[发明专利]一种铝电解过程电解质分子比的测量方法

摘要

本发明公开了一种铝电解过程电解质分子比的测量方法，包括：（1）确定电解质中氟化铝增量计算公式的系数，计算公式如下：W_apAlF=α(T-temp0)+βAlFg+γW_aAlF+a(T-temp0)²+bAlFg²+c(T-temp0)AlFg+d；（2）根据测量的电解质水平和氟化铝添加次数以及各次的重量。（3）利用步骤（1）的公式计算氟化铝的增量；（4）计算滚动误差；（5）计算等效分子比。本发明解决了分子比的测量问题，为电解槽的控制提供依据。

主权项

一种铝电解过程电解质分子比的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：（1）确定电解质中氟化铝增量计算公式的系数，计算公式如下：W_apAlF=α(T‑temp0)+βAlFg+γW_aAlF+a(T‑temp0)²+bAlFg²+c(T‑temp0)AlFg+d；式中，W_apAlF为电解质中氟化铝增量、AlFg为过剩氟化铝浓度百分数、W_aAlF为氟化铝添加速率、temp0为基线温度，α、β、γ、a、b 、c、 d为方程中的7个系数；利用生产过程中的分析数据，利用最小二乘法辨识得到方程中的系数，电解质中氟化铝增量以天为单位，每日计算一次；（2）根据测量的电解质水平和氟化铝添加次数以及各次的重量，计算添加的氟化铝重量和电解质总量，氟化铝重量W_aAlF=N_AlFT_AlF，式中，N_AlF为当天氟化铝加料次数，T_AlF为当天每次平均氟化铝加料量；电解质总量W_ele=c₁H₁+c₂L₁+c₃，式中，H₁为电解质水平，L₁为炉膛形状参数，系数c由槽型决定；（3）利用步骤（1）的公式计算氟化铝的增量，氟化钠的增量根据上二次分析结果直接计算，公式中过剩氟化铝浓度需要滚动计算，即首先用前一天的过剩氟化铝浓度分析结果和温度以及氟化铝添加量，计算当天的电解质中氟化铝增量，用当天的电解质中氟化铝增量计算当天的过剩氟化铝浓度，计算公式为AlFg =W_apAlF3/W_ele+AlF₃，AlF₃为上次计算得到的过剩氟化铝浓度；再用当天计算得到的过剩氟化铝浓度和当天温度以及氟化铝添加量计算下一日的电解质中氟化铝增量，依次反复计算得到指定日期的氟化铝增量；根据电解质总量和计算得到氟化铝的增量，利用分析数据和增量，计算当前电解质中过剩氟化铝浓度；（4）计算滚动误差：当有取样分析结果时，利用过剩氟化铝浓度测量值和取样日计算值，二者相减得到误差值，误差值用来校正计算结果，利用最近三次误差的加权平均值，作为计算的滚动误差，加权系数从远至近分别为0.1、0.3、0.7；（5）计算等效分子比：利用计算当前电解质中氟化铝增量加上滚动误差，作为计算时刻的实际氟化铝增量，以此来计算过剩氟化铝浓度；再根据当前电解质中氟化钠和过剩氟化铝浓度计算分子比，作为生产过程中电解槽控制的等效分子比；计算等效分子比的公式CRj=2*NaF/(AlFg+△+2/3NaF)，其中CRj为等效分子比，△为滚动误差，NaF为最近分析的氟化钠浓度百分数。