[发明专利]一种铝电解槽阳极效应的计算机熄灭方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽阳极效应的熄灭方法，特别是涉及一种铝电解槽阳极效应的计算机熄灭方法。

背景技术

目前，金属铝的工业生产过程中，常会在铝电解槽内发生阳极效应。阳极效应的主要表现是，铝电解槽电压从正常的4.2～4.4v骤然升高到30～60v，并在阳极上出现电弧，使输入电解槽的能量突然呈数倍增加，并且电解槽的温度迅速上升；导致其发生的主要原因是金属铝的生产中，在阳极下方的电解质溶液内的氧化铝浓度过低，而破坏了整个电解系列的平稳供电。现有的解决方法有两种，一种是当阳极效应发生后，控制电解槽的计算机(即操控箱)会发出声音和闪灯警报，通知操作人员赶到电解槽旁并向内加入氧化铝，并用木棒插到阳极下面，剧烈搅拌铝液和电解质溶液，以熄灭阳极效应，但这种方法较为耗时，在搅拌的时间段内会损耗大量电能，操作人员的工作强度较大，并且这种剧烈搅拌容易造成电解槽中铝液的损失；为了克服人工熄灭阳极效应的缺点，国内部分铝厂采用了一种下降阳极的方法来自动熄灭阳极效应，其方法主要是用计算机控制电解槽，先加入氧化铝后，再降低阳极，等待一段时间，再升高阳极。但这种方法有两方面缺点，一是由于人们通常认为下降阳极，减小了极距，就能熄灭阳极效应，而在长期实践后发现使用这种方法的成功率并不高；二是下降的阳极容易挤压高温熔融态的电解质溶液并使其溢出电解槽，既损失电解质溶液，又损失热量，还会烧坏槽罩。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能大幅降低操作时间，降低能耗，能大幅减少操作人员的劳动强度，成功率较高，不会溢出电解质液的铝电解槽阳极效应的熄灭方法，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：它包括采用计算机检测和控制铝电解槽的阳极效应，当计算机检测到铝电解槽的阳极效应发生后，由计算机自动控制先向电解槽内加入氧化铝，然后将阳极提升等待5～10秒后下降阳极并使其浸入电解质溶液中，再次检测铝电解槽的电压，以判断阳极效应是否熄灭，如果阳极效应还未熄灭，在计算机的控制下再依次循环执行提升阳极、等待和下降阳极步骤，直至阳极效应熄灭。

由于采用上述的技术方案，本发明是由计算机控制加入氧化铝，并控制阳极的提升和下降，相对于人工熄灭的方法响应迅速；此外，经过申请人长期研究发现，阳极效应的产生与极距的大小影响并不大，而主要原因是阳极下表面形成的一层气膜阻碍了其正常工作，所以在阳极效应发生后，本发明先保持阳极在电解槽内不动，并加入氧化铝，然后再升高阳极，这时原来在阳极周围的含氧化铝较多的电解质溶液就会流到阳极下方，并在流动时起到搅动电解质溶液的作用，能迅速地增加阳极下面的电解质溶液内氧化铝的浓度，同时能冲掉阳极下表面附着的气膜，有助于加快熄灭阳极效应，使得本发明能大幅降低熄灭阳极效应的所需要的操作时间(与人工熄灭的方法操作时间对比数据如表1所示)，从而大幅降低能耗，并且能大幅减少操作人员的劳动强度。另外，本发明主要熄灭的方法是破坏阳极下表面附着的气膜和增加阳极下方的氧化铝的浓度，并且如果阳极效应未熄灭，本发明将依次循环执行阳极的提升、等待和下降动作，以提高熄灭阳极效应的成功率。再就是，由于本发明是先提升阳极后再下降阳极，并且阳极下降后浸入电解质溶液的体积小于或等于阳极提升前浸入电解质溶液的体积，不会使液体电解质溶液被挤压而溢出电解槽，不会损失电解质溶液而浪费大量热量，更不会使高温的电解质溶液烧坏槽罩。

表1

 

熄灭阳极效应的方式耗时现有的人工操作8～12分钟本发明的计算机控制自动操作1～2分钟

具体实施方式

本发明的实施例：本铝电解槽阳极效应的计算机熄灭方法是利用现有的计算机检测阳极效应和控制系统来实现的，即通过控制现有的设备来控制铝电解槽的阳极效应，在使用现有的计算机来控制铝电解槽的阳极效应时，当计算机检测到铝电解槽的阳极效应发生后，使计算机自动控制先向电解槽内加入氧化铝，然后将阳极提升并使其全部离开铝电解槽内的电解质溶液，等待5～10秒后下降阳极并使其浸入电解质溶液中，再次检测铝电解槽的电压，以判断阳极效应是否熄灭，如果阳极效应还未熄灭，在计算机的控制下再依次循环执行提升阳极、等待和下降阳极这三个熄灭阳极的操作步骤，直至阳极效应熄灭。为了防止液体电解质溶液被挤压而溢出电解槽，可控制阳极下降后浸入电解质溶液的体积，并使其小于或等于阳极提升前浸入电解质溶液的体积。