智能多模式浓度控制设想

自适应控制是电解槽氧化铝浓度控制的核心，但生产条件的多样性使得浓度控制过程融入多种控制策略成为必要。工艺跟踪、浓度跟踪、自寻优、自校正、效应控制等技术，以及友好的人机接口不仅取得了良好的控制效果，也方便了操作。     

铝电解槽阴极三维电位场数值计算与分析

采用有限差分方法，对铝电解槽炉底存在以下四种结壳时的阴极电位场进行了三维模拟计算：①炉底无其他结壳且伸腿长度为零的理想情况；②阳极中缝处存在结壳；③阳极中下部存在结壳；④炉底无其他结壳而伸腿伸至阳极正投影以内时．通过计算得知，当结壳位于炉底阳极中缝处时。结壳对于电解槽阴极电位分布影响最小．随着结壳位置向槽侧部的移动。其对阴极电位分布的影响逐渐加大．对阴极电位分布影响最大的为侧部伸腿．随着伸腿长度的加大。不仅电位分布发生很大变化，炉底压降也迅速上升。因此，对炉底伸腿必须严格控制．     

我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状

铝电解槽的多物理场仿真及在线动态仿真分析研究对铝电解槽大型化、微机过程控制化的开发、优化设计、生产启动和运行管理具有重要的指导意义.文中阐述了铝电解槽物理场模型和计算方法的发展过程及主要的商业化分析软件,列举了21世纪以来我国科研工作者在铝电解槽电、热、磁、流体和应力场仿真及智能多模式控制系统领域的重要科研成果.文中分析了我国铝电解槽多物理场及在线动态仿真的研究现状与发展前景,并提出了未来我国在铝电解槽计算机仿真研究领域亟待解决的问题,即磁流体全槽模型的建立与分析;多物理场同一计算平台的耦合解析;铝电解槽的全息仿真技术、在线动态仿真技术以及焙烧启动方式、材料属性对铝电解槽运行影响的研究分析;强适用性、参数化建模应用软件的开发.     

我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状

铝电解槽的多物理场仿真及在线动态仿真分析研究对铝电解槽大型化、微机过程控制化的开发、优化设计、生产启动和运行管理具有重要的指导意义.文中阐述了铝电解槽物理场模型和计算方法的发展过程及主要的商业化分析软件,列举了21世纪以来我国科研工作者在铝电解槽电、热、磁、流体和应力场仿真及智能多模式控制系统领域的重要科研成果.文中分析了我国铝电解槽多物理场及在线动态仿真的研究现状与发展前景,并提出了未来我国在铝电解槽计算机仿真研究领域亟待解决的问题,即磁流体全槽模型的建立与分析;多物理场同一计算平台的耦合解析;铝电解槽的全息仿真技术、在线动态仿真技术以及焙烧启动方式、材料属性对铝电解槽运行影响的研究分析;强适用性、参数化建模应用软件的开发.     

240kA铝电解系列在线磁场补偿优化实践与分析

在系列正常生产的情况下,某公司利用增设外补偿母线的方案,对整个系列电解槽磁流体进行优化升级。补偿母线投入使用后,电解槽稳定性显著提升,技术经济指标明显改善。表明本优化升级项目的技术方案、施工方案等都是成功的,达到了预期的技术目标。但实践也表明,本技术的使用也存在一定的局限性,本文也进行了分析。     

降低停槽母线空耗的成功尝试

铝电解槽停槽时都会造成一定的能量空耗。在电解槽停槽时间较长或停槽数较多时,停槽空耗必须给予重视。某公司电解系列有很大比例的停槽,为降低此部分的能耗,经认真研究,对停槽采取了降低母线空耗的措施。在保证临槽稳定性的前提下,降空耗措施实施后,停槽压降降低了40%以上,取得了显著的经济效益。     

铝电解槽母线电热状态模拟及电平衡分析

阴极母线电平衡计算是电解槽母线设计中非常重要的一环。由于电解槽母线的特殊性,非全电热模拟计算将无法真正反映母线电热状态。本文利用ANSYS软件,对某大型电解槽母线进行建模,实施全热电热耦合计算,结果表明:①母线总压降高于设计值,计算值与实际情况基本一致。②进出电侧与软带相连的大母线表现出不同的温度分布特征,出电侧母线随电流密度提高而升高,进电侧则相反;母线上最高温度点出现在与软带相连处。③同一支路上:进电侧,软带越厚,温度越高。出电侧,软带越薄,温度越高。④电流强化时,母线压降加速升高。⑤电流强化后,母线中各支路之间的电流差值会扩大。     

300kA、400kA铝电解槽铝液液面波动的实时监测与分析

采用等距压降法在工况条件下分别对300kA和400 kA系列电流阴极炭块普通组合、高低组合以及端头槽和非端头槽等两种不同进电方式的四台电解槽的阳极导杆电流进行了工业测试。根据测试曲线的波动周期、波幅和相位差详细地分析了槽内铝液的波动传递及铝液水平方向上形成的漩涡状态,列举了阳极效应发生时阳极导杆等距压降曲线的典型特征,通过计算研究了阳极电流分布的均匀性,并提出了改善阳极电流分布均匀性的建议。     

铝电解槽阳极三维电场数值计算与分析

本文采用有限差分法对阳极工作在下面几种情况下阳极电位分布进行了三维计算机模拟：1)阳极工作在理想状态；2)阳极底掌出现较大突起；3)相同阳极碳块，采用三个阳极钢爪。模拟结果表明，在理想状态下，层面越靠近底掌，电位分布越均匀，表明大部分电流自底掌流出，在电解质中则可不考虑水平电流分量的存在。而在阳极底掌出现较大突起时，阳极内电位分布则发生很大变化。另外，模拟结果表明，同样阳极碳块，由四个钢爪改为三个钢爪时，阳极内电位分布、阳极压降都有明显变化。