[發明專利]一種測量等電流條件下鋁電解槽陽極鐵-碳壓降的方法

有效

• 申請號: 201010598109.1
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102534683A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 肖小兵;龔克成;高小明;江林濤;唐劍
• 申請（專利權）人: 湖南晟通科技集團有限公司
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鋁電解領域，尤其涉及一種測量分析等電流條件下鋁電解槽陽極鐵-碳壓降的方法。

背景技術

預焙陽極是鋁電解生產中的重要組成部分，是電解槽的“心臟”。陽極炭塊內在質量的好壞和各項技術參數的設計是否合理，都直接影響著電解鋁生產工藝、各項經濟指標以及生產成本。

陽極壓降是預焙陽極最重要的參數之一。陽極壓降包括卡具壓降、鋁導桿壓降、鋁-鋼爆炸焊塊壓降、鋼爪壓降、鐵-碳壓降和炭塊壓降。當鋁電解生產工藝穩定后，陽極壓降主要取決于鐵-碳壓降。影響鐵-碳壓降的主要因素：鋼爪表面的清潔度、磷生鐵配方、澆鑄質量及鐵-碳接觸面積。

目前測量鐵-碳壓降的方法存在的問題是：(1)測量鐵-碳壓降的接觸探頭采用鋼釬，鋼釬受磁場影響較大，測量數據不準確；(2)傳統的鐵-碳壓降測量方法沒有考慮電流不同對鐵-碳壓降大小的影響，不能真實反映陽極組裝質量的好壞。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種排除磁場干擾，并且可以測得等電流條件下鋁電解陽極的鐵-碳壓降，從而真實反映組裝質量的方法。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是，

一種測量等電流條件下鋁電解槽陽極鐵-碳壓降的方法，包括以下步驟：

(1)在相同上槽天數的陽極上覆蓋的保溫料上打孔，鏟除保溫料，露出陽極上表面，

(2)打磨鋼爪彎頭處外側，除去表面粉塵及鐵銹，

(3)使用兩根銅釬測量鐵-碳壓降，一根銅釬尖端與鋼爪打磨處緊密接觸，另一根銅釬尖端與炭塊表面緊密接觸。兩根銅釬的另一端分別通過導線與毫伏表連接，毫伏表調節到2V檔位，組成測量回路系統，測得陽極鐵-碳壓降V_(Fe-C)測1，V_(Fe-C)測2，...，V_(Fe-C)測N(N為自然數，且N≥1)，

(4)使用等距壓降叉及毫伏表測得鋁導桿的等距壓降V_等距，

(5)測量鋁導桿測等距壓降處的表面溫度t，

(6)根據測得的陽極鐵-碳壓降、鋁導桿等距壓降、鋁導桿表面溫度，通過以下公式計算得到等電流條件下鋁電解槽陽極的鐵-碳壓降：

V_Fe-C＝I_平均×R_Fe-C

I_平均＝系列電流/電解槽陽極組數

R_Fe-C＝(V_(Fe-C)測/V_等距)·R_導桿

V_(Fe-C)測＝(V_(Fe-C)測1+V_(Fe-C)測2+...+V_(Fe-C)測N)/N，(N為自然數，且N≥1)

其中，V_Fe-C表示等電流條件下陽極鐵-碳壓降，R_Fe-C表示陽極鐵碳間的電阻，I_平均表示通過鋁導桿的電流，系列電流表示通過整個電解槽系列的電流(如240KA、300KA)，R_導桿表示鋁導桿的電阻，V_(Fe-C)測表示測量得到的相同上槽天數陽極鐵-碳壓降的平均值，ρ₀表示鋁常溫下(20℃)的電阻率，為一常數2.67×10^-8Ω·m，α表示鋁的電阻率溫度系數，為一常數0.0045K^-1，t表示鋁導桿測等距壓降處的表面溫度，L表示壓降叉兩探頭間的長度，S表示鋁導桿的橫截面積。

優選的，所述的銅釬Φ5-10cm，長度0.2-2.5m。

優選的，所述銅釬與陽極上表面有一個接觸點，該接觸點到碳素保護環的距離為0.5cm～5.5cm。

本發明的有益效果在于：可以準確測得等電流條件下鋁電解陽極的鐵-碳壓降，從而排除電流大小不同對鐵-碳壓降值的干擾，更加真實地反映陽極組裝質量的好壞，便于找出問題癥結；接觸探頭采用銅釬，可以克服電解槽磁場對測量工具的影響，提高鐵-碳壓降測量數據的準確性及操作的方便性。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明予以詳細說明，所有實施例選取的是300KA電解槽，但是，所有的實施例同樣適用于其它系列電流的電解槽，如240KA電解槽。

實施例1

以測10組陽極鐵-碳壓降為例，按照以下步驟測量：