[发明专利]一种在线测量铝电解槽平均电流效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线测量铝电解槽平均电流效率的方法。

背景技术

在铝电解生产过程中，电流效率是一个重要的指标，对电流效率进行在线测量可以及时了解炭阳极反应情况和电解槽运行状况，有利于及时调整电解工艺制度和降低吨铝阳极消耗，及时有效地对电解过程的电流效率进行测量，对生产过程的控制有重要的意义。目前，电流效率的测定，通常是采用盘存法来测量和计算电流效率的。用盘存法测量和计算电流效率需要长时间的统计数据，费时费力，对电解槽运行状况的反馈迟钝，不能及时地指导电解生产。

发明内容

本发明的目就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种操作简便，容易实施，测量结果与真实值之间的误差小，能及时快速测量出单台、多台或系列电解槽的平均电流效率的在线测量铝电解槽平均电流效率的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种在线测量铝电解槽平均电流效率的方法，其特征在于其测量过程是采用傅立叶红外光谱仪在线测量电解槽烟气中CO和CO₂的浓度，取得连续记录浓度数据；连续测量一段时间后，将取得的CO和CO₂的浓度值分别求和；用CO₂的总浓度和CO的总浓度计算该测量时间段的平均电流效率。

由于在使用炭阳极电解生产金属铝的工艺过程中，炭阳极不断氧化消耗，给出电子，析出阳极气体，铝离子获得电子，被还原生成金属铝。当阳极气体为纯净的CO₂时，电流效率100％。由于炭阳极具有较高的反应活性，能在电解温度下与CO₂发生二次反应，生成CO，从而造成了炭阳极的额外消耗，此时电流效率低于100％。本发明的方法就是基于上述原理，测得电解槽烟气中的CO和CO₂的浓度经计算得出电流效率，操作简便，容易实施，测量结果与真实值之间的误差小，能及时快速测量出单台、多台或系列电解槽的平均电流效率的在线测量铝电解槽平均电流效率，及时反映电解槽的运行情况。

具体实施方式

一种在线测量铝电解槽平均电流效率的方法，其测量过程是采用傅立叶红外光谱仪在线测量电解槽烟气中CO和CO₂的浓度，取得连续记录浓度数据；连续测量一段时间后，将取得的CO和CO₂的浓度值分别求和；用CO₂的总浓度和CO的总浓度计算该测量时间段的平均电流效率。

实施例

用傅立叶红外光谱仪在线测量200kA电解系列的电流效率，测量点包括5台电解槽的烟气；红外光谱仪连续记录该电解系列烟气的浓度数据，连续测量78小时；将记录的CO₂浓度和CO浓度分别相加，∑[CO₂]＝7596936.997ppmv＝759.694％v，∑[CO]＝453009.1536ppmv＝45.301％v；经计算CE＝94.37％，与该厂采用盘存法统计的电流效率94.0％相比，两者的偏差为0.37％。