电解槽电解质温度数学模型

电解质温度与电解质分子比、电解槽设定电压,铝液高度等有着很强的相关性。本文通过对大量的实际数据的数学处理,归纳出在恒定电流条件下,电解质温度与槽设定电压、分子比、铝液水平等的关系式。利用其它铝厂同类电解槽的实测数据对此关系式进行校验,结果基本吻合。因此,根据测量的（或仿真的）温度值,结合分析得到的分子比、测量的铝液水平、就可以实时对电解槽设定电压进行自动调整。     

300 kA预焙铝电解槽温度和初晶温度的自适应模糊控制

采用自适应模糊技术,设计了300kA预焙槽电解质温度和初晶温度的控制系统.该系统包括参数采集,参数网络传输和参数预处理,专家知识规则库、模糊逻辑决策,参数辨识、模糊规则自适应,人机界面和执行机构等模块.通过调整氟化铝添加量、出铝量和设定电压,以及氧化铝下料间隔的自修正,实现对电解槽温度、初晶温度、效应系数的控制.该系统在常规模糊控制基础上,通过变化在线辨识参数,得到系统自适应不同的电解槽.系统的输入参数除传统的电压、温度和分子比外,还采用初晶温度、过热度和阴极压降等作为系统的输入参数.控制系统在我国某厂300 kA铝电解槽上运行9个月,电流效率达94.3%,效应系数为0.08,每吨铝的直流电耗13 000kW·h.     

基于注意力机制的铝电解槽辅助决策方法

在铝电解生产过程中,为保持电解槽的能量平衡与物料平衡,需依据专家经验向生产系统提供控制参数确保槽况稳定。但铝电解槽历史生产数据有着积累过长、参数相关性复杂等问题,仅凭专家经验无法准确判断需进行参数调节的铝电解槽。针对上述问题,本文设计一种基于注意力机制的铝电解槽多元时序辅助决策方法：利用空间编码器代替卷积网络提取局部特征,建立自注意力编码器神经网络多元时序分类模型,同时融合部分专家的历史经验,提高模型对待调节铝电解槽判别的准确率。消融实验的结果表明空间编码器模块优于CNN模块;在某铝厂的真实生产数据上的实验结果表明,该方法优于专家经验、DTW等传统方法,在铝电解实际生产决策中具有使用价值。     

铝电解槽低电压生产中电压偏差的控制

文章从铝电解槽低电压生产实践出发,对造成工作电压和设定电压的电压偏差原因进行分析。总结归纳出低电压铝电槽生产管理过程中降低电压偏差的途径:保证阳极电流分布均匀;优化工艺技术条件;保持合理的电解质分子比;提高操作管理技能。为铝电解生产节能降耗、降本增效提供了技术支持。     

新型结构铝电解槽一步生产含铝量大于3N的纯铝研究

开发出一种新型结构铝电解槽,阳极由四个连续小阳极组成,相邻两个连续小阳极之间安装有打壳下料机构.阳极能连续使用,利用电解槽上部的散热将其焙烧成导电良导体,阳极周围的阳极框架带有密封罩板.该种电解槽能以氧化铝为原料,采取低分子比、低电解温度工艺条件,通过一步电解直接生产出含铝量大于99.91％以上的纯铝.     

新型阴极结构铝电解槽技术在350kA电解系列应用实践

介绍了350kA系列在应用新型阴极结构铝电解槽技术前的生产状况,同时对新型阴极结构电解槽内衬结构优化情况、焙烧、启动、正常管理及取得的效果进行了介绍.实践表明,采用该项技术的电解槽运行稳定,电压及吨铝直流电耗均大幅度下降.     

某500kA大型铝电解槽设计和测试情况概述

文章介绍了500 kA级大型铝电解槽的设计思路。母线设计采用了新型抗扰动稳流母线配置技术，解决了生产过程中当台槽不稳定时对上下游电解槽的扰动问题，并大幅度提高了端头槽的稳定性；内衬设计采用双平衡电解槽技术，采用区域保温，优化内衬结构，使电解槽形成了良好炉帮形状；槽壳采用整体焊接直角槽壳技术，明显改善了应力集中，槽壳变形小。并与测试和生产数据作比较，生产与设计形成了一个闭环，支撑了设计。     

加铜盘存槽内在产铝方法在印度GP320kA电解槽上的应用

本文介绍了用加铜盘存法计算出印度GP320kA预焙电解槽在产（槽内）铝量，以便精确地计算出在一段时间内电解槽的真实电流效率，验证GP320kA铝电解槽及其配套技术的先进性。     

365kA大型石墨化阴极铝电解槽电热场仿真研究

借助有限元分析软件ANSYS为平台,结合数值分析软件MATLAB,根据傅里叶传热定律和基尔霍夫导电定律,针对贵阳铝镁设计研究院的新型石墨化阴极大型365kA铝电解槽,建立三维几何模型和数学模型,结合设计理念、三度寻优智能电解槽生产管理软件控制思想与现场实测数据,以能量平衡为基础,对各个分子比等级相应的多个参数变量进行电热耦合模拟仿真计算求出,输出电压分布、散热分布数据,并绘制出等温线图,炉帮外形轮廓图。该模型与实测值吻合较好(各部分温度分布和散热量),为铝电解槽大型化设计优化和寻求合适工艺参数路线提供了一种可靠、精准和快速的方法和手段。     

铝电解槽异常电压原因分析及处理措施探讨

为了提高电解管理人员对槽电压异常时的处理能力,促进电解槽平稳有效低耗生产,文章针对电解槽电压异常对系列安全平稳生产造成的影响问题,分析了引起电解槽异常电压的原因,结合铝电解槽多年生产技术管理实践,总结归纳出铝电解槽异常电压问题的有效处理措施。     

预焙铝电解槽电流效率软测量模型研究初探

针对铝电解槽电流效率难以在线测量的特点,提出了基于模糊C-均值聚类的多神经网络电流效率软测量模型。通过采集某厂200kA预焙电解槽的槽电压、电解质温度、分子比、电解质水平、铝水平、氟化铝投入量等工艺参数的历史数据作为样本;使用自标准化方法对样本数据进行预处理;再将处理后的数据用模糊C方法进行聚类得到优化样本;利用多神经网络对这些样本进行训练,得到电流效率的软测量模型。应用该模型对200kA预焙铝电解槽电流效率进行在线测量发现,测量值与实际值对比,测量误差不超过4.83%。     

铝电解槽电热场1/4槽模型有限元解析方法及应用

借助ANSYS有限元分析软件,建立了铝电解槽1/4槽有限元解析模型,对其电、热场进行耦合计算,并以某厂156kA预焙阳极铝电解槽为研究对象,根据实测的电解槽运行数据对模型进行了检验,结果表明:本文所建立的1/4槽有限元解析模型的计算结果与实测值吻合较好(电压降偏差在30mV以内,炉帮特征尺寸偏差在2cm以内,槽壳表面温度偏差10℃以内),能较真实地反应铝电解槽内的电、热场的三维分布状况,可为铝电解槽的优化设计提供准确、快速且经济、可靠的研究手段。     

我国现行铝电解槽散热状态及散热能力研究

经过对国内40多个系列、100多台铝电解槽进行了能量平衡测量,基本上掌握了我国现行工业铝电解槽的散热状态,在此基础上进行了进一步的数据处理和挖掘,得到了我国现行工业铝电解槽的两种极限散热状态,经过合理的推导,得到了能使我国现行铝电解槽正常运行的电压-电流可调配区间.在此区间内,只要能够合理的匹配铝电解槽的各项工艺技术参数、合理的调整能量平衡就能达到想要的最佳的电流-电压匹配关系,获得较大的经济效益.     

铝电解槽操作优化IIDSS的开发与应用

针对铝电解槽复杂的非线性强耦合系统的特点,将动态槽况诊断系统、极距在线显示系统和专家系统等模型引入到铝电解槽操作优化决策支持系统中,提出了一种基于C/S模式的四层和三库系统结构。在此基础上开发了铝电解槽操作优化决策支持系统,并在某公司预焙铝电解槽上进行了安装和调试,系统试运行4个月后,结果表明:系统能诊断出堵料、换极质量不好和分子比偏低等槽况,通过系统给出的调整措施最终解决了这些问题,表明集成多个模型能更好地解决铝电解槽多因素耦合求解的难题。     

影响铝电解槽稳定运行的因素分析及改进措施

大型预焙阳极电解槽的生产稳定性好坏，对保证正常电解生产和取得良好经济指标和经济效益具有重要意义。本文结合实际，讨论分析了电流强度，电解质水平，铝水平技术条件，阳极质量及出铝，熄灭阳极效应，更换阳极作业质量等因素对铝电解槽稳定运行的影响，总结了几年来，为保证生产稳定进行，通过加强改造，优化工艺技术条件，提高阳极质量，规范各项操作及限电期间电解生产几个方面的改进措施。     

铝电解槽能量平衡稳定控制技术研究及其应用

影响电解槽能量平衡的主要因素是槽电压和氟化铝添加量.本文通过对槽电压、氟化铝添加量和氧化铝添加情况对能量平衡的研究,在其它工艺技术条件保持不变的情况下,得出了铝电解槽能量平衡控制模型.并且,在180kA铝电解槽上实现了能量平衡的稳定控制,电解技术指标也有所提高,达到了节能降耗的目的.     

400kA铝电解槽阴极钢棒倾斜高度对阴极电压降的影响

对某厂家400 kA铝电解槽进行了电场测试后进行分析总结，提出通过阴极钢棒倾斜高度加高来影响阴极电压降，同时减小传统铝电解槽内铝液中存在的水平电流。利用Solid Works三维建模及COMSOL三维仿真模拟软件，对400 kA铝电解槽进行了数值模拟，考察此种改进方案对于阴极电压降的影响和铝液中水平电流的优化作用。     

大型预焙铝电解槽阳极电热场的计算分析

铝电解槽运行期间,在阳极炭块上不断发生电化学作用,炭块不断消耗,阳极高度不断减小。在这一变化过程中,阳极组(包括:碳块、钢爪、铝导杆)压降、阳极上通过的电流、阳极上部散热量等参数不断变化,这种变化对电解槽的电流分布产生影响,从而影响电解槽的稳定性。这些不断变化的参数也直接影响着电解过程的电能消耗。有研究表明,铝电解槽热耗电压每增加0.1V,每吨铝能耗相应增加338.8kW·h,而阳极上部(包括钢爪和导杆)的热耗量通常占总热耗量的六至七成。因此,研究阳极压降、阳极上部散热量随着炭块消耗如何变化对于科学确定电解过程阳极更换次序,提高电解槽的稳定性,研究如何降低能耗,提高经济效益具有重要的指导作用。     

75kA预焙电解槽出铝后电压合理保持及相关生产操作实践

本文主要以 75kA电解槽为例 ,对出完铝后 ,因铝水平的变化 ,对电解槽热平衡、电压、电解质水平产生的一系列影响进行探讨。并对出铝后各种槽况采取不同操作方法 ,使各项生产经济技术指标取得良好的效果     

面向铝电解槽的变论域模糊专家系统

在铝电解过程中有很多参数影响电流效率和电解槽的稳定性。AlF3添加量和出铝量是2个影响铝电解生产经济效益的重要因素。模糊逻辑提供一种合适的机制来描述铝电解过程参数与电流效率之间的关系。在铝电解过程中,采用基于Mamdani模糊推理过程的模糊专家系统调整AlF3添加量和出铝量。系统应用一种新的变论域方法,解决不同电解槽具有不同参数论域的问题,并将系统应用于某电解厂的300kA铝电解槽中。实验结果表明,电解质温度稳定在945℃～955℃,电流效率达到93.5%,吨铝直流电耗为13000kW·h。