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铝电解槽单槽出铝量控制方法

阅读：1018发布：2021-02-10

IPRDB可以提供铝电解槽单槽出铝量控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，该方法包括如下步骤：确定所述铝电解槽单槽的标准槽温a3、铝液的标准高度b3、电解质的标准高度c3、分子比标准值d3、氧化铝下料量标准值e3、理论出铝量f3的上限值f上和下限值f下；测量出所述铝电解槽单槽的槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4、基础出铝量f4；计算出实际出铝量f的初步调整值X1、中间调整值X2和最终调整值X3，根据f＝f4+X3得到实际出铝量f。与相关技术相比，本发明有益效果在于，工艺控制效果较好、电解效率较高、能耗较低。，下面是铝电解槽单槽出铝量控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、确定所述铝电解槽单槽的标准槽温a3、铝液的标准高度b3、电解质的标准高度c3、分子比标准值d3、氧化铝下料量标准值e3、理论出铝量f3的上限值f上和下限值f下；

步骤二、测量出所述铝电解槽单槽的实际值，包括槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4、基础出铝量f4；

步骤三、给所述铝电解槽单槽的槽温a4赋予权重a1、铝液的高度b4赋予权重b1、电解质的高度c4赋予权重c1、分子比d4赋予权重d1、氧化铝下料量e4赋予权重e1，其中，a1+b1+c1+d1+e1＝1，且a1、b1、c1、d1、e1均为大于零且小于一的常数；

步骤四、分别根据测得的所述铝电解槽单槽的槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4所反映出的所述铝电解槽单槽的冷热程度分别给所述铝电解槽单槽的槽温a4赋予等级a2、铝液的高度b4赋予等级b2、电解质的高度c4赋予等级c2、分子比d4赋予等级d2、氧化铝下料量e4赋予等级e2，其中，a2、b2、c2、d2、e2分别为-2、-1、

0、1、2中的一个；

步骤五、根据计算式X1＝-20*(a1*a2+b1*b2+c1*c2+d1*d2+e1*e2)，计算出实际出铝量f的初步调整值X1；

步骤六、测量出所述铝电解槽单槽的过热度k，设X2为实际出铝量f的中间调整值，若a4≤a3-3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+g，若a3-2≤a4≤a3+2，且k＜8，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+h，若a3-2≤a4≤a3+2，且k＞12，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-j；

若a4≥a3+3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-i，

其中，g、h、i、j均为大于或等于二十且小于或等于一百的常数；

步骤七、若X2≤200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝X2，且实际出铝量f＝f4+X2，若X2＞200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝200，且实际出铝量f＝f4+200。

说明书全文

铝电解槽单槽出铝量控制方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及铝电解技术领域，尤其涉及一种铝电解槽单槽出铝量控制方法。【背景技术】

[0002] 维持铝电解槽的热平衡需要确保铝电解槽的能量和物料的收支平衡。由于铝是良好的导体，当铝电解槽内的出铝量减少时，槽内的铝水量增加，散热增加，铝电解槽温度降低；反之，当铝电解槽内的出铝量增多时，铝电解槽温度升高。在电解工艺控制过程中，因不能准确掌握铝电解槽的实时效率，实际出铝量与理论出铝量存在一定的偏差，作为慢变量，铝电解槽内铝水量的变化会决定铝电解槽热平衡的变化趋势，一旦热平衡失稳，将影响铝电解槽的稳定生产。而在相关技术的铝电解单槽出铝工艺控制过程中，实际出铝量主要由现场工艺人员以自身经验和长期的效率统计为参考，并根据电解槽的温度变化调整得出，但由于铝电解槽的短期效率难以实时掌握，热平衡趋势变化周期长，变化幅度大，电解槽热平衡管理粗放，导致工艺控制困难，电解效率降低，能耗升高。从而相关技术的铝电解槽单槽出铝控制方法存在工艺控制效果较差、电解效率较低、能耗较高的不足。

[0003] 因此，实有必要提供一种新的铝电解槽单槽出铝量控制方法来克服上述技术问题。【发明内容】

[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种工艺控制效果较好、电解效率较高、能耗较低的铝电解槽单槽出铝量控制方法。

[0005] 本发明一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，该方法包括如下步骤：

[0006] 步骤一、确定所述铝电解槽单槽的标准槽温a3、铝液的标准高度b3、电解质的标准高度c3、分子比标准值d3、氧化铝下料量标准值e3、理论出铝量f3的上限值f上和下限值f下；

[0007] 步骤二、测量出所述铝电解槽单槽的实际值，包括槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4、基础出铝量f4；

[0008] 步骤三、给所述铝电解槽单槽的槽温a4赋予权重a1、铝液的高度b4赋予权重b1、电解质的高度c4赋予权重c1、分子比d4赋予权重d1、氧化铝下料量e4赋予权重e1，其中，a1+b1+c1+d1+e1＝1，且a1、b1、c1、d1、e1均为大于零且小于一的常数；

[0009] 步骤四、分别根据测得的所述铝电解槽单槽的槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4所反映出的所述铝电解槽单槽的冷热程度分别给所述铝电解槽单槽的槽温a4赋予等级a2、铝液的高度b4赋予等级b2、电解质的高度c4赋予等级c2、分子比d4赋予等级d2、氧化铝下料量e4赋予等级e2，其中，a2、b2、c2、d2、e2分别为-2、-1、0、1、2中的一个；

[0010] 步骤五、根据计算式X1＝-20*(a1*a2+b1*b2+c1*c2+d1*d2+e1*e2)，计算出实际出铝量f的初步调整值X1；

[0011] 步骤六、测量出所述铝电解槽单槽的过热度k，设X2为实际出铝量f的中间调整值，

[0012] 若a4≤a3-3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+g，

[0013] 若a3-2≤a4≤a3+2，且k＜8，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+h，[0014] 若a3-2≤a4≤a3+2，且k＞12，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-j；

[0015] 若a4≥a3+3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-i，

[0016] 其中，g、h、i、j均为大于或等于二十且小于或等于一百的常数；

[0017] 步骤七、若X2≤200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝X2，且实际出铝量f＝f4+X2，

[0018] 若X2＞200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝200，且实际出铝量f＝f4+200。

[0019] 与相关技术相比，本发明的有益效果在于，减少了实际出铝量与理论出铝量之间的偏差，有利于稳定铝电解槽的生产，热平衡趋势变化周期较短，变化幅度较小，工艺控制效果较好，电解效率较高，能耗较低。【具体实施方式】

[0020] 下面结合实施方式对本发明作进一步说明。

[0021] 本发明一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，该方法包括如下步骤：

[0022] 步骤一、确定铝电解槽单槽的标准槽温a3、铝液的标准高度b3、电解质的标准高度c3、分子比标准值d3、氧化铝下料量标准值e3、理论出铝量f3的上限值f上和下限值f下；

[0023] 步骤二、测量出铝电解槽单槽的实际值，包括槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4、基础出铝量f4；

[0024] 步骤三、给铝电解槽单槽的槽温a4赋予权重a1、铝液的高度b4赋予权重b1、电解质的高度c4赋予权重c1、分子比d4赋予权重d1、氧化铝下料量e4赋予权重e1，其中，a1+b1+c1+d1+e1＝1，且a1、b1、c1、d1、e1均为大于零且小于一的常数；

[0025] 步骤四、分别根据测得的铝电解槽单槽的槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4所反映出的铝电解槽单槽的冷热程度分别给铝电解槽单槽的槽温a4赋予等级a2、铝液的高度b4赋予等级b2、电解质的高度c4赋予等级c2、分子比d4赋予等级d2、氧化铝下料量e4赋予等级e2，其中，a2、b2、c2、d2、e2分别为-2、-1、0、1、2中的一个；

[0026] 步骤五、根据计算式X1＝-20*(a1*a2+b1*b2+c1*c2+d1*d2+e1*e2)，计算出实际出铝量f的初步调整值X1；

[0027] 步骤六、测量出所述铝电解槽单槽的过热度k，设X2为实际出铝量f的中间调整值，

[0028] 若a4≤a3-3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+g，

[0029] 若a3-2≤a4≤a3+2，且k＜8，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1+h，[0030] 若a3-2≤a4≤a3+2，且k＞12，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-j；

[0031] 若a4≥a3+3，则实际出铝量f的中间调整值X2＝X1-i，

[0032] 其中，g、h、i、j均为大于或等于二十且小于或等于一百的常数；

[0033] 步骤七、若X2≤200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝X2，且实际出铝量f＝f4+X2，

[0034] 若X2＞200，且f下≤f4+X2≤f上，设实际出铝量为f，设X3为f的最终调整值，则得到f的最终调整值X3＝200，且实际出铝量f＝f4+200。

[0035] 本实施方式中，铝电解槽单槽的标准槽温a3、铝液的标准高度b3、电解质的标准高度c3、分子比标准值d3、氧化铝下料量标准值e3、理论出铝量f3的上限值f上和下限值f下均由现场的工艺人员根据铝电解槽单槽的实际生产状况来确定，基础出铝量f4是指铝电解槽单槽的上一次实际出铝量，给铝电解槽单槽的槽温a4权重a1的赋予、铝液的高度b4权重b1的赋予、电解质的高度c4权重c1的赋予、分子比d4权重d1的赋予、氧化铝下料量e4权重e1的赋予由现场工艺人员根据铝电解槽单槽的槽温a4、铝液的高度b4、电解质的高度c4、分子比d4、氧化铝下料量e4对铝电解槽单槽冷热度的影响比重来实施，步骤四中，五个等级-2、-1、0、1、2分别代表铝电解槽单槽的槽温小于或等于a3-8、大于a3-8且小于a3-2、大于或等于a3-2且小于或等于a3+2、大于a3+2且小于a3+8、大于或等于a3+8，值得注意的是，本发明实施方式中，温度的单位是℃、高度的单位是cm、氧化铝下料量和出铝量的单位均是kg。

[0036] 通过该铝电解槽单槽出铝量控制方法，减少了实际出铝量与理论出铝量之间的偏差，有利于稳定铝电解槽的生产，热平衡趋势变化周期较短，变化幅度较小，工艺控制效果较好，电解效率较高，能耗较低。

[0037] 下面结合具体实施例作进一步说明。

[0038] 实施例一：

[0039] 一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，该方法包括如下步骤：

[0040] 步骤一、确定铝电解槽单槽的标准槽温950℃、铝液的标准高度28cm、电解质的标准高度16～19cm、分子比标准值24、氧化铝下料量标准值4600kg、理论出铝量的上限值2350kg和下限值2150kg；

[0041] 步骤二、测量出所述铝电解槽单槽的槽温955℃、铝液的高度29cm、电解质的高度19cm、分子比2.5、氧化铝下料量4320kg、基础出铝量2250kg；

[0042] 步骤三、给铝电解槽单槽的槽温955℃赋予权重0.6、铝液的高度29cm赋予权重0.1、电解质的高度19cm赋予权重0.1、分子比2.5赋予权重0.1、氧化铝下料量4320kg赋予权重0.1；

[0043] 步骤四、给铝电解槽单槽的槽温955℃赋予等级1、铝液的高度29cm赋予等级0、电解质的高度19cm赋予等级1、分子比2.5赋予等级1、氧化铝下料量4320kg赋予等级2；

[0044] 步骤五、计算出实际出铝量f的初步调整值-20kg；

[0045] 步骤六、测量出所述铝电解槽单槽的过热度10℃，由于955℃＞953℃，令i＝70kg则实际出铝量的中间调整值为-90kg；

[0046] 步骤七、由于-200＜-90＜200，2250+(-90)＝2160且2150＜2160＜2350，则得到实际出铝量的最终调整值为-90kg，且实际出铝量为2160kg。

[0047] 实施例二：

[0048] 一种铝电解槽单槽出铝量控制方法，该方法包括如下步骤：

[0049] 步骤一、确定铝电解槽单槽的标准槽温950℃、铝液的标准高度28cm、电解质的标

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一种铝管-专利编号CN105889657A	2020-05-12	209
一种铝锭-专利编号CN105805534A	2020-05-11	494
铝合金箔-专利编号CN101809178B	2020-05-11	443
5182铝合金-专利编号CN106834825B	2020-05-11	758
铝合金箔-专利编号CN101809178A	2020-05-11	836
一种铝屋-专利编号CN106193294A	2020-05-12	711
铝型材-专利编号CN104563755A	2020-05-13	89
铝型材-专利编号CN104534262A	2020-05-13	437
铝型材-专利编号CN104534257A	2020-05-13	497
铝熔流槽-专利编号CN103267419B	2020-05-12	250

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