用单片微机实现铝电解生产过程控制

一、概述 本文介绍用MCS-51系列单片微机研制的铝电解槽单槽控制器。它实现电解铝生产的就地控制,其维护方便,具有实用价值及节能降耗的效果。 在铝电解生产过程中,必须保持其热平衡,在系列电流一定时,要保持好槽电压,即需通过调整电解槽阳极极距使槽电阻恒定。微机控制器通过对槽电压V,系列电流I的检测,计算出槽电阻: R_实=(V_测-E)/I_测 E——反电势。后再与设定的槽电阻R_没比较,当R_实>R_没时,微机控制阳极下降,反之则提升阳极,依此循环使R_实逐     

无隔板镁电解槽能量分析

无隔板镁电解槽在生产过程中槽电压高,电流效率低,能耗较高.对某厂的镁电解槽进行热平衡测试,结果表明:电解质温度偏高,槽电压高,电流效率偏低,热槽现象是导致无隔板镁电解槽吨镁能耗高的主要原因.提出了通过调整电解质成分,降低系列电流、氯化镁浓度和电解质温度,降低槽电压等可降低电解能耗.     

铝电解系列全电流开/停槽技术经济效益分析及计算方法

此文提供了铝电解系列全电流开/停槽技术的节能、增产和减排效益的分析和计算方法,并结合某电解铝系列的具体生产统计数据,演示了详细的分析和计算过程。     

降低水平电流减少铝液动态波动铝电解节能技术研究

通过计算机模拟仿真研究复合稳流综合节能技术对铝电解过程中阴极铝液内水平电流的影响。结果表明,以高导电方钢为核心的复合稳流综合节能技术可明显降低阴极铝液内水平电流大小,降低电解质-铝液界面变形,提高电解槽内磁流体的稳定性,以此来降低槽电压和提高电流效率,达到节能降耗的作用。为验证仿真模拟结果,在某企业300 kA系列电解槽进行复合稳流综合节能技术工业化试验,采用以高导电钢棒为核心的复合稳流综合节能技术,电解槽内水平电流降低明显,获得了非常小的铝液界面变形量,电解槽生产运行稳定性明显提高,吨铝直流电耗较系列传统槽、201技术槽、双钢棒技术槽都低。     

超重力场-电解液循环耦合强化水电解制氢

超重力场中使用大面积电极水电解,增大产氢量具有研究意义.文中自主设计了超重力场-电解液循环的水解系统,从而解决了采用大面积电极时无法在超重力场中降低槽电压的关键问题.利用该系统使用面积为4 cm2和9 cm2的镍平板电极在恒电流下电解,研究了超重力场-电解液循环耦合作用下水电解析氢过程的强化效果.结果表明,槽电压随着超...     

200 kA预焙槽降低原铝直流电耗的生产实践

针对200kA预焙槽主要经济指标较差的情况,采取调整电压和铝水平、优化电解质成分、提高阳极质量和换极质量、降低工作电压、强化系列电流、降低效应系数、加强异常槽管理等技术和管理措施,使原铝直流电耗平均降到了13036kW·h／t,达到国内同类槽型先进水平。     

某企业电解槽能效综合测试

对某企业200kA系列8台测试槽进行了电压平衡、能量平衡、磁场、流场、电解质体系、槽控系统、电流效率和PFC排放等测试、分析和计算。测试结果表明,该企业200kA系列测试槽运行稳定,工艺条件合理,经济指标较好,槽电压3.918V适中,上部散热640mV偏高,底部散热299mV稍高,散热分布不理想。建议进一步匹配调整保温料粒度减少上部散热,合理安排大修进度,逐步淘汰炉底破损电解槽;另外,应加强筑炉材料质量检测和炉修质量监督。     

200kA预焙铝电解槽电流强化

铝企业提高产能主要有三种方法:1.建设新系列,引进先进槽型,这种方法投资大,见效慢,一般需2、3年的时间才能见效益;2.在原系列基础上,改造槽型,如自焙槽改为预焙槽,这种方法受原有条件的制约,操作比较复杂:3.在原系列电流基础上,提高一部分电流,既强化电流,     

基于电热场耦合条件下稀土电解槽电极结构优化模拟

以3kA钕电解槽为研究模型,考虑到电热场在电解过程中的相互影响,运用COMSOL有限元模拟软件建立了的电热耦合模型,并对不同配比的电极插入深度、极间距进行仿真模拟。结果表明,在一定槽电压下,电极插入深度与极间距之间存在配比关系,配比关系影响电流和温度分布。电热场耦合后,在4.2V槽电压下,电极插入深度为220 mm、极间距75 mm时的电流效率较高,电解过程更加稳定。     

铝电解槽节能潜力分析与应用实践

铝电解槽的电能消耗量与平均电压和电流效率两个因素有关,降低槽电压或者提高电流效率,可降低铝电解槽直流电耗。通过系统测试系列电解槽电压平衡、能量平衡、电流效率,深入挖掘分析,提出了节能降耗技术措施。通过2台试验槽工业试验表明,试验槽平均电压3.819 V,电流效率92.89%,吨铝直流电耗12 251 kWh。与系列电解槽相比,平均电压降低99 mV,电流效率提高1个百分点,吨铝直流电耗降低455 kWh,节能效果显著。     

强化电流下500kA铝电解槽工艺探析

在研究国内电解槽电流强化的空间、电流强化对电解槽热平衡和稳定性的影响的基础上,针对国内某电解铝企业500 kA电解系列进行电流强化实践,探讨了电流强化后应采取的措施。在生产中,通过工艺参数调整,采用"智能打壳+槽控机"双控制系统,优化电压,保持低分子比、高铝液水平、低铝液温度及过热度等措施,500 kA电解槽电流提升至518 kA,电流密度从0.804 A/cm~2提高至0.833 A/cm~2,且获得了良好的热平衡及稳定性,吨铝能耗降低了152 kW·h,从而论证了电解槽强化电流的可行性。     

高导电阴极钢棒结构铝电解槽电热场仿真计算

采用有限元仿真计算的方法对高导电阴极钢棒结构240kA铝电解槽进行了电热场计算。分析高导电阴极钢棒对铝液水平、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明,阴极压降可以有效降低107mV,并可有效减少铝液中的水平电流。     

浅析400KA电解槽电压下滑波动处理

电压波动是由于阳极、炉膛或铝液水平等因素处于不良状态时,诱使铝液面上下波动过大而产生局部极距的变动,从而导致了槽电压的波动,生产上把这一现象称为"电压波动"。电压摆产生的原因从理论上讲是因电解槽水平电流过多,使得铝液在磁场作用下受到垂直作用力而上下波动,槽电压表现出来的针振形式,其电压摆动的幅度及时间长短,反映了电解槽运行的稳定性好坏,生产过程中,电压摆的危害是比较大的,小摆可引发槽子频繁波动导致槽况不稳定,原铝质量下滑,电压升高,电流效率下降,增加能耗。大摆可导致槽子导电极度不均,诱发滚铝,电解质含碳、破损甚至停槽。     

浅议200KA铝电解槽电压摆动原因及处理

在电流恒定的情况下,槽电压是调节电解槽能量平衡最重要的因素之一,因此保持一个较为平稳的槽电压对于电解槽的稳定性和电流效率都具有积极意义。电压摆动对于我们正常的电解生产是非常不利的,而且影响是很大的,所以电压摆的原因和处理方法是很值得探讨的。     

用概率理论计算系列电压、电流和功率的期望值

本文就铝电解过程阳极效应的发生对系列电压、电流和功率的影响进行理论分析,并运用概率理论推导出计算上述参数的数学公式(期望值)。     

300KA电解槽电流强化生产研究

预焙槽电流强化是提高电解铝产能的有效途径,我国预焙槽阳极电流密度与国外相比低10%左右,有提高的空间。本文结合300KA电解槽系列电流强化生产实践,分析了在升电流过程中可行性、存在的问题,并提出了强化电流相应采取的技术措施。     

新型稳流保温铝电解槽节能技术开发及在某400kA电解系列推广应用

主要介绍了新型稳流保温铝电解槽节能技术的研究成果及在某400kA系列推广应用情况。新型稳流保温铝电解槽节能技术主要包括电压平衡优化技术、阴极稳流优化技术和能量平衡设计优化技术。新型稳流保温铝电解槽节能技术在某企业400kA系列电解槽上推广应用结果表明,新技术槽进入正常期内系列电流效率92.22%,平均电压3.882V,吨铝直流电耗12 543kWh,平均炉底压降267mV。与传统槽相比,新技术槽平均电压降低86mV,吨铝直流电耗降低507kWh,炉底压降降低44mV。     

CaCl2-NaCl熔盐中槽电压对SiO2电还原影响机制研究

以SiO2为原料,采用熔盐电解法制备得到了纳米尺度的单质Si。研究了槽电压对SiO2电还原过程和单质Si微观结构的影响。在槽电压1.7~2.0V范围内,较高的槽电压有利于SiO2的电解还原,在1.8~2.0V槽电压下,SiO2能够被电解完全生成单质Si。当槽电压为1.8V时,电解产物Si的微观结构为40nm左右宽的纳米线;当槽电压为1.9V时,微观结构包括50nm左右宽纳米线和粒径100nm左右的纳米颗粒;当槽电压为2.0V时,微观结构为100~300nm的纳米颗粒堆积。     

240kA铝电解槽低电压生产实践分析

降低槽电压是当前铝电解行业实现节能生产的主要途径.通过对某企业240kA系列电解槽电压平衡进行分析,指出槽电压下降的潜力主要在于电解质压降的降低;而降低电解质压降的主要途径是降低极距及提高分子比.经过一年的生产实践,该系列平均电压降低至3.915V,2011年每吨铝直流电耗相比2010年降低了170kW·h,节电效果明显.     

200kA预焙槽效应预报控制分析

阳极效应(AE)是铝电解过程中发生在阳极上的一种特殊现象,对铝电解生产过程的稳定性破坏很大。所以,现代铝电解工艺希望尽可能地减少AE发生及降低AE系数。当今普遍采用的AE预报的基本做法是对依据槽电压和系列电流的同步采样值所计算出的槽电阻序列进行滤波(或平滑)处理,并求其斜率然后将滤波电阻值及其斜率值分别与限定值比较,作出判断。下面就中铝青海分公司第三电解厂200 kA预焙电解槽阳极效应及其预报进行分析。(1)效应机理。阳极效应的发生是电解质中氧化铝浓度较低所致。不合适的浓度和温度的共同作用使电解过程中电流通路受到直…