[發明專利]利用陽極導桿等距壓降預測陽極效應的方法

有效

• 申請號: 201110109896.3
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102758219A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 楊曉東;周東方;馬恩杰;張欽菘;符勇;殷小寶
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

技術領域

?本發明涉及一種利用陽極導桿等距壓降預測陽極效應的方法，尤其涉及利用電解槽陽極導桿等距壓降數據對預焙陽極鋁電解槽即將發生陽極效應的個別陽極進行預測。

背景技術

電解槽傳統的陽極效應預報方法是根據電解槽整體的電壓信號進行分析處理，根據整體槽電壓的信號大小來預測電解槽陽極效應的情況。但在實際生產中，陽極效應的發生首先往往于個別陽極上，近年來隨著電解槽尺寸不斷變大，傳統陽極效應預測方法的缺點不斷暴露出來。原有通過整體槽電壓來預測陽極效應的方法只能判定整槽即將發生陽極效應，無法確定即將發生陽極效應的具體區域，抑制陽極效應的發生所采用的方法也只能是全部下料口同時進行大下料，該下料方式會改變氧化鋁在電解質中的濃度，使其在空間分布上不均勻，增加氧化鋁消耗量。這種不考慮具體陽極差異的傳統陽極效應預報方法已經不能適應對新型電解槽進行精細化操作的要求，也不符合現在社會對降低鋁電解過程能源消耗的目標。新的能精確定位的陽極效應預報方法對進一步提高鋁電解槽的技術經濟指標十分重要。

發明內容

為了解決上述技術問題本發明提供一種利用陽極導桿等距壓降預測陽極效應的方法，目的是能精確定位對即將發生陽極效應的個別陽極，定位即將發生陽極效應的區域，以滿足對電解槽進行精細化操作的要求。

為達上述目的本發明利用陽極導桿等距壓降預測陽極效應的方法，包括下述步驟：在預焙陽極電解槽的各陽極導桿上安裝陽極導桿等距壓降信號傳感器，陽極導桿等距壓降信號傳感器將采集到的陽極導桿等距壓降信號輸送到前端數據分析器；前端數據分析器對陽極導桿等距壓降數據進行分析處理，預報出即將發生陽極效應的陽極，將預測結果送至電解槽槽控機中。

所述的前端數據分析器對陽極導桿等距壓降數據進行分析處理包括：對陽極導桿等距壓降數據的預處理，對處理后的陽極導桿等距壓降數據進行低通濾波，將得到的低通濾波數據分別進行高頻針震處理、斜率處理和累計斜率處理，高頻針震處理、斜率處理和累計斜率處理后的數據再經過陽極效應判別處理。

所述的對陽極導桿等距壓降數據的預處理是對電解槽每個陽極導桿，截取時間長度為???????????????????????????????????????????????的陽極導桿等距壓降原始數據進行數據預處理；處理方法采用如下平滑公式進行，實現將信號中的異常針振去除，公式如下：

其中是的光滑值，為原始數據采集值，數據的開始兩點和最后兩點分別只用上述公式組中的第一，第二和第四，第五兩式進行計算。

所述的對處理后的陽極導桿等距壓降數據進行低通濾波是指采用巴特沃斯雙線性濾波，濾波頻率上限默認值為1/600Hz。

所述的將得到的低通濾波數據分別進行高頻針震處理是指將時間長度均分為5等份，按下式計算每個周期內的陽極導桿等距壓降針震強度，公式如下：；

然后按下式對各時間周期上的針震強度進行平滑處理；?????????????????????????????????????，其中；則在當前預測周期內的針震強度為；其中，為在每個均分時間段內原始陽極導桿的等距壓降的最大值與最小值，為在每個均分時間段內經過低通濾波的陽極導桿等距壓降。

所述的將得到的低通濾波數據分別進行斜率處理是指陽極導桿等距壓降斜率為預測周期時間段內經過低通濾波后的陽極導桿等距壓降的平均變化速率；同樣將時間長度均分為5等份，則周期內陽極各陽極導桿等距壓降的斜率計算公式為：

。

所述的將得到的低通濾波數據分別進行累計斜率處理是指通過下述公式進行計算：

。

所述的高頻針震處理、斜率處理和累計斜率處理后的數據再經過陽極效應判別處理是指對斜率，累計斜率與高頻針震設置閾值，如果陽極導桿等距壓降累積斜率連續若干周期持續下降、陽極導桿等距壓降本周期斜率大幅下降或陽極導桿等距壓降高頻針振大幅增加，則判定即將發生陽極效應。

本發明的優點效果：本發明能對電解槽的各單個陽極的陽極效應情況有針對性的預測，對出現異常的陽極能進行有效的監控，實現電解槽的精細化操作，有利于穩定電解槽運行，達到節能降耗，提高電流效率的效果。

具體實施方式