CN107561348A - 铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法。包括以下步骤：(1)在靠阳极导杆处的横梁大母线上安装若干个等距离测量叉；(2)等距离测量叉端部的触点与阳极导杆接触采集信号经集成线路连接到控制器进行数据处理，实现阳极电流分布的测量；(3)等距离测量叉中部的触点与大母线的触点形成回路进行接触压降测量，采集的信号经集成线路传到控制器处理，实现压接压降的测量。本发明采用等距离测量叉进行采集信号，经控制器处理从而实现电流分布和压接压降的测量，由于等距离测量叉与控制器采用有线连接，信号传输稳定，从而实现测量结果的精准。

Description

铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法。

背景技术

铝电解生产中,大多采用预焙阳极电解槽,即:预焙阳极炭块由铝导杆连接在电解槽的横梁大母线上,由于炭块在生产过程中不断消耗,为了保持电压稳定，计算机不断调整大母线位置，从而造成大母线不断下降，因此需要定期更换阳极和上抬横梁大母线,其阳极导杆与横梁大母线之间的电流分布和压接压降是衡量生产稳定高效低耗和操作质量好坏的重要参数。阳极导杆一般一台槽根据系列电流的大小和是否采用‘双阳极’在24～48根之间,到目前为止,这两个参数仍然由人工进行离线压降测量,即在阳极导杆上测量其等距离压降来判断阳极导杆在横梁母线上的电流分布,由于阳极导杆多,测量工作量大,劳动强度高,数据不稳定,数据再交由技术人员分析处理,工作量大,因其滞后性而不能及时反映生产情况,给生产管理带来严重的影响。虽然有一些在线检测的专利技术，但这些专利技术不包括本专利的压接压降的在线测量，且其测量装置复杂，数据采用无线传输，信号在强磁场条件下极不稳定，无法满足生产的需求，因此至今无法在生产中应用。

发明内容

为了改善上述问题，本发明提供了一种铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，包括以下步骤：

(1)在靠阳极导杆处的横梁大母线上安装若干个等距离测量叉；

(2)等距离测量叉的两个触点与阳极导杆接触以便实现对阳极导杆等距离压降的测量，测量数据经控制器处理，实现阳极电流分布的测量分析；

(3)等距离测量叉中增加一个触点与阳极导杆接触，同时在该处大母线上再设置一个点，此两点形成测量回路，从而对阳极导杆与大母线的接触压降进行测量，其数据经控制器处理，实现其接触压降的测量分析；

(4)在横梁大母线上设置一条集成线路，连接各等距离测量叉，以便将测量数据上传给控制器进行分析处理。

本发明采用等距离测量叉进行信号采集，再与集成线路连接上传测量数据，经控制器处理从而实现电流分布和压接压降的测量，由于等距离测量叉与控制器采用有线连接，信号传输稳定，从而实现测量结果的精准。

进一步地，所述等距离测量叉由触头、控制杆、弹簧、固定架等组成，触头与控制杆为一体，可在固定架上通过弹簧来回滑动，其触头通过控制杆控制其稳定，且在控制杆上安装有控制控制杆与阳极导杆接触情况的弹簧。采用弹簧的辅助能够在弹簧的弹力作用下，确保触点与阳极导杆接触紧密，更好的实现信号的采集。

再进一步地，进行阳极电流分布测量时，等距离测量叉采用两个触点与阳极导杆接触用于采集该导杆的等距离压降，并且在触点处安装有转轮，从而避免等距离测量叉因为大母线与阳极导杆移动而损坏；两个触点通过绝缘导线连接到位于横梁大母线下方的集成线路上。采用转轮的设置，能够使触点与阳极导杆之间形成转动连接，方便进行更换阳极导杆，而且在更换阳极导杆时也不会对触点造成损坏。

更进一步地，所述控制杆通过固定架安装在横梁大母线下方，且控制杆能够相对固定架滑动，在进行阳极导杆更换时，能使等距离测量叉的触点与阳极导杆紧密接触。采用滑动设置方式，能够实现整个等距离测量叉的水平移动，更好的实现更换阳极导杆，从而便于进行信号采集。

另外，进行压接压降测量时，在等距离测量叉中增加的触点为带转轮的触点，且该触点需要另外安装能够确保与阳极导杆接触的弹簧(避免等距离测量叉因为三个触点而影响与阳极导杆面的紧密接触)。采用上述方式进行信号采集，能够保证触点不被损坏，延长使用寿命，而且能够控制触点与接触部分的柔性接触。

此外，所述集成线路需与横梁大母线之间做绝缘处理。采用绝缘处理，能够避免影响信号精准采集。

作为一种选择，所述集成线路将所有的导线集成在一起，安装在横梁大母线下面。采用上述设计，使得整个装置小巧、紧凑，线路隐蔽，方便进行电解槽的各项操作。

值得说明的是，本发明的控制器可为计算机系统。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明实现了在线自动检测，数据上传稳定，其相关装置简单可靠，线路隐蔽，方便进行电解槽的各项操作，易于推广应用，数据经过分析处理后及时报警并提出解决存在问题的意见，不但降低劳动强度，还可提高劳动效率，并有利于电解槽生产稳定，从而为实现产业升级、提高电流效率、降低电耗打下基础。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-等距离测量叉，2-固定架，3-弹簧，4-转轮，5-横梁大母线，6-阳极导杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，包括以下步骤：

(1)在靠阳极导杆处的横梁大母线上安装若干个等距离测量叉；

(2)等距离测量叉端部的触点与阳极导杆接触采集信号经集成线路上传到控制器处理，实现阳极电流分布的测量；

(3)等距离测量叉中增加一个触点与阳极导杆接触，同时在该处大母线上再设置一个点，此两点形成测量回路，从而对阳极导杆与大母线的接触压降进行测量，其数据经控制器处理，实现其接触压降的测量分析。

本发明采用等距离测量叉进行采集信号，经集成线路上传到控制器处理从而实现电流分布和压接压降的测量，由于等距离测量叉与控制器采用有线连接，信号传输稳定，从而实现测量结果的精准。

进一步地，所述等距离测量叉通过控制杆控制其稳定，且在控制杆上安装有控制控制杆与阳极导杆接触情况的弹簧。采用弹簧的辅助能够在弹簧的弹力作用下，确保触点与阳极导杆接触紧密，更好的实现信号的采集。

再进一步地，进行阳极电流分布测量时，等距离测量叉采用两个触点与阳极导杆接触用于采集阳极导杆的等距离压降，以此测出阳极导杆的电流分布；在触点处安装有转轮，从而避免等距离测量叉损坏；两个触点通过绝缘导线连接到位于横梁大母线下方的集成线路上传到控制器。采用转轮的设置，能够使触点与阳极导杆之间形成转动连接，方便进行更换阳极导杆，而且在更换阳极导杆时也不会对触点造成损坏。

更进一步地，所述控制杆通过固定架安装在横梁大母线下方，且控制杆能够相对固定架滑动，在进行阳极导杆更换时，能使等距离测量叉的触点与阳极导杆紧密接触。采用滑动设置方式，能够实现整个等距离测量叉的水平移动，更好的实现更换阳极导杆，从而便于进行信号采集。

另外，进行压接压降测量时，等距离测量叉中增加的触点为带转轮的触点，且该触点需要另外安装能够确保与阳极导杆接触的弹簧。采用上述方式进行信号采集，能够保证触点不被损坏，延长使用寿命，而且能够控制触点与接触部分的柔性接触。

此外，所述集成线路需与横梁大母线之间做绝缘处理。采用绝缘处理，能够避免影响信号精准采集。

作为一种选择，所述集成线路将所有的导线集成在一起，在其一端形成外接端子，方便与控制器连接。采用上述设计，使得整个装置小巧，线路隐蔽，方便电解槽进行各项操作。

针对上述方法，本发明还设计了一套系统，用于铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量。如图1所示，具体包括等距离测量叉1，用于保持等距离测量叉稳定的两根相对平行的控制杆；所述控制杆上安装有控制控制杆与阳极导杆接触的弹簧3；所述等距离测量叉端部设置两个触点，且在触点处安装有转轮4，实现与阳极导杆6的转动接触，从而避免触点损坏；所述控制杆通过固定架2安装在横梁大母线5下方，并能够相对固定架水平滑动；所述横梁大母线下方还设有与其绝缘的集成线路；所有线路均集成到集成线板上，所述集成线路板上还设有接线端子；另外，所述等距离测量叉的中部触点为带转轮的触点，该触点还需另外安装确保与阳极导杆接触的弹簧，连接上导线与横梁大母线接触的一点形成回路，从而进行接触压降的测量。

值得说明的是，之所以将集成线板固定在横梁大母线的下端，是为了不影响电解槽的任何操作，同时使得系统又紧凑可靠。

本发明涉及到的控制器能够进行数据分析处理并上传和报警，当阳极导杆的电流分布值和其压接压降值超过标准时发出报警，由现场操作人员及时处理，避免发生病槽影响效率。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在靠阳极导杆处的横梁大母线上安装若干个等距离测量叉；

(2)等距离测量叉的两个触点与阳极导杆接触以便实现对阳极导杆等距离压降的测量，测量数据经控制器处理，实现阳极电流分布的测量分析；

(3)等距离测量叉中增加一个触点与阳极导杆接触，同时在该处大母线上再设置一个点，此两点形成测量回路，从而对阳极导杆与大母线的接触压降进行测量，其数据经控制器处理，实现其接触压降的测量分析；

(4)在横梁大母线上设置一条集成线路，连接各等距离测量叉，以便将测量数据上传给控制器进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，所述等距离测量叉通过控制杆控制其稳定，且在控制杆上安装有控制控制杆与阳极导杆接触情况的弹簧。

3.根据权利要求2所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，进行阳极电流分布测量时，等距离测量叉采用两个触点与阳极导杆接触用于采集阳极导杆的等距离压降，并且该触点上安装有转轮，从而避免在母线与导杆发生相对运动时等距离测量叉的损坏；两个触点通过绝缘导线连接到集成线路上。

4.根据权利要求3所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，所述控制杆通过固定架安装在横梁大母线下方，且控制杆能够通过弹簧相对固定架滑动，在进行阳极更换时，能使等距离测量叉的触点与阳极导杆紧密接触。

5.根据权利要求1～4任一项所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，进行压降测量时，等距离测量叉中增加的一个触点为带转轮的触点，且该触点需要另外安装能够确保与阳极导杆接触的弹簧。

6.根据权利要求3所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，所述集成线路需与横梁大母线之间做绝缘处理。

7.根据权利要求6所述的铝电解槽阳极电流分布和压接压降在线测量方法，其特征在于，所述集成线路将所有的导线集成在一起并形成端子与控制器连接。