CN118241260A - 一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于公开一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，与现有技术相比，电流自动采集装置的检测触点固定在铝电解槽水平母线背面，从阳极导杆后面检测每根阳极导杆分布电流，不仅能精准监测电流分布，还能以无线传输的方式将数据上传到电解槽控制系统，极大降低工艺管理人员的劳动强度，且能及时分析判断电解槽槽况；同时电流自动采集装置隐藏在阳极导杆背面，无需换极时人工摘取，对换极不造成任何影响，实现对电解槽阳极导杆分布电流的自动检测及局部氧化铝浓度判定并熄灭局部效应，实现本发明的目的。

Description

一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法

技术领域

本发明涉及一种判定阳极局部效应的方法，特别涉及一种适用于有色冶金领域的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法。

背景技术

目前，全球电解铝多采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法，在电解冰晶石-氧化铝熔体的条件下，采用碳阳极时，只有当电解质中氧化铝的浓度降低到某个限度(例如Al2030.5％)时，才会产生阳极效应，此时阳极的电流密度超过该条件下的临界电流密度。阳极效应是熔盐电解中采用碳阳极时发生的一种特殊现象。电解槽在局部先发行效应，如不急时处理，全槽将产生阳极效应。阳极效应发生时，槽电压由4.5V突然上升到30～60V，在电解生产供电系统中，单台电解槽的电压突然升高，在等功率运转的情况下，整个系列的电流有所降低，如果在系列中同时发生几个阳极效应，则系列的电流降低更多，将会使系列中其它生产电解槽处于不稳定状态，由于阳极效应发生时会引起碳氟化物排放，以及能量的额外损失，电解槽的生产处于不稳定状况，电极和电解质处于短时过热，电流效率降低，所以应当尽量避免。

在电解生产过程中发现，当电解槽局部快发生局部效应时，相对应的阳极电流会发生变化，如不能急时处理会诱发电解槽局部效应。目前，电解槽多采用人工法测量电解槽阳极电流分布，无法及时发现个别阳极电流变化，做出准确的判定。

因此，特别需要一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，针对现有技术的不足，有效地避免电极和电解质处于短时过热，提升电流效率，不影响电解正常生产工艺。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，包括如下步骤：

步骤1：在电解槽水平母线上安装电流自动采集装置，通过电流自动采集装置采集电解槽每组阳极的电流信号，并上传至电解槽控制系统；

步骤2：当采集的阳极的电流信号发生变化超过正常范围时，电解槽控制系统发出指令，对阳极电流异常区域进行打壳，扰动电解质促进阳极底部的气体排出；

步骤3：电解槽控制系统发出下料指令，提高电解质中氧化铝的浓度，熄灭局部效应。

在本发明的一个优选实施例中，所述电流自动采集装置至少包括一检测头，所述检测头通过夹具紧固在电解槽水平母线的背面。

在本发明的一个优选实施例中，所述电流自动采集装置通过有线或无线方式与电解槽控制系统互相通讯连接。

在本发明的一个优选实施例中，电解槽控制系统对电解槽的基础信息进行维护，阳极导杆的基础信息进行维护设定，显示电解槽阳极电流的实时数据，自动地对超限的导杆进行声光警显示，且绘制每根阳极电流变化实时曲线，根据指定时间条件查询电解槽导杆电流历史数据的明细值，计算平均值、最小值和最大值。

在本发明的一个优选实施例中，在每个电解槽烟道端设置有数据显示装置，数据显示装置通过有线或无线方式与电流自动采集装置互相通讯连接，数据显示装置能随时调取并观察到单槽电流分布情况和局部阳极效应处理情况，可对异常阳极导杆电流做出声光报警，查阅不同时间段历时电流曲线，且每次保存检测的电解槽阳极电流分布数据，依据电解槽每根阳极电流数据，分析电解槽阳极电流分布状态。

本发明的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，与现有技术相比，电流自动采集装置的检测触点固定在铝电解槽水平母线背面，从阳极导杆后面检测每根阳极导杆分布电流，不仅能精准监测电流分布，还能以无线传输的方式将数据上传到电解槽控制系统，极大降低工艺管理人员的劳动强度，且能及时分析判断电解槽槽况；同时电流自动采集装置隐藏在阳极导杆背面，无需换极时人工摘取，对换极不造成任何影响，实现对电解槽阳极导杆分布电流的自动检测及局部氧化铝浓度判定并熄灭局部效应，实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本发明的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

如图1所示，本发明的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，包括如下步骤：

步骤1：在电解槽水平母线上安装电流自动采集装置，通过电流自动采集装置采集电解槽每组阳极的电流信号，并上传至电解槽控制系统；

步骤2：当采集的阳极的电流信号发生变化超过正常范围时，电解槽控制系统发出指令，对阳极电流异常区域进行打壳，扰动电解质促进阳极底部的气体排出；

步骤3：电解槽控制系统发出下料指令，提高电解质中氧化铝的浓度，熄灭局部效应。

每台电解槽有两根水平母线，即A母线和B母线；A、B母线上挂多个阳极，每个电流自动采集装置可同时采集8根导杆电流分布，400ka以上电解槽(单面24根导杆)每面安装3个电流自动采集装置。350ka以下电解槽(单面14根导杆)每面安装2个电流自动采集装置。

在优选实施例中，所述电流自动采集装置至少包括一检测头，所述检测头通过夹具紧固在电解槽水平母线的背面。

在优选实施例中，所述电流自动采集装置通过有线或无线方式与电解槽控制系统互相通讯连接。

在优选实施例中，电解槽控制系统对电解槽的基础信息进行维护，阳极导杆的基础信息进行维护设定，显示电解槽阳极电流的实时数据，自动地对超限的导杆进行声光警显示，且绘制每根阳极电流变化实时曲线，根据指定时间条件查询电解槽导杆电流历史数据的明细值，计算平均值、最小值和最大值。

在优选实施例中，在每个电解槽烟道端设置有数据显示装置，数据显示装置通过有线或无线方式与电流自动采集装置互相通讯连接，数据显示装置滚动播放电解槽实时电流分布，且每次保存检测的电解槽阳极电流分布数据，依据电解槽每根阳极电流数据，分析电解槽阳极电流分布状态。

本发明的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法具有如下优点：

1、判断阳极质量好坏；

判断阳极卡具是否正常接触；指导调节阳极高度；判断阳极是否长包；判断极掌下是否有阳极掉块；判断电解槽槽况(冷槽、热槽、压槽等)；通过阳极电流分布在线监测来控制铝电解槽的拉槽和压槽现象，可作为控制电解槽离极事故的一个技术措施。

2、监测电解槽阳极的实际电流分布状态技术数据，进行数据综合分析：

提供对电解槽进行有的放矢的及时调整操作的科学依据；电解槽生产过程阳极电流的均衡稳定；延长电解槽寿命，保证铝电解安全生产，稳定电解槽工艺技术条件。

3、通过在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应，可通过电解槽控制系统控制实现局部大下料熄灭局部效应，有效避免突发效应的产生；同时，对电解槽内电解质导电均衡性做一有效判断，通过人为及时调整阳极位移，保证电解质导电均衡，对电解槽稳定性有极大帮助，进一步提高电解铝生产的电流效率，最大限度地节约电力能源消耗，提高原铝产量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在电解槽水平母线上安装电流自动采集装置，通过电流自动采集装置采集电解槽每组阳极的电流信号，并上传至电解槽控制系统；

步骤2：当采集的阳极的电流信号发生变化超过正常范围时，电解槽控制系统发出指令，对阳极电流异常区域进行打壳，扰动电解质促进阳极底部的气体排出；

步骤3：电解槽控制系统发出下料指令，提高电解质中氧化铝的浓度，熄灭局部效应。

2.如权利要求1所述的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，其特征在于，所述电流自动采集装置至少包括一检测头，所述检测头通过夹具紧固在电解槽水平母线的背面。

3.如权利要求1所述的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，其特征在于，所述电流自动采集装置通过有线或无线方式与电解槽控制系统互相通讯连接。

4.如权利要求1所述的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，其特征在于，电解槽控制系统对电解槽的基础信息进行维护，阳极导杆的基础信息进行维护设定，显示电解槽阳极电流的实时数据，自动地对超限的导杆进行声光警显示，且绘制每根阳极电流变化实时曲线，根据指定时间条件查询电解槽导杆电流历史数据的明细值，计算平均值、最小值和最大值。

5.如权利要求1所述的在线测量阳极电流分布判定阳极局部效应的方法，其特征在于，在每个电解槽烟道端设置有数据显示装置，数据显示装置通过有线或无线方式与电流自动采集装置互相通讯连接，数据显示装置能随时调取并观察到单槽电流分布情况和局部阳极效应处理情况，可对异常阳极导杆电流做出声光报警，查阅不同时间段历时电流曲线，且每次保存检测的电解槽阳极电流分布数据，依据电解槽每根阳极电流数据，分析电解槽阳极电流分布状态。