[發(fā)明專利]一種鋁電解槽下料系統(tǒng)故障實時檢測方法

無效

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• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101275246A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 趙慶云;王鑫健;張保偉
• 申請（專利權）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20;C25C3/14
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心
• 代理人: 李迎春

技術領域

一種鋁電解槽下料系統(tǒng)故障實時檢測方法，涉及一種鋁電解生產過程中電解槽下料系統(tǒng)運行狀態(tài)及下料系統(tǒng)故障在線監(jiān)測方法。

背景技術

電解鋁工業(yè)經歷了多年的發(fā)展歷程，到目前為止，電解鋁生產已全部采用預焙陽極鋁電解槽工藝技術。對于預焙陽極鋁電解槽來講，氧化鋁的添加是電解槽生產與控制的關鍵環(huán)節(jié)，都是通過中間點式下料系統(tǒng)來完成的。電解槽下料系統(tǒng)的運行狀態(tài)好壞直接影響電解氧化鋁濃度的控制以及整個電解槽的技術經濟指標。由于電解生產是在高溫、高粉塵、強磁場的環(huán)境下，設備的故障率較高，目前幾乎所有中間點式下料系統(tǒng)都沒有在線監(jiān)測系統(tǒng)，全部由人工巡檢來發(fā)現(xiàn)故障。這種運行方式下，下料系統(tǒng)的故障不能及時的發(fā)現(xiàn)并且得到及時處理，氧化鋁不能按照控制系統(tǒng)要求添加到電解槽中，使電解槽缺料而引發(fā)陽極效應。陽極效應發(fā)生時電解質與炭塊之間的表面張力增大，利于炭渣的分離，使電解質變得清亮，電阻減少，能夠補充槽子熱量的不足，電解生產管理人員可以通過陽極效應發(fā)生的頻次判斷槽子的生產狀態(tài)是否正常，但同時陽極效應的發(fā)生會造成大量電能的損失(普通效應電壓可以達到30～40伏，效應延續(xù)時間3～5分鐘，對于一臺160KA的電解槽而言一個效應就會浪費約320度電)，破壞電解槽穩(wěn)定陽極生產的條件(系列電流波動，電解溫度從正常值950℃左右上升到990℃～1000℃，槽幫熔化變薄，增加了側部碳塊被浸蝕的可能性，而且溫度和槽幫要50分鐘才能基本恢復到正常值)，陽極效應時還產生破壞臭氧層的PFCs(CF₄、C₂F₆)氣體，它們產生溫室效應的作用比CO₂平均高8000倍左右，對生態(tài)環(huán)境產生十分惡劣的影響，同時造成電解質中氟化鹽的損失。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效降低能源消耗、減少PFCs等有害氣體的排放量、保證電解生產的平穩(wěn)高效運行、提高電流效率和槽壽命，使電解操作人員及時掌握電解槽下料系統(tǒng)的運行狀態(tài)，有效提高鋁電解控制水平，達到較好的技術經濟指標的鋁電解槽下料系統(tǒng)故障實時檢測方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)的。

一種鋁電解槽下料系統(tǒng)故障實時檢測方法，其特征在于該檢測過程是通過槽控機根據(jù)下料間隔、下料周期以及電解槽槽電阻隨時間的變化率、氧化鋁濃度變化狀態(tài)參數(shù)，實時判斷下料系統(tǒng)運行狀態(tài)并及時檢測下料系統(tǒng)故障，然后在監(jiān)控系統(tǒng)上顯示故障狀態(tài)并通過車間語音廣播系統(tǒng)廣播。

槽控機通常是按照正常加料周期—欠量加料周期—過量加料周期—正常加料周期，交替進行控制，在控制過程中同時監(jiān)測電解槽中的氧化鋁濃度的變化以及電解槽槽電阻隨時間的變化率。

當槽控機控制運行在欠量加料周期時，正常狀態(tài)下電解槽中氧化鋁濃度將變低；如氧化鋁濃度不變或變高則下料系統(tǒng)可能出現(xiàn)漏料現(xiàn)象；當操控機控制運行在過量加料周期時，正常狀態(tài)下電解槽中氧化鋁濃度將變高；如氧化鋁濃度不變或變低則下料系統(tǒng)可能出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。

通過對下料系統(tǒng)狀態(tài)的實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)下料系統(tǒng)故障，下料系統(tǒng)故障能及時得到維護和維修，減少因下料系統(tǒng)故障對整個電解槽系統(tǒng)運行的影響，提高了電解槽控制效果，達到節(jié)能降耗的目的。

本發(fā)明的一種鋁電解槽下料系統(tǒng)故障實時檢測方法，其特征在于所述的槽控機包括：

(1)電壓電流檢測部分：檢測電解槽的電壓及系列電流變化值；

(2)通訊接口部分：接受上位機設定參數(shù)和上傳運行參數(shù)；

(3)控制驅動部分：對打殼下料系統(tǒng)及提升部分的控制驅動；

(4)CPU微處理器與存儲器部分：對檢測信號解析與計算以及數(shù)據(jù)存儲并根據(jù)控制策略發(fā)出控制指令控制打殼下料系統(tǒng)及提升部分的動作；

(5)顯示與按鍵操作部分：操控機的人機接口部分；

(6)監(jiān)控主機部分：設定槽控機運行控制參數(shù)，并通過現(xiàn)場控制總線對電解槽的工藝操作和物料配給進行集中控制，同時進行數(shù)據(jù)圖表生成、存儲、打印輸出，一臺監(jiān)控主機監(jiān)控多臺槽控機；其系統(tǒng)軟件分槽控機程序和上位監(jiān)控機程序組成，槽控機程序是固化在槽控機的存儲器中，上位監(jiān)控機程序是存放在上位監(jiān)控機內，通過編程將其以軟件功能模塊的方式存儲在槽控機和監(jiān)控主機中，由控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。