[实用新型]铝电解槽区域控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽的控制系统，尤其涉及应用区域控制方法对预焙阳极铝电解槽的物料平衡、阳极电流分布以及电解质铝液界面稳定性分区域进行控制的铝电解槽区域控制系统。

背景技术

铝电解槽内存在着复杂的物料平衡和物理场分布。只有将电解槽的尽可能多的参数进行合理的控制才能使电解槽达到较好的物料平衡和热量平衡，取得较好的技术经济指标。

传统控制方法是根据电解槽整体的电压信号进行分析处理，采用各种控制策略来对电解槽进行整体控制。随着尺寸不断变大，极距以及熔体的流速和界面波动等在空间上存在严重不均衡性。传统控制方法的缺点不断暴露出来。氧化铝在电解质中的浓度在空间分布上不均匀，传统控制方法对此缺乏针对性的控制，容易诱发阳极效应的发生；传统控制方法很难对阳极的电流分布进行实时的监控和调整，容易出现阳极严重偏流，造成能量浪费；电解槽发生局部界面波动剧烈时，传统控制方法只能对极距进行整体控制，电解槽的热平衡经常随着整体极距的调整而受到破坏。

这种不考虑电解槽的区域差异的传统控制方法已经不能适应现在社会对降低铝电解过程的能源消耗，减少阳极效应中产生的有害气体的排放量，以及铝厂对进一步提高电流效率和槽寿命的要求。因此研发新的铝电解槽控制系统和方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种铝电解槽区域控制系统，目的是为了提高电解槽内氧化铝浓度控制精度，有效的监控和消除电解槽局部出现的电解质铝液界面波动和阳极质量问题，使电解槽维持良好的稳定性和热平衡，提高电流效率，降低能耗，减少阳极效应。

为达上述目的本发明铝电解槽区域控制系统，包括电解槽和槽控机，将电解槽划分为两个或两个以上的控制区域，在每个控制区域内设有信号采集处理子系统、槽况诊断子系统、区域氧化铝加料子系统和区域极距控制子系统。

所述的信号采集处理子系统为设在阳极导杆和/或阳极大母线上的信号采集装置，信号采集装置采集电压或电流信号。

所述的槽况诊断子系统由下述结构构成：槽控机，接收信号采集处理子系统发送的信号，进行处理后向区域氧化铝加料子系统和区域极距控制子系统发送控制信号；上位机，接收槽控机的信号，进行处理后向槽控机反馈信号。

所述的在每个控制区域内至少设置一个区域氧化铝加料子系统。

所述的区域氧化铝加料子系统为氧化铝加料装置。

所述的每个控制区域设有阳极大母线，相邻控制区域内的阳极大母线通过软带连接。

所述的区域极距控制子系统为由槽况诊断子系统控制的阳极提升机构，在每个控制区域内设有至少一台阳极提升机构。

本发明的优点效果：

本发明能对电解槽的各控制区域进行有针对性的控制，提高了控制精度，对出现异常的区域能进行有效的监控和单独区域控制，避免了整体操作对电解槽状态特别是热平衡的破坏，有利于稳定电解槽运行，达到节能降耗，提高电流效率的效果。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图中：1、槽控机；2、氧化铝加料装置；3、阳极提升机构；4、阳极大母线；5、阳极；6、信号采集装置；7上位机；8、软带；9、阳极导杆；10、电解槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本发明铝电解槽区域控制系统，包括电解槽10和槽控机1，将电解槽10划分为两个控制区域，在每个控制区域内设有信号采集处理子系统、槽况诊断子系统、区域氧化铝加料子系统和区域极距控制子系统；信号采集处理子系统为设在阳极导杆9和/或阳极大母线4上的信号采集装置6，信号采集装置6采集电压或电流信号；槽况诊断子系统由下述结构构成：槽控机1，接收信号采集处理子系统发送的信号，进行处理后向电解槽发送控制信号；上位机7，接收槽控机1的信号进行处理后向槽控机1发送反馈信号；区域氧化铝加料子系统为氧化铝加料装置2；每个控制区域设有阳极大母线4，相邻控制区域内的阳极大母线4通过软带8连接；区域极距控制子系统为由槽况诊断子系统控制的阳极提升机构3，在每个控制区域内设有一台阳极提升机构。

铝电解槽区域控制系统的控制方法，由下述步骤构成：每个控制区域内的信号采集处理子系统将采集的信号传送到槽况诊断子系统，为槽况诊断子系统提供数据输入，通过槽况诊断子系统对槽况进行诊断，然后槽况诊断子系统对不同控制区域内的区域氧化铝加料子系统和区域极距控制子系统发出动作指令，由区域氧化铝加料子系统和区域极距控制子系统完成对电解槽的区域控制。