[发明专利]用于确定铝土属性的系统和方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年1月31日提交的标题为“SYSTEM AND METHODS FOR DETERMINING ALUMINA PROPERTIES”的美国专利申请No.13/107,557的优先权，该专利申请以其整体作为参考并入本文。

背景技术

铝土被用作铝电解槽中的铝金属的生产中的给料。铝土质量可以基于供应商和/或等级等其他因素而变化，有时可以显著地变化。铝土质量中的这种变化可以影响铝电解槽的操作。可以变化的一个参数是铝土流动性。例如，图1说明了一个电解槽在一年的周期中的铝土流动性的变化。所述流动性范围是从约65秒至约160秒。流动性还可以在罐与罐之间高度可变。例如，如以下的表1所示，即便测量全部在几乎相同的时间里进行，但在相同的熔炉中的五个不同的罐实现了从59秒到152秒的平均流动性。

表1

电解槽流动性(汇集流动时间)A109B152C118D87E59

发明内容

广泛地说，本申请涉及用于确定铝土给料的一个或更多属性的系统和方法。这些属性可以用于改变一个或更多个铝电解槽的操作参数（例如，努力提高一个或更多个铝电解槽的性能）。

在一个方面中，系统包括铝土存储单元，该铝土存储单元包含或适于包含铝土给料。所述系统可以包括与铝土存储单元连通的铝土供给构件。所述铝土供给构件还可以与铝电解槽连通。例如，铝土供给构件可以包括具有远端部分、近端部分和中间部分的通道。所述远端部分可以与铝土存储单元连通。所述近端部分可以与铝电解槽连通。所述中间部分置于所述远端部分和所述近端部分之间。所述铝土存储单元的铝土给料可以周期性地流经铝土供给构件（例如经由所述通道）并流到所述铝电解槽。测量装置可以与铝土供给构件连通。所述测量装置可以配置为测量供给构件属性（例如铝土给料温度）并将第一信号传输到处理器。所述处理器可以配置为接收所述第一信号并且至少部分地基于所述第一信号而产生供给构件属性数据（例如铝土给料温度数据）。这种数据可以用于预测铝土属性（例如铝土流动性）。例如，所述系统可以包括数据分析器，其配置为分析供给构件属性数据并且基于所述供给构件属性数据提供/输出预测的铝土属性。

在一个实施例中，所述测量装置是热电偶。所述热电偶可以定位为接近铝土供给构件的通道、在铝土供给构件的通道内和/或与铝土供给构件的通道相邻。当铝土供给的铝土给料流经所述通道时，热电偶可以获得温度读数，该温度读数可以经由处理器转换为温度数据。数据分析器可以接收温度数据，并且使用一个或更多个模型使这些数据与预测的铝土属性（例如铝土流动性、包括平均微粒尺寸的铝土微粒粒度分布、铝土馈送率和/或馈送量）相关。所述数据分析器可以输出预测的铝土属性，例如，输出到显示器、控制装置和/或其他设备和/或系统。相应地，可以调节铝土流动参数。酌情可以使用多个铝土存储单元、铝土供给构件、测量装置、处理器和/或数据分析器。

在一种方法中，铝土流动控制装置（例如阀）与铝土存储单元和/或铝土供给构件连通。铝土流动控制装置可以与控制器（例如计算机、PLC）连通。控制器可以至少部分地基于预测的铝土属性来调节铝土流动控制装置。