[发明专利]一种在线测量电解槽阳极厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线测量电解槽阳极厚度的方法。

背景技术

180KA铝电解在产阳极厚度不但影响着生产平稳、电流效率等重要技术参数与经济指标，还直接影响着槽内原铝液的质量品位。目前对电解槽阳极厚度的掌握方法只有根据已换出的残极厚度，结合电解槽生产工艺条件，推算在产阳极的厚度，缺陷是只能对大概厚度进行经验上的判断，因此误差较大，且一旦判断失误将会对电解槽生产带来重大的负面影响。目前尚无一种简单在线测量电解槽阳极厚度的方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在线测量电解槽阳极厚度的方法，提高了铝电解槽生产效率、稳定了工艺技术条件，有效降低了阳极毛耗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种在线测量电解槽阳极厚度的方法，包括如下步骤：

步骤一，设定基准：以新换入电解槽中的阳极为基准高度，结合铝导杆受热膨胀系数进行误差修正；

L₁=L-T_D*0.0000236，L₁为修正后基准值，L为新换入阳极高度，T_D为导杆温度，0.0000236为铝热膨胀系数；

步骤二，在线阳极测量：对测量目标阳极进行高度定位，结合铝导杆受热膨胀系数、水平母线对比倾斜度以及铝导杆——炭块钢梁垂直系数根据以下公式进行误差修正：

L_T=L₂-L_C-T_D*0.0000236，L_T为目标阳极修正后的厚度，L₂为目标阳极测量厚度，L_C为在线测量的阳极厚度；

步骤三，厚度计算：在确定基准高度与测量目标阳极高度后，将相关数据输入计算机，利用公式L=L₁-L_T进行阳极厚度的计算，并根据如下公式进行误差修正：

L=(L₁-L_T)0.000236*T*S/sinα，T为导杆温度，S为导杆横截面积，α为导杆歪斜后，与阳极炭块钢梁的夹角，即对导杆-炭块钢梁垂直系数的考虑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该技术可应用于各种型号的阳极测高装置及配套天车附件设施之上。

2.在测高装置与配套天车附件设施齐全的基础之上，整套技术无需资金投入，不产生任何成本。

3.可准确进行在线测量铝电解槽阳极厚度。

4.根据测量结果，可对稳定技术条件、合理安排阳极交换周期以节省阳极毛耗等方面起到关键作用。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。

本发明适用于各种阳极测高装置及配套天车附件设施之上，且适用于各种铝电解槽型，具体步骤为：

1、基准设定方法：以新换入电解槽中的阳极为基准高度，结合铝导杆受热膨胀系数、水平母线对比倾斜度、铝导杆——炭块钢梁垂直系数等客观因素进行误差修正。L₁=L-T_D*0.0000236，L₁为修正后基准值，L为新换入阳极高度，T_D为导杆温度，0.0000236为铝热膨胀系数；

2、在线阳极测量方法：对测量目标阳极进行高度定位，结合铝导杆受热膨胀系数、水平母线对比倾斜度、铝导杆——炭块钢梁垂直系数等客观因素进行误差修正，并对比基准高度计算差值。L_T=L₂-L_C-T_D*0.0000236，L_T为目标阳极修正后的厚度，L₂为目标阳极测量厚度，L_C为在线测量的阳极厚度；

3、算法的设计：初步计算基准高度与测量目标阳极高度的差值，后对差值进行误差修正，修正算法为差值±槽温-铝导杆热传导系数-铝导杆热膨胀系数导致的铝导杆横截面收缩变化与铝导杆-炭块钢梁垂直系数的特定关系影响下的铝导杆纵向长度变化关系值。L=(L₁-L_T)0.000236*T*S/sinα，T为导杆温度，S为导杆横截面积，α为导杆歪斜后，与阳极炭块钢梁的夹角，即对导杆-炭块钢梁垂直系数的考虑。

4、具体措施：在确定基准高度与测量目标阳极高度后，将相关数据输入计算机，利用本发明的专用算法进行阳极厚度的计算。