铝液波浪与电流效率(△IACP-CE％曲线)

预焙槽电流效率与极距、阳极电流分布有关,他们之间的关系可以用关系曲线来描述.二者之所以与电流效率有关,最本质的因素是极距,电流分布的变化会引起槽膛内熔体(电解质、铝液)流速与波动的变化.熔体垂直波动的波幅大小决定于熔体水平流动的流速和不均匀性.铝电解槽熔体垂直波动波幅与对应的单组阳极导杆电流波动的幅值成正比,由此,我们提出△IACP-CE％关系曲线.通过测量熔体垂直波动的波幅去评估电流效率.     

母线提升装置夹紧机构的改进

阳极母线提升装置是大型预焙铝电解槽生产必不可少的专用设备 ,铝电解槽扩容中电解槽出现三种阳极中心距 ,通过改进母线提升装置阳极夹紧机构 ,在确保夹紧机构夹紧力的同时增设阳极夹具可调机构 ,实现夹紧机构与扩容槽阳极导杆的对中 ,解决电解生产中阳极母线的提升任务 ,以保证 160kA铝电解槽扩容试验及改造项目的顺利实施     

利用阳极电流在线检测系统监控电解槽稳定性的实践

本文分析了电解槽几种情况下的阳极电流波动程度和特征,通过简化模型估算了极距和波动程度的关系,提出了针对不同波动特征的具体处理方法。在试验槽上安装了阳极电流在线检测系统,可以诊断导致阳极电流波动的原因,有利于电解槽稳定性的改善。     

槽噪声与阳极导杆电流波动

铝电解槽生产过程中产生槽噪声的成因是各种各样的,因而噪声的性质也各不相同,根据槽噪声讯号的波形,频率分类,槽噪声大致可分为无序噪声(阳极噪声)和有序振荡(电磁力噪声)二类。用提高阳极距离的办法去抑制,对无序噪声常常有效,但对有序振荡则往往无效,有迹象表明,电磁力噪声就是由于阳极移动而激发,例如出铝(相当于移动极距)就常常引起槽不稳定。抑制噪声的正确方法应该是分清噪声的性质,迅速发现噪声源,采取有针对性的抑制措施。测量单根阳极导杆电流波动的频率和幅值是分清噪声性质,寻找噪声源的简单而有效的方法。我们近期研发的LH—70型阳极电流测量仪可作为铝电解车间操作人员用来判定噪声性质,发现噪声源的简便仪器。     

阳极更换及铝液高度对电解槽内铝液流速场的影响

采用k-∈二方程法和SIMPLE算法对190 kA大型预焙阳极铝电解槽分别在槽况较为理想、更换阳极、炉底存在结壳、不同铝水平以及阳极长包情况下的铝液流速场进行了三维计算.结果表明:电解槽中金属铝液主要表现为水平流动,但在槽边部也表现出明显的垂直方向流动;在理想槽况下,铝液中最大水平流速为11.9 cm/s,平均流速为3.5 cm/s;换极、炉底结壳和阳极长包时,在相应位置的铝液中出现显著的环行流动,铝液流动形式发生变化;换极时铝液最大流速(为13.1 cm/s)较理想槽况有较大增加,但平均流速变化不大;炉底存在较小结壳时,铝液流速增加不大;阳极长包时,铝液流速则大大增加,最大水平流速达24 cm/s,而当铝水平适当降低,铝液流动形式和流速未发生明显变化.     

铝电解槽换极过程界面变形和阳极电流分布变化规律研究

换极操作是预焙铝电解槽生产中非常重要的一项操作。新极最开始不能导电这一特点,使得电解槽的稳定性在换极过程中受到了很大的冲击。本文建立了电磁场与流场的计算机仿真模型,利用该模型模拟了换极前后铝液中水平电流和铝液界面变形情况,结果显示,相比换极前,换极后的最大水平电流能够达到不换极时的2倍～3倍,铝液电解质界面变形幅度增加4～10 mm,界面变形超过10 mm和20 mm的面积占比增加了1.5倍和2.3倍。在电解槽上安装了阳极电流监测系统,以大量的阳极电流测量数据为依据,对换极前后的阳极电流大小、波动程度和电流恢复速度的变化情况进行了比较分析,结合仿真模型的结果解释了阳极电流大小和波动发生变化的原因,并提出了加快电流恢复的建议。     

不同槽况下160kA铝电解槽阳极电流的频谱分析

以采集的160kA铝电解槽阳极的电流信号为基础,利用Yule-Walker方法的功率谱估计对其进行分析,提取不同槽况的频谱特征,并将分析结果与HHT(Hilbert-Huang transform)的边际谱分析结果进行对比。结果表明:基于Yule-Walker方法的功率谱估计分析结果能较好地区分正常糟、冷槽及阴极破损槽,并得到正常糟、冷槽及阴极破损槽功率谱曲线主谱峰的频率范围分别为0.003～0.018、0.023～0.027、0.027～0.031Hz;对于不同槽况下的阳极电流信号,HHT的边际谱的主谱峰与Yule-Walker方法的功率谱曲线的主谱峰位置一致,表明功率谱估计分析结果的可靠性。     

铝电解槽关键极节能技术研究

在分析铝电解槽传统节能技术不足的基础上,提出了关键极节能新技术.对关键极节能技术的实施步骤及其应用情况进行了全面分析,开发了一套在低极距生产条件下新操作工艺制度.从应用情况看,得到以下结论:应用关键极节能技术实施后,可达到阳极电流分布和极距分布更加合理、铝液波动更加平稳的节能目的.     

预焙槽最小极距的确定

测量同一台槽各阳极导杆电流幅值来描述极距的一致性。测量任意一根阳极导杆电流波动主频率的周期来判据槽穗定性。     

铝电解槽中铝液稳定方法

本专利介绍了改善铝电解槽中垂直磁场分布以及减少由于电磁力所造成的铝液表面隆起的方法。迄今为止,电解槽有横向和纵向两种配置方法,槽从两端进电。此种类型的电解槽,由于输送大电流的阴极母线在电解槽的侧部通过,因而,槽中产生强的磁场。此外,在电解槽内,从阳极母线来的电流经过碳阳极进入电解质中,再经过铝液而到碳素槽底,然后,汇集到平行配置的许多阴极棒     

低能耗下铝电解槽阳极结构的优化

为了进一步降低铝电解工业能耗,以仿真软件ANSYS及ANSYS-FLUENT为平台,应用阳极穿孔方式对铝电解用阳极进行结构优化,并进行工业试验,以研究其工业应用并验证仿真结果。计算结果表明:新型阳极下气泡层厚度为1.28 cm,比普通阳极气泡层厚度减少0.72 cm,对应极距电压差约240 mV;阳极表面温度最低为704.3℃,阳极电压降为379 mV,电场分布与普通阳极保持一致;阳极碳块热应力最大值为17.4 MPa,远低于碳块的许用应力。新型阳极在3台槽上进行试验,长期运行的平均槽电压比传统电解槽的降低了229 mV,穿孔阳极结构电解槽电流效率从91.15%提高到91.85%,生产每吨铝直流电耗降低了683 kW.h。仿真结果与实验结果相符,说明此结构阳极能够快速排出气泡进而减小极距。     

一种瞬时评估电流效率的方法

测量预焙槽每一根阳极导杆电流幅值评估极距均衡性。测量每一根阳极导杆电流波动幅值评估该阳极掌底投影下熔体垂直波动高度。作△IACP-CE%关系曲线(全槽阳极导杆电流波动平均值——电流效率关系曲线)。测量槽任意一根阳极导杆电流波动波形基频(FFT)判据该槽稳定性。     

论优化铝电解工艺技术条件和操作参数对电流效率的影响

本文根据萍乡铝厂60kA和20kA侧插自焙阳极电解槽的运行经验论述了某些工艺技术条件对电解槽电流效率的影响,并在具体情况下,分析了极距、电解质成份、槽膛内形在非传统控制范围内调整的可能性和实际效果。认为改善上述工艺技术条件对提高电解槽的电流效率具有积极的意义。     

106kA上插自焙槽改进型焦粒焙烧方式的探讨

鉴于铝液焙烧法给电解槽寿命带来的严重局限性。业界普遍认为焦粒焙烧法是铝电解槽较为理想的工艺方式。但由于自焙槽阳极是一个整体。电流分布的不均匀性较为严重且很难通过人为方式进行调整，因此通常认为自焙槽尤其是容量较大的上插槽不宜采用焦粒焙烧法。我们通过对上插槽阳极底掌进行切削处理，对焙烧介质按阴阳极导电规律分段铺装。而后加装分流器实施焦粒分流焙烧。结果表明，通过焙烧前和焙烧过程中对阳极底掌、焙烧介质、分流方式以及阳极电流分布进行有效调整，可以改善上插槽焦粒焙烧的阴极电流分布，可望达到延长槽寿命的目的。     

铝电解槽内熔体流动和铝液传质规律研究

本文以300kA系列铝电解槽为研究对象,以数值模拟方法为研究手段,建立了铝电解槽内多相流动模型和极距间铝液传质模型,研究了铝电解槽内熔体流动和铝液传质规律,分析了阳极气泡对于流场和铝液浓度场的影响,并计算了不同工况下槽内流场和铝液浓度场,分析了铝水平和极距对电解槽的影响并求得300kA系列下的最优解。     

154kA预焙槽铝液流动状况分析及其生产对策

通过分析郑州龙祥铝电有限公司154kA预焙铝电解槽铝液流动状况，结合生产实际，指出适时的边部加工，合理的技术条件，严格控制阳极效应系数，加强侧部散热，均匀的阴阳极电流分布，有利于预防电解槽侧部破损、槽况波动，形成较好的炉帮，从而达到延长槽寿命和提高电流效率的目的。     

铁磁性结构元件对大容量铝电解槽熔体区磁场的影响

提高现代铝电解槽的电流会引起磁场增大,并在熔体区产生巨大的电磁力。熔体内的电磁力对槽子工作的工艺制度有不良影响,因为它使铝液镜面倾斜。这是由于阳极工作不均,极距难以调节与电流效率和电能效率降低所致。因此,设计电解槽时必须考虑这种情     

铝电解阳极电流分布在线无线监控系统的开发应用

铝电解槽生产中掌握各个阳极电流的分布情况,可以及时了解电解槽的变化趋势,防止偏流的发生,减少电解槽的铝液波动,提高电流效率,保证电解槽的稳定运行。阳极电流分布的在线无线监测,布线短,测量精确,周期短,大幅减少工人巡视测量的劳动强度,为电解槽运行状态提供参考数据,提高了电解槽的管理水平。     

400kA铝电解槽阳极电流的测量与分析

阳极电流是铝电解生产过程中的重要参数,但目前难以对其进行准确测量。本研究中使用光纤电流传感器测量了400kA铝电解槽中的阳极电流。测试结果表明,该方法能有效避免电磁场干扰,电流测量精度高,测量误差在±2%以内。本文对测量数据进行了分析,给出了阳极电流的分布特点以及换极引起的电流分布变化,发现新阳极所在的区域中电流减少20%左右,邻近的两个区域电流则各增加约10%,其它区域的电流变化幅度不大。     

微型机控制旁插自焙铝电解系统

一、前言目前旁插自焙铝电解槽仍由电解工巡回监视槽前电压表,手控升降阳极,调整极距。由于在高温、强磁场、多灰尘和各种有害气体的恶劣环境中的槽前电压表精度低、误差大,再加上操