[發(fā)明專利]一種鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310548032.0
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103630580A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王煊;孫寧寧;王峰;康軍年;張國林;白生花;祝豫海;唐惠卿;鄭西梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析的方法。

背景技術(shù)

在鋁電解生產(chǎn)當(dāng)中，槽內(nèi)在產(chǎn)的原鋁質(zhì)量品位直接影響著最終鋁產(chǎn)品的質(zhì)量情況。因此，對槽內(nèi)在產(chǎn)原鋁的雜質(zhì)含量的掌握對生產(chǎn)管理的意義尤為重要。另一方面，通過原鋁雜質(zhì)含量的變化也能夠反映出鋁電解槽運行趨勢的變化與是否有破損的跡象出現(xiàn)。所以，鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量的變化情況無論是對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量還是對工藝管理而言，都是一項重要的參考指標(biāo)。現(xiàn)有的原鋁雜質(zhì)含量分析主要利用光譜分析儀對試樣進(jìn)行光譜分析，雖然分析精度較高，但操作起來非常復(fù)雜，且投入與使用的成本較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析的方法，具有操作簡便、投入小、使用經(jīng)濟(jì)的特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析的方法，包括如下步驟：

步驟一，試樣準(zhǔn)備：試樣為半徑4公分，高度10公分的圓柱形鑄模；

步驟二，測量理化指標(biāo)：利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行鑄模外觀尺寸的測量，利用紅外點溫儀測量試樣的溫度T，并給試樣通入電流I，用伏安法測量試樣電阻R；

步驟三，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算：首先根據(jù)公式ρ=ρ₀(1+at)進(jìn)行試樣環(huán)境溫度下的電阻率計算，其中t是攝氏溫度，ρ₀是后0℃時的電阻率，a是平均溫度系數(shù)，a=0.0043，進(jìn)行20℃下試樣電阻率的計算，最后計算20℃下試樣電阻率與標(biāo)準(zhǔn)電阻率的差值；

步驟四，數(shù)值分析：根據(jù)基數(shù)據(jù)計算結(jié)果，利用鋁材料中的雜質(zhì)含量的配比系數(shù)，計算得出原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析結(jié)果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.該技術(shù)可應(yīng)用于各種鋁電解槽的槽型之上。

2.只需投入極小量的資金成本，且每次分析的成本幾乎為零，投入小，收效大。

3.可隨時隨地對鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量進(jìn)行分析。

4.分析結(jié)果可對鋁電解槽原鋁雜質(zhì)含量變化進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而為生產(chǎn)技術(shù)調(diào)整與優(yōu)化工藝管理、提高產(chǎn)品質(zhì)量起到重要的作用。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。

1、試樣準(zhǔn)備：半徑4公分，高度10公分的圓柱形鑄模。用車床將試樣兩端拋光打磨，切面平整無變形。

2、理化指標(biāo)的測量：利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行外觀尺寸的測量，利用紅外點溫儀測量試樣的溫度，并給試樣通入一定電流，用伏安法測量試樣電阻。

3、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算：首先根據(jù)公式ρ=ρ₀(1+at)進(jìn)行試樣環(huán)境溫度下的電阻率計算，其中t是攝氏溫度，ρ₀是后0℃時的電阻率，a是平均溫度系數(shù)，a=0.0043，進(jìn)行20℃下試樣電阻率的計算，最后計算20℃下試樣電阻率與標(biāo)準(zhǔn)電阻率的差值。

4、數(shù)值分析：根據(jù)基數(shù)據(jù)計算結(jié)果，利用鋁材料中的鐵硅等雜質(zhì)含量的配比系數(shù)（K_e,Fe=0.26；K_e,Si=0.52），將計算公式于計算機(jī)軟件MATLAB中提前設(shè)定完成，創(chuàng)建模型，將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，得出原鋁雜質(zhì)含量數(shù)值分析結(jié)果。

本發(fā)明中，利用金屬材料中的雜質(zhì)含量變化引起的電阻率變化為基本原理，通過測量試樣的外觀尺寸、溫度、質(zhì)量、密度、電阻等理化指標(biāo)，計算并實現(xiàn)原鋁雜質(zhì)含量的數(shù)值分析。