一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置及方法，包括槽内区域侧部隔离框架、熔体内部参比电极、阳极导杆电压探头、耐高温铜导线、高频数字示波器、接口模块。本发明专利技术基于断电法测量反电动势，利用电解槽换极时必须将所更换的阳极断电这一原理，将被更换阳极的局部电解质与周围绝缘开，在被更换阳极断电瞬间精准的测量该局部区域的反电动势，得到槽内局部区域的反电动势。本发明专利技术可安全且高速的测量电解槽局部区域的反电动势，同时利用换极周期，对每一台槽每天进行一次测量，不影响电解槽正常生产，通过该反电动势对控制系统的算法进行校准，具有重要的实际价值。

Device and method for measuring local back electromotive force of industrial aluminum electrolytic cell

The invention discloses an industrial aluminum electrolytic cell local counter electromotive force measuring device and method, including the slot area side isolation frame, melt internal reference electrode, anode voltage probe, high temperature copper wire, high frequency digital oscilloscope, interface module. The back EMF measurement method based on power, using anode will be replaced when the power pole must change this principle, the local will be replacing the anode electrolyte and surrounding insulation, the measured anode replacement precision off instantly the local area of the back EMF, the local anti tank electromotive force. The invention can be safe and high-speed measurement of electrolyzer local area of the back EMF, while using the exchange cycle, a measurement of each slot every day, does not affect the normal production of the electrolytic cell, the counter electromotive force to calibrate the control system algorithm has practical significance.

【技术实现步骤摘要】
一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置及方法
本专利技术涉及铝电解
，特别涉及一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置及方法。
技术介绍
工业铝电解过程是一个熔盐电解过程，在电解槽的阳极通入直流电以后，槽内进行电解反应得到金属铝。根据电化学理论可知，当直流电通过熔盐时，只有当外加电压达到一定数值时才开始电解，而要维持电解的进行，外加电压始终不能低于该最小电压值，这个电压就称为理论分解电压。理论分解电压可由热力学数据进行准确的计算，即通过各物质的活度值、物质的价数变化及其他常数等，可计算得到。但在实际铝电解过程中，当外界通入电流一定时，则在两极上发生电化学反应，析出金属铝，此时的分解电压为实际的分解电压。由于实际分解电压总是与电解上产中槽电压方向相反，常成为反电动势。当外界电压大于发电动势时候，开始正常电解，外电压小于反电动势时，电解槽将变成电池向外反馈电压和电流。故实际的反电动势等于理论分解电压与阴阳极过电压之和。铝电解工业生产中，反电动势一般在1.5-1.8V之间，但会随着电解槽的工艺条件与电解质体系存在差异，即使同一系列，其值也是彼此不同。目前铝电解槽的控制实际为对电阻的控制，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置，其特征在于，包括阳极区域侧部隔离框架(1)、熔体内部参比电极(3)、阳极导杆电压探头(4)、高频数字示波器(6)和底部隔离板(8)；所述的阳极区域侧部隔离框架(1)包括多段环绕被测量区域设置的竖直隔离板，并和底部隔离板(8)形成顶面开口的绝缘隔离区域，所述的熔体内部参比电极(3)和阳极导杆电压探头(4)分别电连接高频数字示波器(6)，熔体内部参比电极(3)设置于绝缘隔离区域内的底部电解质熔体位置，阳极导杆电压探头(4)接触阳极导杆设置；熔体内部参比电极(3)包括内参比刚玉管(12)、外参比刚玉管(13)、高纯铝液(14)、刚玉管壁小孔(15)和导电钨丝(1...

【技术特征摘要】
1.一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置，其特征在于，包括阳极区域侧部隔离框架(1)、熔体内部参比电极(3)、阳极导杆电压探头(4)、高频数字示波器(6)和底部隔离板(8)；所述的阳极区域侧部隔离框架(1)包括多段环绕被测量区域设置的竖直隔离板，并和底部隔离板(8)形成顶面开口的绝缘隔离区域，所述的熔体内部参比电极(3)和阳极导杆电压探头(4)分别电连接高频数字示波器(6)，熔体内部参比电极(3)设置于绝缘隔离区域内的底部电解质熔体位置，阳极导杆电压探头(4)接触阳极导杆设置；熔体内部参比电极(3)包括内参比刚玉管(12)、外参比刚玉管(13)、高纯铝液(14)、刚玉管壁小孔(15)和导电钨丝(16)，所述的内参比刚玉管(12)套装于外参比刚玉管(13)内，所述的高纯铝液(14)封闭于内参比刚玉管(12)和外参比刚玉管(13)的前端，所述的导电钨丝(16)一端穿过内参比刚玉管(12)并连接于高纯铝液(14)内，另一端从内参比刚玉管(12)的尾端穿出并通过导线连接至高频数字示波器(6)，所述的刚玉管壁小孔(15)设置于外参比刚玉管(13)的侧壁上，以使绝缘隔离区域内的底部电解质熔体连通至熔体内部参比电极前端的高纯铝液(14)。2.根据权利要求1所述的一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置，其特征在于，所述的组成阳极区域侧部隔离框架(1)的竖直隔离板包括外隔离板(9)、内隔离板(10)和中间层，所述的外隔离板(9)和内隔离板(10)均由刚玉板制成，中间层为留空的隔热空间。3.根据权利要求2所述的一种工业铝电解槽局部反电动势测量装置，其特征在于，所述的导电钨丝(16)连接至高频数字示波器(6)的导线是从竖直隔离板的中间层穿过的。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红亮，李劼，冉岭，李天爽，孙珂娜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43