了光纤电流传感器来准确测量阳极电流，并充分考虑阳极本身导电能力变化，对阳极电流分布的评价准确客观，对于诊断电解槽的工作状况、控制电解槽的平稳运行具有现实意义。
具体实施方式
本发明的根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法包括以下步骤：
（一）标定基准电流～时间模型。（1）在一个系列中选择槽况良好的电解槽5台以上，记录每根阳极更换时间；（2）用光纤电流传感器逐个测量每台电解槽上每根阳极的电流，同时计算出相应阳极的工作时间；（3）利用最小二乘法建立阳极电流-工作时间的模型，作为系列电解槽的基准电流～时间模型，即I s ～t模型。
（二）标准电流的计算。（1）利用光纤电流传感器测量目标电解槽阳极的电流大小I；（2）根据阳极的工作时间利用I s ～t模型计算出基准电流I s ；（3）利用实测电流值除以基准电流，得到目标阳极的标准电流i，即i=I/I s （1）。
（三）标准电流的修正。当由于供电制度、生产管理及设备等原因造成系列电流变化较大，比如波动超过5%以上，则使用系列电流按公式（2）来对标准电流进行修正,（2），式中，是标定基准电流时的系列电流，为测量阳极电流时当前的系列电流。

Claims (4)

1.一种根据阳极导电能力评价电解槽阳极电流分布的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)标定基准电流～时间模型：对电解槽上的每根阳极的电流进行测量，同时计算出相应阳极的工作时间，将测得的电流与阳极的工作时间建立关系，利用最小二乘拟合获得阳极电流—工作时间回归模型，利用阳极电流—工作时间回归模型计算出来的电流值作为基准电流Is；
(2)计算标准电流：在对阳极电流进行测量时，将测量得到的实际电流值I除以由工作时间确定的阳极基准电流，得到当前阳极的标准电流i＝I/Is。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当电解系列的系列电流变化超过5％时，需要用标定基准电流时的系列电流对i进行修正，即：式中，Iro是标定基准电流时的系列电流，Ir为测量阳极电流时当前的系列电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中选择正常工作的5台以上电解槽，对这些电解槽的阳极电流进行测量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中用光纤电流传感器逐个测量每台电解槽上每根阳极的电流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH412351A (de) * 1961-10-17 1966-04-30 Alusuisse Verfahren zum Betrieb eines Aluminium-Elektrolyse-Ofens
CH587357A5 (zh) * 1973-08-09 1977-04-29 Alusuisse
US4752362A (en) * 1987-01-27 1988-06-21 Aluminum Company Of America Detecting and estimating shorting phenomena in hall cells and control of cell anodes in response thereto
DE19945255A1 (de) * 1999-09-21 2001-04-19 Bpw Bergische Achsen Kg Radlagerung, insbesondere für nichtangetriebene Fahrzeugachsen
FI113669B (fi) * 2001-06-25 2004-05-31 Outokumpu Oy Menetelmä elektrolyysin virtahyötysuhteen parantamiseksi
CN101358358B (zh) * 2008-09-01 2010-09-15 刘瑞杰 多阳极电解槽电解的单阳极分流调控装置及方法
CN201908142U (zh) * 2010-12-17 2011-07-27 高德金 铝电解槽连续测试控制调整装置
CN102534683B (zh) * 2010-12-21 2014-11-05 晟通科技集团有限公司 一种测量等电流条件下铝电解槽阳极铁-碳压降的方法
ITMI20130235A1 (it) * 2013-02-20 2014-08-21 Industrie De Nora Spa Dispositivo per il monitoraggio della distribuzione di corrente in celle elettrolitiche interconnesse
CN104178779B (zh) * 2014-08-22 2016-09-07 中南大学 一种铝电解槽下料器工作状态的诊断方法及系统

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