[发明专利]一种炭阳极电阻率分布测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解领域，具体是指一种炭阳极电阻率分布测量装置及其测 量方法。

背景技术

炭阳极是铝电解槽的主体部件，其质量和工作状况的好坏对铝电解生产是 否正常有很大的影响，并且对电流效率、电能消耗、产品等级等经济技术指标 影响十分巨大。目前，电解槽故障中有70％发生在阳极，电解槽经常出现的阳 极故障有：阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断 层、阳极糊漏出、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳等十多 种故障，这此故障主要由阳极质量问题及电解作业不当引起。故障的发生，破 坏了电解槽正常生产技术条件使电解槽出现紊乱状况，其表现为电压摆动、电 压升高、铝水滚动、电解质表面不结壳、电解槽局部不导电、不工作，引起电 流效率急剧下降、直流电单耗及原材料单耗急剧上升、电解操作困难、铝品位 下降等后果，严重的甚至会导致停槽。

综上所述，对阳极炭块生产过程中的质量检测是非常必要的，如果能够在 阳极炭块焙烧前就对其进行检测，就可以避免不合格的阳极炭块进入焙烧工序， 从而减少焙烧过程中的能源消耗，也可以避免问题阳极炭块进入电解生产过程， 如此可以有效防止因阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳 极裂纹断层、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳引起的故障， 进一步提高电解槽的电流效率，降低阳极消耗，降低电力消耗，达到节约电力 能源的目的。然而，目前并没有一种很好的检测装置和检测方法能够对阳极炭 块的质量进行准确的检测，从而影响了铝电解行业的发展。

发明内容

本发明的目的在于解决目前并没有一种很好的检测装置和检测方法能够对 阳极炭块的质量进行准确检测的缺陷，提供一种炭阳极电阻率分布测量装置及 其测量方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种炭阳极电阻率分布测量装置， 包括具有滑块的三维运动平台，和设置在滑块上的活动弹性探测装置；所述活 动弹性探测装置包括套筒，设置在套筒内部的压力传感器，尾端位于套筒内部、 探头位于套筒外部的探针，以及位于套筒内部并与压力传感器和探针相连接的 弹性部件。

进一步的，所述套筒上设置有限位槽，所述探针上设置有穿过该限位槽且 能在限位槽内滑动的限位部件。

所述弹性部件包括导压块和弹簧；所述压力传感器位于套筒的底部，而导 压块则位于套筒的内部并与压力传感器相连接；所述弹簧设置于套筒的内部并 位于导压块与探针之间。

所述限位部件为限位螺栓或限位销钉。

所述限位部件上设置有接线鼻子。

所述探针的探头为伞状。

所述三维运动平台的下方设置有基板。

一种炭阳极电阻率分布测量装置的测量方法，包括以下步骤：

(a)在阳极炭块的3组相对侧面中的任意两组相对侧面上设置多对对称的 测量点，并将第一组设有对称测量点的阳极炭块的侧面置于两台炭阳极电阻率 分布测量装置之间；

(b)将两台炭阳极电阻率分布测量装置的探针对准第一对对称测量点并夹 紧；

(c)计算并记录该第一对对称测量点之间的电阻；然后再将探针移动到下 一对对称测量点，计算并记录第二对对称测量点之间的电阻；重复该步骤，直 至第一组侧面的所有对称测量点测量完毕，得出该相对侧面的电阻率分布；

(d)将第二组设有对称测量点的阳极炭块的侧面置于两台炭阳极电阻率分 布测量装置之间，并重复步骤(b)和(c)；

(e)对电阻率分布进行分析，确定阳极炭块高电阻率的区块。

进一步的，所述步骤(c)中所述的计算阳极炭块两个测量点之间的电阻包 括以下步骤：

(Ⅰ)通过探针向阳极炭块施加电流；

(Ⅱ)测量出阳极炭块两个测量点之间的电压；

(Ⅲ)计算出阳极炭块两个测量点之间的电阻；

所述步骤(b)中探针夹紧阳极炭块时的压力值为固定压力值；所述步骤(Ⅰ) 中施加的电流为恒定电流；所述步骤(Ⅲ)中通过欧姆定律计算出阳极炭块两 点之间的电阻。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明设计合理，整体结构简单，安装方便，使用效果佳。