一种铝电解槽低电压运行的热平衡控制方法技术

本发明专利技术提供一种铝电解槽低电压运行的热平衡控制方法，该方法是通过控制槽温、电解质、铝水平、下料量和突发效应系数，观察电解槽的电解质粘度、炭渣分离情况，火眼卡堵情况，判断槽况的冷热趋势，确定出压铝量，出压铝量为增大出铝量、或减小出铝量；确定单槽出铝量的选定为２２００～２５００ｋｇ；根据槽况的冷热趋势，进行电压的微调，趋于冷趋势的电解槽，电压可上升１０－５０ｍｖ；趋于热趋势的电解槽，电压可下调１０－２０ｍｖ；控制好出铝的出压周期，出铝的出压周期控制在７－１０天，防止出铝的出压周期时间过长，引起槽况冷热幅度的变化。本发明专利技术使电解槽保持了良好的热平衡，从而提高了电流效率，降低吨铝直流电耗，增加经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低电压铝电解生产的方法，特别是一种铝电解槽低电压运行的热 平衡(电解槽热收入和热支出的平衡)控制方法。
技术介绍
近几年来，由于电价高走，铝电解生产降低电耗成为众多厂家追逐的目标。受限于 国内的原材料质量普遍不高，电流效率的大幅提高成为一种奢望，低电压就成了一种较为 普遍的选择，它是降低吨铝直流电耗的最快捷、最有效的手段之一。生产实践证明，低电压铝电解生产可以有效地大幅降低电耗，提高电能效率。但 是，低电压铝电解生产带来的低能量输入支撑起来的电解槽热平衡状态显得较为脆弱，改 进工艺操作模式显得格外重要。一般的厂家在降低电压的同时，会普遍提升一部分电流用 于补偿能量输入的下降。根据电热平衡计算，降低lOOmv，对于300KA应强化15KA左右， 400KA系列应该强化20KA左右。但是，众多厂家由于受客观条件的限制，大幅提高电流较为 困难。有的受限于阳极高度；有的受限于槽龄较老；有的供电设备或线路无法满足等等。于是，低电压运行就出现热量输入不足的种种特征①当槽温低，电解质低，效应 系数增加，电解槽中缺少氧化铝里时易发生突发效应，此时电解槽不工作，需打壳下料，插 入效应棒到电解槽铝水中，使铝水飞溅到阳极上造成顺时短路，效应熄回；②电解质发粘， 碳渣不易分离；③电解质收缩，并且面壳粘带电解质现象明显；④槽温易盘桓于低位，并且 很难提高；⑤铁硅含量容易失控，在电解槽生产中，原料中都含有少量的铁硅，一般都熔解 在铝水中，收缩在侧部炉帮里，一旦电解槽趋于热行程，炉帮熔化，铁硅出来，就要溶解在铝 水中，引起原铝质量的下降；⑥卡堵锤头现象增多，当电解槽处于冷行程时，电解质发粘、溶 解氧化铝能力降低，易出现打壳下料口锤头卡堵；⑦下料量居高不下，槽子冷时，氧化铝溶 解不了，计算机判断电解槽缺料，下料量增大，槽子趋热时，炉帮熔化，下料量减小，电流效 率明显下降。通过长时间的实践，我们发现在低电压运行状态下，出铝量和电压调整的不合 理，极易使电解槽趋于冷、热行程状态，并且调整到良好的热平衡状态，周期较长。根据电解 槽技术条件的变化及槽况运行状态，选择适宜的出铝量和出铝周期及电压的小幅调整，对 保证电解槽的热平衡尤为重要。
技术实现思路
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种电解槽热收入和热 支出平衡的能降低生产电耗的。该方法是以出 铝调整为主线，以电压微调为辅助，保证电解槽良好的热平衡；实验时采取二四一的出铝模 式，二四一的出铝模式是在车间两个工区进行出铝量的调整，一个工区增大出铝量，电压下 调保持在3. 85-3. 90v之间，另一个工区减少出铝量，电压微升保持在3. 90v-3. 92v ；采取单 槽四个出铝量2200kg、2300kg、2400kg、2500kg ；按一个月的周期进行调整的运行模式。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为，该方法是由如下步骤实现的第一步、通过控制槽温、电解质、铝水平、下料量和突发效应系数，观察电解槽的电 解质粘度、炭渣分离情况，火眼卡堵情况，判断槽况的冷热趋势，确定出压铝量，出压铝量为 增大出铝量、或减小出铝量；第二步、确定单槽出铝量的选定为2200 2500kg ；第三步、根据槽况的冷热趋势，进行电压的微调，趋于冷趋势的电解槽，电压可上 升10-50mv ；趋于热趋势的电解槽，电压可下调10-20mv ；第四步、控制好出铝的出压周期，出铝的出压周期控制在7-10天，防止出铝的出 压周期时间过长，引起槽况冷热幅度的变化。进一步，所述的单槽出铝量的选定为2200kg或2300kg或2400kg或2500kg。本专利技术的积极效果1、本专利技术是以出铝调整为主线，以电压微调为辅助，保证电解槽良好的热平衡；采 取二四一的出铝模式，二四一的出铝模式是在车间两个工区进行出铝量的调整，一个工区 增大出铝量，电压下调保持在3. 85-3. 90v之间，另一个工区减少出铝量，电压微升保持在 3. 90v-3. 92v ；采取单槽四个出铝量2200kg、2300kg、2400kg、2500kg ；出压铝量按一个月 的周期进行调整的运行模式，保证了电解槽的热平衡。2、本专利技术通过采取二四一的出铝模式，在一个车间两个工区进行出压出铝量和电 压微调，使电解槽保持了良好的热平衡，从而提高了电流效率，降低吨铝直流电耗，增加经 济效益。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1表1是以320KA铝电解槽在2010年7月的实验为例，说明本专利技术的控制方法2010 年 7月平均出铝量 kg电流效率 %平均电压 V吨铝直流电 耗kwh下料量 Kg硅含量 %--工区238592.553.911258948170.79二工区236091.583.8931266747300.80 从表1中可以看到，2010年7月初，电解二车间一工区下料量月均4817kg较二工 区下料量月均多87kg，硅含量0. 79%较二工区-0. 01%，结合现场槽况，一工区电解槽电解 质发粘，闪烁效应增多(闪烁效应是当槽温低时，电解槽缺料来的瞬时效应)，卡堵火眼频 繁，说明一工区电解槽处于微冷行程，需增大出铝量，微升电压减少热损失，而二工区槽况 趋于微热，需采取减少出铝量，微降工作电压，控制电解槽不走入热行程，通过采取二四一 的出铝模式，7月份，一工区平均出铝量2385kg较二工区多25kg，减少了电解槽的热损失；4一工区平均电压微调至3.91v较二工区高0.017v，增加电解槽的热收入；针对二工区电解 槽处于微热行程，采取减少出铝量和微降电压调整措施，保证二工区良好的电解槽热平衡。实施例2表2是以320KA铝电解槽在2010年8的实验为例，说明本专利技术的控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解槽低电压运行的热平衡控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：　　第一步，通过控制槽温、电解质、铝水平、下料量和突发效应系数，观察电解槽的电解质粘度、炭渣分离情况，火眼卡堵情况，判断槽况的冷热趋势，确定出压铝量，出压铝量为增大出铝量、或减小出铝量；　　第二步，确定单槽出铝量的选定为２２００～２５００ｋｇ；　　第三步，根据槽况的冷热趋势，进行电压的微调，趋于冷趋势的电解槽，电压可上升１０－５０ｍｖ；趋于热趋势的电解槽，电压可下调１０－２０ｍｖ；　　第四步，控制好出铝的出压周期，出铝的出压周期控制在７－１０天，防止出铝的出压周期时间过长，引起槽况冷热幅度的变化。

【技术特征摘要】
一种铝电解槽低电压运行的热平衡控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤第一步，通过控制槽温、电解质、铝水平、下料量和突发效应系数，观察电解槽的电解质粘度、炭渣分离情况，火眼卡堵情况，判断槽况的冷热趋势，确定出压铝量，出压铝量为增大出铝量、或减小出铝量；第二步，确定单槽出铝量的选定为2200～2500kg；第三步，根据槽况的冷热趋势，进行电压的微调，趋于冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳海涛，张继国，赵继安，李建峰，
申请(专利权)人：河南中孚实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]