CN1863942B - 在熔融浴电解铝生产用的电解池中添加粉状物 料的控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在电解池中添加粉状物料的控制方法，所述电解池用于通过熔融浴电解生产铝，并且配备有至少一粉状物料分配器和至少一打壳装置(30)，所述打壳装置包括一致动器(31)和一打壳机(33)，在所述方法中，借助一打壳装置在所述固化电解液壳层中形成至少一孔口，并按照一正常的供料程序，通过至少一孔口注入粉状物料，在所述方法中，在一确定时刻to产生一电信号，以便借助所述致动器(31)引起所述打壳机下降；当所述打壳机达到一确定的低位时测量时刻t；从to的值和在时刻t所获得的值计算至少一个粉状物料供给运行指示标F的值；从至少一个运行标准和所述运行指示标的值，确定运行是否异常；如果运行未被判定为异常，则保持正常的供料程序；如果运行被判断为异常，则启动至少一个校正程序(“调节/正常化”程序)，以便将粉状物料的供料恢复到正常运行。本发明方法可以很容易地实现自动化和甚至在有阳极效应的情况下也能对供料运行进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及根据霍尔-赫鲁(Hall-Héroult)方法通过熔融浴电解(électrolyse ignée)生产铝。本发明特别涉及在电解池的电解液中添加粉状物料的控制。背景技术
通过熔融浴电解溶解在以冰晶石为基础的电解液中的氧化铝来生产铝的电解池的运行，导致电解液成分的持久变化。一方面由于电解反应使氧化铝消耗，且另一方面，电解液的数量和成分由于二次机理逐渐发生变化，所述二次机理例如电解池壁对冰晶石组分的吸收，或者由于阳极效应氟化物组分的分解。因此，必须有规律地添加氧化铝和电解质化合物，例如冰晶石(Na3AlF6)或氟化铝(AlF3)，以便稳定生产单元的运行参数。这种稳定的目的特别是获得尽可能高的法拉第效率，和避免由于电解液中氧化铝不足而造成的阳极效应以及由于氧化铝过剩造成氧化铝“泥”在池底堆积。
氧化铝和电解质化合物一般是以粉状注入到电解液中。人们已了解多种以自动化和调节的方式“供给”电解池粉状物料的方法和装置。例如，法国彼希涅铝业集团(Aluminium Pechiney)提出的下列专利申请就描述了添加氧化铝、氟化铝或其他物料的调节方法，所述专利申请为：FR2 749 858(对应专利US 6 033 550)，FR 2 581 660(对应专利US 4 654129)，FR 2 487 386(对应专利US 4 431 491)，FR 2 620 738(对应专利US 4 867 851)和FR 2 821 363。
为了可以把粉状物料注入到电解液中，给电解池装备一个或多个粉状物料分配器，所述粉状物料分配器与一打壳装置相连接，所述打壳装置将正常运行时覆盖在电解液表面的氧化铝和固化电解质壳层击穿。所述打壳装置一般具有一动力缸和一打壳机(或“冲头”)，所述打壳机固定在动力缸杆的端部。通过作动动力缸使冲头下降，并且所述冲头打碎氧化铝和固化电解质壳层。该操作可能要有规律地重复数次，以便将粉状物料注入孔保持开放。专利申请FR 1 457 746(对应专利GB 1 091 373)和FR2 504 158(对应专利US 4 435 255)和专利US 3 400 062描述了所述的装置。
然而在某些条件下，打壳装置并不能确保粉状物料注入电解液中。特别是所述孔有时会被与固态电解质聚结在一起的氧化铝块堵塞，这会妨碍“供给”电解液粉状物料。打壳装置也可能存在缺陷。曾提出要考虑到采用电气测量装置检测到的这些运行异常，所述电气测量装置适合于检测冲头是否有效地进入接触到电解质。例如，由彼希涅铝业集团(AluminiumPechiney)提出的专利申请FR 2 483 965(对应专利US 4 377 452)中，电解质与冲头的接触采用在打壳机和阴极之间的一电气测量装置进行检测。如果超出预定的一时间段后没有检测到与电解质接触，例如，系统给出使冲头再上升或者停止供料的指令。这种方法存在的缺点在于：对电解池的电压波动敏感，特别是当有阳极效应时。瑞士铝业集团(Swiss Aluminium)拥有的美国专利US 4 563 255描述了一种类似的但更复杂的解决办法，该方法使用阻抗测量。
本申请人寻求装置，其用于检测和考虑在向一电解池供给粉状物料中发生的运行异常，所述装置不取决于直接实施在电解池上的电气测量装置。发明内容
本发明的目的在于提出一在电解池中添加粉状物料的控制方法，所述电解池用于通过熔融浴电解生产铝，并且配备有至少一粉状物料分配器和至少一打壳装置，所述打壳装置具有一致动器和一打壳机，所述电解池容纳一液态电解液并且其运转使得：在液态电解液上方形成一氧化铝和固化电解液壳层，在所述方法中利用一打壳装置在所述壳层中形成至少一孔口，并按照一确定的加料注入程序——称为“正常供料程序”，通过至少一孔口注入粉状物料，其特征在于：
—在一确定时刻to产生一电信号S，所述电信号借助致动器引起打壳装置下降，
—测量打壳装置达到一确定低位P的时刻t，
—确定从一函数F(to，t)给出的至少一个粉状物料供给运行指示标的值，
—从至少一个运行标准和运行指示标F的所述值，确定运行是否异常，
—如果运行未被判定为异常，则保持正常的供料程序，
—如果运行被判定为异常，则启动至少一校正程序，即“调节/正常化”程序，其可以将粉状物料的供应恢复到正常运行。
粉状物料通常是以氧化铝为基础的粉料(如纯的或氟化的粉状氧化铝)、氟化铝(AlF3)粉，或以冰晶石为基础的粉料(称为“粉浴”，它可能包含氧化铝和/或一种或多种其他化合物)。
所述供料程序可能涉及多种不同的粉状物料的添加。
本发明的目的还在于在一电解池中添加粉状物料的控制系统，所述电解池用于通过熔融浴电解生产铝，并且配备有至少一粉状物料分配器和至少一打壳装置，所述打壳装置具有一致动器和一打壳机，所述电解池容纳一液态电解液并且其运转使得：在液态电解液上方形成一氧化铝和固化电解液壳层，其特征在于它具有：
—一电信号发生部件，其用于产生一电信号S，所述电信号适于在一确定时刻to借助致动器引起打壳装置下降，
—一测量装置，其用于测量时刻t，在该时刻所述打壳装置到达一确定的低位P，
—一部件，其从时刻to的值和在时刻t所获得的值确定至少一个供料运行指示标F(to，t)的值。
发明者曾设想使用一运行指示标，所述运行指示标基于打壳机的运动，特别是基于打壳机在一初位PO和一确定位置P之间的行程时间。一个这样的指示标可以很容易对一给定打壳机处的供料运行状况进行简单的判断。此外，本发明的方法还可以保持对供料运行的监控，即使在发生阳极效应中。它特别容易实现自动化。附图说明
下面借助附图详细地描述本发明。
图1表示用于通过熔融浴电解生产铝的一典型电解池的垂直剖视图。
图2以垂直剖视图示出用于通过熔融浴电解生产铝的一典型电解池的局部的内部示意图。
图3表示根据本发明的一添加粉状物料的控制系统。
图4表示根据本发明的控制方法的运行。
图5和图6示出可以实施本发明的一打壳装置的结构和运行。具体实施方式
如在图1上表示的，一采用熔融浴电解即熔融盐电解生产铝的电解池1包括：一槽12、阳极2和粉状物料供应装置20、30。阳极2，通常是由碳质材料制成的预焙阳极，通过一杆3支撑在一阳极梁9上。电解槽12包括一通常为钢质的金属壳8、内部衬件13、14和一阴极组件5-15。所述阴极组件5-15包括连接棒15，所述连接棒称为阴极棒，其上固定着电导体16、17，所述电导体用于输送电解电流Io。衬件13、14和阴极组件5-15在槽(12)的内部形成一熔锅，在电解池运行时，所述熔锅适于容纳所述电解液7和一液态铝层6。
多个电解池一般成直线布置，并借助连接导体16、17将这些电解池以串联方式电连接在一起。所述电解池通常布置成可以形成平行的两排或多排。因此，电解电流Io以级联方式从一电解池进到下一电解池。
在运行过程中，阳极2一般部分地浸入液态电解液7中，并且所述电解池运行使得：在电解液的上方形成一氧化铝和固化电解质壳层10。电解电流Io通过阳极梁9、阳极杆3、阳极2和阴极元件5、15输入电解液7中。一般来说，将包含在电解液7中的氧化铝电解而生产的铝逐渐沉积在阴极组件5上，并形成一液态金属层6。
正常的供料程序通常包括以一恒定的或变化的速度添加确定量的粉状物料。粉状物料添加量一般是剂量，通常是根据在电解池上的测量予以确定，所述测量例如温度测量、电气测量、电解液成分分析和/或液态电解液的高度测量。
人们通常寻求控制氧化铝的供给，以便把电解质的氧化铝浓度保持在确定的范围内，通常保持在一上限和一下限之间。已知的大部分工业方法都借助一代表电解质的氧化铝浓度的电气参数，间接估计电解液的氧化铝含量。所述参数一般是一电阻R，所述电阻R通过测量在电解池端子处的电压U和通过电解池的电流强度Io予以确定。通过校准可以画出电阻R随氧化铝含量而变化的一参考曲线，并且通过测量电阻R(根据已知方法在确定频率上)可在任何时刻了解氧化铝的浓度。法国彼希涅铝业集团提出的专利申请FR 2 749 858(对应专利US 6 033 550)、FR 2 581 660(对应专利US 4 654 129)和FR 2 487 386(对应专利US 4 431 491)描述了利用测量电阻来进行调节的方法。这些方法都使用测得的电阻R的值，特别是这些值的变化，以便确定在任何时刻需用氧化铝的供给率。
人们通常还寻求控制电解液粉料、氟化铝或其他任何化合物的供给，以便在确定的范围内保持确定的电解液量和保持特定的物理性能、化学性能以及电化学性能(例如熔化温度和酸度)。已知控制电解液的大部分工业方法都采用测量电解液的温度和/或利用以前添加的电解液与氟化铝的总体情况。法国彼希涅铝业集团提出的专利申请FR 2 821 363和FR 2487 386(对应专利US 4 431 491)描述了利用所述测量的调节方法。
在本发明的范围内，确定的加料引入程序可以是任何向一电解池的电解液中添加粉状物料的调节方法，例如在上述专利中所描述的。
参照图2，可以实施本发明控制方法的电解池1具有至少一粉状物料分配器20和至少一打壳装置30。通常这些装置都固定在一上部结构体4上。
所述的一个或多个粉状物料分配器20通常具有：一料斗21，其用于容纳一粉状物料备用品；和一给料槽22，其固定在料斗的下部，且用于把粉状物料输送到壳层10中的一孔口11附近。
每个打壳装置30都具有一致动器31和一固定在致动器杆32端部上的打壳机33(也称“冲头”)。致动器31通常是一气动致动器，例如气压动力缸。
一粉状物料分配器可以连接到一个或多个确定的打壳装置，或者反之，一打壳装置可以连接一个或多个确定的粉状物料分配器。电解池通常装备有一个或多个装置，所述装置包括一粉状物料分配器和一打壳装置；这些装置通称为打壳和供料装置(英文为“Crustbreaking and FeedingDevice”)。
在正常运行情况下，利用一个或多个打壳装置30在阳极2之间、所述壳层10中形成至少一孔口11(或者所述孔口可以保持敞开)，并且粉状物料通过所述孔口11(或者当有多个孔口时，通过至少一孔口)注入到电解液7中。为此目的，致动器31的杆32和因而打壳机33，具有至少一第一位置——称为“等待位置”、和至少一第二位置——称为“打壳位置”。通常所述第一位置是一高位，而所述第二位置是一低位。致动器31的启动引起杆32的下降或再上升，并且因此引起杆从第一位置进到第二位置，或反之从第二位置进到第一位置。所述装置的尺寸使得：当杆在第一位置时，打壳机不阻挡从给料槽22出来的粉状物料的流动，并且当杆在第二位置时，打壳机33穿过所述壳层10的正常厚度，这可以形成一孔口(11)，所述孔口适合于将粉状物料引入到电解液7中。
如在图3上所表示的，致动器31由一流体供应元件39来启动，所述元件通常供应压缩空气，其借助于一阀38被控制，所述阀一般是一电动阀门。致动器31通过至少一条特殊的供应管道35与所述供应元件39连接在一起，所述供应管道在致动器的附近或在致动器处通常分成两支管，以便可以引起打壳机的下降和再上升。
在电解池的粉状物料供应方法的范围内，本发明尤其涉及对将所述粉状物料注入到电解液7中进行控制，所述控制特别决定于在固化电解液壳层10中的孔口11的质量和打壳装置30的运行，所述打壳装置30用于形成并保持所述孔口。能够以间歇方式使用根据本发明的控制方法(例如，可以只在调节为连续状态时才使用)。
根据本发明——其运行示于图4，产生一电信号S，所述电信号可以借助致动器31引起打壳机33的下降。该信号在一确定时刻to时产生，所述时刻与对粉状物料供应进行的总调节相一致。信号S一般呈一台阶的形式(如图4所示)。作为对这一信号的反应，致动器31将打壳机33从一初位PO移动到一终位Pf，一般要经过一确定位置P，所述位置称为低位，它可以不同于终位Pf(见图4到图6)。根据本发明，测量打壳机到达所述确定位置P时的时刻t，并从时刻to的值和在时刻t所得到的值，确定至少一个供料运行指示标F的值。
电信号S可以通过电、光、气动或其他途径，一般通过一传送部件34来传输打壳机的下降指令，所述传送部件示意地表示在图3中。
所述确定的低位P通常是这样的位置：在该位置上，打壳机33会接触到电解液7，或者所述低位是致动器31所允许的最低位置。这些位置一般对应上述的第二位置，即打壳位置。
打壳机的初位PO，也就是在产生打壳机移动信号S的时刻打壳机33的位置，一般是所述的等待位置。
打壳机33的位置可以相对于一确定的参照点YO给出。
如图3和图4所指出的，致动器31借助一电信号VG被启动，所述电信号直接或间接地作用在一阀38上，所述阀通常是一电动阀门。电信号VG包含用于启动打壳机移动的所述信号S。打壳机33的位置利用至少一位置检测器40、40′予以测量，所述位置检测器可集成于打壳装置30中。所述的一个或每一个位置检测器40、40′产生一信号SA，所述信号表示打壳机33的位置或者代表打壳机33的特殊位置。信号SA可以是一电信号、光信号或其他信号。然后所述信号被用于确定打壳装置到达所述确定的低位P时的时刻t。
一运行指示标F可以通过一差函数即F(t-to)很容易地给出，所述差为时刻to和时刻t之间的差，称为“下降时间”即D(＝t-to)。
在本发明的一实施方式中，如果在至少Nh次连续测定中下降时间D大于一确定的高阈值Sh，运行可被判定异常。数Nh一般是介于1和10之间的一整数，其中1和10包括在内。
在本发明的实施方式的一变型中，如果在N次中至少Nh′次测定内下降时间大于一确定阈值Sh′，即如果比率Nh′/N大于一给定值Rh，运行则被判定为异常。此时就涉及一异常“密度”，其由比率Nh′/N给出，可用一百分数表示。
阈值Sh和阈值Sh′可取一固定值，或取一利用多个连续的或间隔的时间值D计算出的值。例如，阈值Sh可用关系式Sh＝<D>+K算出，式中<D>是D的最后Mh个值的一滑动平均值，其中Mh通常大于10，并且K是用于避免检测错误的运行异常的一常量。
在本发明的另一实施方式中，如果下降时间在至少Nb次连续测定中小于一确定的低阈值Sb，运行则被判定为异常。数Nb通常是介于1和10之间的一整数，其中1和10包括在内。
为了加快控制方法的响应速度，如果时刻t在大于一确定阈值Tmax的一时间T后不能够被测出，则运行被判定异常。阈值Tmax通常是在5秒到15秒之间。
在本发明的另一实施变型中，一运行指示标，其称为偏移指示标，可以从一偏差E予以确定，所述偏差介于至少两个时间值D之间，所述时间值是连续的或者被中间测量值间隔开。所述偏差E可以用不同的方式来计算。例如，偏差E可由连续的两时间值D之间或被中间测量值间隔开的两时间值之间的代数差给出。偏差E也可以由介于连续的或被中间测量值间隔开的至少三个时间值D之间的一平均偏差或一统计偏差给出。当所述偏差E大于一确定的阈值Se时，则运行通常被判定为异常。
从至少一个运行标准和所述的一个或多个运行指示标的值确定运行是否异常。如果运行被判定为非异常，则保持正常的供料程序；如果运行被判定为异常，则启动至少一个校正程序，所述校正程序称为“调整/正常化”程序，其可以将粉状物料的供应恢复到正常运行。
所述调整/正常化程序通常包括至少一次自动的或人工的干预，其可以校正打壳装置30的运行。人工干预通常包括维护操作。自动干预通常包括连续打壳(即一系列连续的并在时间上接近的致动器31的动作)，或增大注入致动器31中的流体压力，或者对在时刻t值时(更精确地说是在打壳机33的下降时间值D时)由致动器31所施加的压力进行适配。
在本发明的一有利的实施方式中，电解池1具有至少两个打壳装置30，所述每一个打壳装置都连接到一不同的粉状物料分配器20，并且调整/正常化程序包括中断、至少是暂时中断分配器的供料，所述分配器连接到其运行被判定为异常的打壳装置上。相应的粉状物料的供应因而有利的是被分配到电解池的所述其他分配器上。
有利的是，当至少一个打壳装置30被判定为异常时，控制方法另外还可包括改变正常的供料程序。
有利的是，本发明可以借助于一粉状物料供应的控制系统50实施。所述控制系统包括：
—一电信号发生部件51，其用于产生一电信号S，所述电信号适于在一确定时刻to借助致动器31引起打壳机33的下降，
—一测量装置52，其用于测量时刻t，在该时刻所述打壳机33到达一确定的低位P，
—一部件53，其称为“诊断部件”，用于从一时刻to的值和在时刻t所获得的值确定至少一个供料运行指示标F(to，t)的值。
测量装置52通常包括至少一个位置检测器40，所述位置检测器可以检测所述的低位P。位置检测器40有利的是可以在时刻t产生一信号SA，在所述时刻t打壳机33到达确定的低位P。有时，所述装置可能还具有一转换器48，以便从信号SA产生一特殊的电信号Vt。
位置检测器40可以集成到所述一个或多个打壳装置30中，特别是集成到所述打壳装置的一个或多个致动器31上，也就是说，所述打壳装置30或所述每一个打壳装置30可以具有至少一个位置检测器40，所述位置检测器可以检测至少所述的低位。因此，可用来实施本发明的一致动器31有利的是，具有至少一个位置检测器40，所述位置检测器可以检测致动器杆32的至少所述的低位P。例如，所述打壳装置或所述每一个打壳装置30的致动器31可具有一动力缸，所述动力缸装备有所述的位置检测器40。例如，位置检测器40可以是一行程结束的检测器。
所述的一个或多个位置检测器40可以选自：机械检测器、电气检测器、光检测器或磁检测器，并且所述检测器具有这些装置的任何组合件。
测量装置52可以具有至少一个补充的位置检测器40′，所述补充位置检测器40′可以集成到所述的一个或多个打壳装置30中。例如，有时它可能具有一检测器40′，所述检测器可以检测致动器杆32的一等待位置PO。
图5和图6表示实施本发明所用的致动器31。这些致动器31通常连接到一信号转换器41、41′(如一万用表)和一信号载体45、45′(如一电缆、一电磁波或一光束)，所述信号载体用于向诊断部件53传输与打壳机33的位置相关的信息，该操作有时可能通过一可以产生信号Vt的转换器48。
在图5所示的情况中，致动器31具有一连续的位置检测器40。所述位置检测器可具有例如：一电阻42；一第一摩擦接触件43(通常固定在致动器主体37上)；一第二摩擦接触件44(通常固定在致动器杆32上或者固定在致动器的活塞36上)；和一万用表41。
在图6所示的情况中，致动器31具有两个非连续的位置检测器40、40′，它们可以检测致动器杆32的特殊位置，因此即可以检测打壳机33的特殊位置。例如，每个位置检测器40、40′可具有一不同的电动机械系统。每个系统具有一杆46、46′和一开放的触体47、47′，所述触体47、47′通过活塞36进到所述杆下部的高度处而被触发。
诊断部件53例如可以是一计算器或一比较器C。如图3所示，诊断部件53通常使用信号SA或Vt，所述信号包含有关由位置检测器产生的时刻t的信息，所述诊断部件还使用信号VG，所述信号包含与时刻to相关的信号S。
根据本发明的控制系统50通常包括一调节器54，所述调节器可以集成在电解池1的总调节系统(没有图示出来)中。电信号发生部件51通常由调节器54控制。调节器54有利的是包括用于实施自动干预的特殊装置，所述自动干预用于在当一运行指示标F(to，t)显示供料运行异常时，校正打壳装置30的运行。特别是，调节器54可具有自动干预的一计算机控制程序(例如，为了引起连续打壳，该程序可以产生一系列连续的并在时间上接近的致动器31动作)。调节器54还具有控制装置，所述控制装置用于控制注入打壳装置30的致动器31中的流体的压力，从而实施一包括改变所述压力的自动干预。
本发明的方法和系统可以应用于检测一电解池或者一系列电解池的异常运行。
本发明可以确保供给电解池粉状物料的最大可靠性。
Claims (35)
1.在电解池(1)中添加粉状物料的控制方法，所述电解池(1)用于通过熔融浴电解生产铝，并且配备有至少一粉状物料分配器(20)和至少一打壳装置(30)，所述打壳装置(30)包括一致动器(31)和一打壳机(33)，所述电解池容纳一液态电解液(7)且其运转使得：在所述液态电解液(7)的上方形成一氧化铝和固化电解液的壳层(10)，在所述方法中，借助所述打壳装置(30)在所述壳层(10)中形成至少一孔口(11)，并按照一确定的加料注入程序——称为“正常供料程序”，通过至少一孔口(11)注入粉状物料，所述方法的特征在于：
-为所述的一个或每一个打壳装置(30)配设至少一个位置检测器(40)，所述位置检测器适于检测至少一个确定的低位P，
-在一确定时刻to产生一电信号S，所述电信号适于借助所述致动器(31)引起所述打壳机(33)的下降，
-测量所述打壳机(33)达到所述确定的低位P的时刻t，
-确定由一函数F(to，t)给出的至少一个粉状物料供给运行指示标的值，
-从至少一个运行标准和所述运行指示标F的值，确定运行是否异常，
-如果运行未被判定为异常，则保持所述正常的供料程序，
-如果运行被判断为异常，则启动至少一个校正程序，所述校正程序称为“调节/正常化”程序，其可以将粉状物料的供应恢复到正常运行。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，一运行指示标由一差函数F(t-to)给出，所述差为所述时刻to和所述时刻t之间的差，称为“下降时间”D。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，如果所述下降时间在至少Nh次连续测定中大于一确定的高阈值Sh，则运行被判定为异常。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，Nh是一介于1和10之间的整数，其中1和10包括在内。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，如果在N次中至少Nh′次测定内所述下降时间大于一确定阈值Sh′，即如果比率Nh′/N大于一给定值Rh，运行则被判定为异常。
6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述阈值Sh和所述阈值取一固定值，或者取一利用多个连续的或间隔的时间值D所计算出的值。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述阈值Sh′取一固定值，或者取一利用多个连续的或间隔的时间值D所计算出的值。
8.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，如果所述下降时间在至少Nb次连续测定中小于一确定的低阈值Sb，则运行被判定为异常。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，Nb是一介于1和10之间的整数，其中1和10包括在内。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，如果时刻t在大于一确定阈值Tmax的一时间T后不能够被测出，运行则被判定为异常。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述阈值Tmax包括在5秒到15秒之间。
12.根据权利要求1到8中任一项所述的控制方法，其特征在于，一运行指示标，其称为偏移指示标，是从一偏差E予以确定的，所述偏差介于至少两个时间值D之间，所述时间值是连续的或者是被中间测量值间隔开的。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述偏差E是由介于两时间值D之间的代数差给出的，所述时间值是连续的或是被中间测量值间隔开的。
14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述偏差E是由介于至少三个时间值D之间的一平均偏差或一统计偏差给出的，所述时间值是连续的或是被中间测量值间隔开的。
15.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，当所述偏差E大于一确定的阈值Se时，则运行被判定为异常。
16.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所 述调节/正常化程序包括至少一次自动的或人工的干预，所述干预适于校正所述打壳装置(30)的运行。
17.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电解池(1)包括至少两个打壳装置(30)，所述每一个打壳装置(30)都连接到一不同的粉状物料分配器(20)上；而且，所述调节/正常化程序包括中断、至少是暂时中断粉状物料分配器的供料，所述分配器连接到其运行被判定为异常的打壳装置上。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，它包括将粉状物料的供应分配到所述电解池的所述其他分配器上。
19.根据权利要求1到18中任一项所述的控制方法，其特征在于，当至少一个打壳装置(30)的运行被判定异常时，所述控制方法还包括改变正常的供料程序。
20.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述确定的低位是所述打壳机(33)接触到所述液态电解液(7)的位置。
21.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述确定的低位是所述致动器(31)所允许的最低位置。
22.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述的一个或每一个打壳装置(30)的所述致动器(31)具有至少一个动力缸，所述动力缸配备有所述位置检测器(40)。
23.根据权利要求22所述的控制方法，其特征在于，所述位置检测器(40)是一行程结束的检测器。
24.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述位置检测器(40)选自：机械检测器、电气检测器、光检测器或磁检测器，并且所述检测器包括这些装置的任何组合件。
25.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电信号S通过电、光或气动途径传送所述打壳机的下降指令。
26.根据权利要求1到9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述粉状物料是在以下物料组中选出的，所述物料组由氧化铝为基础的粉料、氟化铝粉料和以冰晶石为基础的粉料组成。
27.控制系统(50)，其用于控制在电解池(1)中添加粉状物料，所 述电解池(1)用于通过熔融浴电解生产铝，并且配备有至少一粉状物料分配器(20)和至少一打壳装置(30)，所述打壳装置(30)包括一致动器(31)和一打壳机(33)，所述电解池容纳一液态电解液(7)且其运转使得：在所述液态电解液(7)的上方形成一氧化铝和固化电解液的壳层(10)，其特征在于，所述控制系统具有：
-一电信号发生部件(51)，其用于产生一电信号(S)，所述电信号适用于在一确定时刻to借助所述致动器(31)引起所述打壳机(33)的下降，
-一测量装置(52)，其用于测量时刻t，在该时刻所述打壳机(33)到达一确定的低位P，所述测量装置(52)包括至少一个位置检测器(40)，所述位置检测器适用于检测所述低位P，
-一部件(53)，其称为诊断部件，用于从一时刻to的值和在所述时刻t所获得的值确定至少一个供料运行指示标F(to，t)的值。
28.根据权利要求27所述的控制系统(50)，其特征在于，所述位置检测器(40)集成到所述的一个或多个打壳装置(30)中。
29.根据权利要求28所述的控制系统(50)，其特征在于，所述位置检测器(40)集成到所述每一个打壳装置(30)的所述致动器(31)上。
30.根据权利要求29所述的控制系统(50)，其特征在于，所述致动器(31)具有一动力缸，所述动力缸配备有所述检测器(40)。
31.根据权利要求27到30中任一项所述的控制系统(50)，其特征在于，所述检测器(40)是一行程结束的检测器。
32.根据权利要求27到30中任一项所述的控制系统(50)，其特征在于，所述检测器(40)选自：机械检测器、电气检测器、光检测器或磁检测器，并且所述检测器具有这些装置的任何组合件。
33.根据权利要求27到30中任一项所述的控制系统(50)，其特征在于，根据本发明的控制系统(50)包括一调节器(54)。
34.根据权利要求33所述的控制系统(50)，其特征在于，所述调节器(54)包括用于实施自动干预的特殊装置，所述自动干预用于当一运行指示标F(to，t)显示供料运行异常时，校正一打壳装置(30)的运行。
35.根据权利要求27到30中任一项所述的控制系统(50)，其特征 在于，所述粉状物料是在以下物料组中选出的，所述物料组由氧化铝为基础的粉料、氟化铝粉料和以冰晶石为基础的粉料组成。
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| DE602008002312D1 (de) * | 2008-01-21 | 2010-10-07 | Alcan Int Ltd | Vorrichtung und Verfahren zum Kurzschließen einer oder mehrerer Zellen in einer Anordnung von Elektrolysezellen zur Herstellung von Aluminium |
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| AU2015203272B2 (en) * | 2009-03-26 | 2016-06-30 | Alcoa Usa Corp. | System, method and apparatus for measuring electrolysis cell operating conditions and communicating the same |
| US8409409B2 (en) * | 2009-03-26 | 2013-04-02 | Alcoa Inc. | System, method and apparatus for measuring electrolysis cell operating conditions and communicating the same |
| CN102965692B (zh) * | 2012-11-16 | 2015-04-29 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解槽自动兑料控制装置 |
| CN103488122B (zh) * | 2013-09-06 | 2016-01-27 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 药芯焊丝药粉下料控制方法及控制装置 |
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| CN108588762B (zh) * | 2018-07-02 | 2023-11-21 | 聊城信源集团有限公司 | 一种电解铝打壳下料系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29910803U1 (de) * | 1999-06-21 | 1999-09-16 | Vaw Aluminium Technologie Gmbh | Schaltungsanordnung zum Steuern eines Krustenbrechers |
| US6436270B1 (en) * | 1999-07-19 | 2002-08-20 | Ab Rexroth Mecman | Method and device for controlling the movement of a feeding and breaking chisel in an aluminum production cell |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3034104A1 (de) * | 1980-09-09 | 1982-04-01 | Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis | Verfahren und vorrichtung zum loeschen eines anodeneffektes bei der aluminiumelektrolyse |
| SU1611992A1 (ru) | 1987-09-16 | 1990-12-07 | Предприятие П/Я А-7504 | Способ питани электролизера дл получени алюмини и устройство дл его осуществлени |
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| FI89608C (fi) * | 1991-12-12 | 1993-10-25 | Kumera Oy | Anlaeggning foer matning av raomaterial till en elektrolys som producerar aluminium |
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