[发明专利]铝电解槽能量平衡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解行业生产方法，具体地说是涉及一种铝电解槽能量平衡控制方法。

背景技术

铝电解槽的能量平衡是通过智能模糊控制系统进行控制的。其控制原理为：根据电解槽中的电解质氟化铝浓度、阴极压降等工艺参数，对电解槽的工作电压进行设定，达到能量平衡控制的目的；通过对槽电阻进行跟踪对氧化铝添加速率控制，达到控制电解质氧化铝浓度的目的。其存在的不足之处是：由于检测到的氟化铝浓度的滞后性，对电解槽的工作电压设定时，时间已经过去了3～5天，电解质成分已经发生了变化；电解槽的重要技术参数电解质温度、初晶温度、过热度，在对电解槽的电压设定时，没有考虑；电解槽的电解质温度控制精度±5℃范围仅为30～50％，严重制约了铝电解技术经济指标的进一步提高。在电解槽的工艺参数中，系列电流、电解质水平、铝水平、氟化钙浓度、氟化镁浓度、氟化锂浓度、氧化铝浓度不变的情况下，影响电解槽能量平衡的技术参数便剩下槽工作电压、氟化铝浓度。因此，控制电解槽能量平衡的方法便是通过对槽工作电压和氟化铝浓度或添加量的调整就尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种通过对槽工作电压和氟化铝浓度或添加量的调整，即使电解质温度、初晶温度、过热度控制在目标范围内的铝电解槽能量平衡控制方法。

本发明铝电解槽能量平衡控制方法通过下述技术方案予以实现：一种铝电解槽能量平衡控制方法，包括槽控机、上位机，所述的方法包括如下步骤：

1)槽工作电压的调整(1)选择8台正常的电解槽，每两台为一组，电压分别上调50mV、100mV、150mV、200mV，电压上调后每一小时测一次电解质温度，初晶温度和过热度，测量时间为14h；根据测量数据，回归出增加电压10mV对电解质温度、过热度的影响值k_t1、k_SH1；(2)选择8台正常的电解槽，每两台为一组，电压分别下调40mV、60mV、80mV、100mV，电压下调后每一小时测一次电解质温度，初晶温度和过热度，测量时间为14h；根据测量数据，回归出降低电压10mV对电解质温度、过热度的影响值k_t2、k_SH2；(3)设定电解槽电解质温度、过热度目标值T_target、SH_target；(4)利用实时测量的电解槽电解质温度和过热度，并与最近三天测量的电解质温度和过热度进行加权平均，得到电解质温度和过热度加权平均值T_corr、SH_corr；(5)若T_corr＜T_target，应用V_charge＝(1/k_t1)*(T_target-T_corr)+(1/k_SH1)*(SH_target-SH_corr)计算出槽工作电压的增加值，且电解槽工作电压设定值不能高于最大设定电压；(6)若0℃＜T_corr-T_target＜15℃，应用V_charge＝(1/k_t2)*(T_target-T_corr)+(1/k_SH2)*(SH_target-SH_corr)计算出槽工作电压的减小值，且电解槽工作电压设定值不能低于最小设定电压；(7)若T_corr-T_target＞15℃，应检查电解槽，如是否有阳极效应，阳极长包、碳渣量多等现象。如果发现有这些问题，则按标准操作步骤消除这些问题，槽电压返回到设定值直到下一次测量时。