[實用新型]一種鋁電解槽電解質過熱度在線檢測儀

無效

• 申請號: 200720010200.0
• 申請日: 2007-01-17
• 公開（公告）號: CN200996055Y
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 戚喜全;馬成貴
• 申請（專利權）人: 東北大學設計研究院(有限公司)
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20;G01K1/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富

技術領域

本實用新型屬于鋁電解槽的自動控制或調節裝置的技術領域，具體涉及到一種鋁電解槽電解質過熱度在線檢測裝置。

背景技術

電解質過熱度是指電解質溫度與其初晶溫度的差值。電解生產過程中，必須保持適度的過熱度，以保證正常的電解生產。研究及實踐都表明，過熱度過高，不利于槽內爐幫的形成和保持；過低則對于氧化鋁物料的溶解和生產穩定不利。最新的研究還表明，電解槽的電流效率主要是受控于電解質的過熱度。在一定的電解溫度下，過熱度越低，電流效率越高。因此，鋁行業工作者對于過熱度及其控制越來越重視。但如何獲取過熱度數值，傳統的方法是定期取電解質試樣，分析其分子比，計算初晶溫度來推算過熱度。此方法由于周期長，計算結果過于滯后。同時，由于該方法是間接計算方法，因此也存在較大的誤差。

中國專利200320128760.8、200420030787.8和200520091983.0先后提出了幾種電解質過熱度測試儀。這些儀器的測試方法均是利用專用探頭從槽內取出少量電解質，由浸入電解質內的熱電偶跟蹤電解質的溫度變化過程，根據電解質相變過程中出現的溫度階躍確定初晶溫度，進而計算出過熱度。但這些方法的測量是間歇式的，更主要的是它們每次測量需消耗一個專用探頭，費用很高。

實用新型內容

本實用新型目的是提出一種可連續測量電解質過熱度的裝置。該裝置的探頭保護管由一種耐熔融電解質腐蝕的材料制成，可長期浸泡在熔融電解質中，根據需要啟動控制程序測量電解質的過熱度。

本實用新型提出了一種鋁電解槽電解質過熱度在線檢測儀，包括有測溫探頭保護管、測溫探頭、信號延長線和記錄檢測儀，其特征在于：(1)測溫探頭保護管采取夾層結構，其外管為壓縮冷空氣管、內管為測溫探頭套管；(2)測溫探頭保護管由耐熔融電解質腐蝕的材料制成。

本實用新型的電解質過熱度在線檢測儀安裝時，把探頭保護管放置在熔融電解質中。

當要測量電解質過熱度時，將壓縮冷空氣通入壓縮冷空氣管中，與壓縮冷空氣管外壁相接觸的液態電解質遇冷便會降溫而慢慢凝固、結晶，此時，測溫探頭便可記錄下電解質的整個降溫過程，即在記錄檢測儀上得出電解質的一條降溫曲線。由于電解質的降溫曲線上會有明顯的平臺和拐點出現，據此便可將電解質的初晶溫度和過熱度測量出來。當停止壓縮冷空氣送入時，凝固在管壁外的電解質便會升溫二次熔化，測溫探頭所記錄的電解質的升溫曲線，其形態與降溫曲線完全相反，檢測儀又一次檢測出電解質的初晶溫度，并可對第一次的檢測結果進行校核。

本實用新型的電解質過熱度在線檢測儀所采用的測溫探頭可以是溫差熱電偶；也可以是鉑電阻溫度計。

本實用新型的特點在于檢測探頭連續放置于液態電解質中，可根據需要隨時檢測電解質過熱度，大大提高過熱度的在線性，為電解質溫度控制提供實時數據。采用本裝置，將使電解質溫度、過熱度控制精度大大提高，大幅提高電流效率和降低能耗指標。

附圖說明

圖1為本實用新型電解質過熱度在線檢測儀裝置示意圖；

圖2為電解質凝固過程中的時間—溫度曲線。

圖1中，1為探頭保護管；2壓縮冷空氣管；3測溫探頭套管；4測溫探頭；5信號延長線；6記錄檢測儀。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的鋁電解槽電解質過熱度在線檢測儀，包括探頭保護管1、信號延長線5、記錄檢測儀6和測溫探頭4。探頭保護管1采用夾層結構，其外管為壓縮冷空氣管2，內管為測溫探頭套管3。探頭保護管始終浸泡在電解質中，測量時，向壓縮冷空氣管2中通入壓縮冷空氣，這時，與探頭保護管1外壁相接觸的電解質會遇冷，溫度下降慢慢凝固。在電解質凝固過程中，使用測溫探頭4便可感知電解質的溫度整個變化過程，并將信號通過信號延長線5傳到記錄檢測儀6中，在記錄檢測儀上便可得出如圖2所示的電解質降溫過程中的A-B-C時間—溫度曲線。這樣，電解質初晶溫度和過熱度便可立刻被相應記錄和計算出來。停止通冷空氣，凝固在探頭保護管壁外的電解質又會二次熔化，其升溫曲線變為C-B-A曲線，記錄檢測儀會又一次檢測到初晶溫度，并可以對第一次的檢測結果進行校核。

本實用新型的鋁電解槽電解質過熱度在線檢測儀，在具體實施過程中，其測溫探頭可采用溫差熱點偶，如鉑—鉑銠熱電偶或鎳鉻—鎳鋁熱電偶；也可采用鉑電阻溫度計。

本實用新型由于其探頭連續放置于液態電解質中，可根據需要隨時檢測電解質過熱度，大大提高過熱度的在線性，為電解槽的溫度控制提供準確的實時數據。另外，由于保護管是采用特殊的耐電解質腐蝕材料制成的，每次測量消耗的僅僅是少量的壓縮空氣，不會損壞測溫探頭，因此測量的成本也很低。