专利名称：一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法
技术领域：
一种控制铝电解槽氧化铝浓度的方法，涉及一种铝电解过程的控制方法。
背景技术：
节能减排是当今中国各工业领域工作的重中之重，电解铝是传统耗能大户，因此电解铝的节能减排十分重要。而电解槽的稳定运行是电解铝节能减排的首要前提。良好的物料平衡和能量平衡是电解槽稳定运行的关键，是电解槽获得良好经济指标的保证。而电解槽氧化铝浓度的控制是物料平衡和能量平衡的保障。当前电解槽的氧化铝浓度控制的基本模式是依靠过量、欠量、正常的下料模式来带动槽内氧化铝浓度的不断变化来激励槽电阻变化，而后依据槽电阻的变化来确定氧化铝浓度所处的范围。这种控制模式的特点是氧化铝浓度处于不断的变化之中，一般氧化铝浓度的变化范围在洲或者更大的范围内来回变化。这种控制模式下，电解槽实际运行的参数将不断变化。这种运行模式，不管是槽电压、电解质过热度还是电解温度都处于不断的变化状态，进而会引起电解槽其它工艺技术条件的波动。我们知道，任何的波动对电解槽运行的指标和槽寿命均会产生不利的影响。因此力求电解槽运行参数的稳定一直是电解铝科技工作者不懈的追求。若可以使氧化铝浓度控制模式从传统的不断变化模式转化成为基本不变化的控制模式，将会大幅度提高电解槽运行的稳定性。
发明内容
本发明的目的就是为了大幅度提高电解槽运行的稳定性，提供一种电解槽氧化铝浓度定值控制的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于利用槽控系统软测量测得的电解质中的氧化铝浓度，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期；正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期；通过以正常下料周期为主的下料控制模式，实现氧化铝浓度的定值控制。本发明的一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于其控制过程包括
(1)槽控系统利用软测量的方法测得电解质中的氧化铝浓度和修正值，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；
(2)在槽控系统中通过建立实际氧化铝浓度与相对氧化铝浓度之间的关系，将设定氧化铝浓度转化为槽电阻变化率，实现实际氧化铝浓度的计算机控制；
(3)将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期，使氧化铝下料周期在大于70%的时间内都以正常下料周期运行；
(4)槽控系统氧化铝正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期。本发明的一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于氧化铝下料周期以正常下料周期为主，欠量和过量下料周期属于浓度校验区，除了浓度校验区以外，此方法控制的氧化铝浓度值基本恒定。本发明的方法，铝电解槽控制系统，通常由监控工作站，槽控机，打壳下料系统，提升部分组成。槽控机包括电压电流检测部分，检测电解槽的电压及系列电流变化值；通讯接口部分接受上位机设定参数和上传运行参数；控制驱动部分对打壳下料系统及提升部分的控制驱动；CPU微处理器与存储器部分对检测信号解析与计算以及数据存储并根据控制策略发出控制指令控制打壳下料系统及提升部分的动作；显示与按键操作部分槽控机的人机接口部分。监控主机部分设定槽控机运行控制参数，并通过现场控制总线对电解槽的工艺操作和物料配给进行集中控制，同时进行数据图标生成、存储、打印输出，一台监控主机监控多台槽控机。其系统软件分槽控机程序和上位监控机程序，槽控机程序是固化在槽控机的存储器中，上位监控机程序是存放在上位监控机内。本发明是将以上发明内容，通过编程将其以软件功能模块的方式存储在槽控机和监控主机中，由控制系统来实现。本发明的方法，可实现电解槽中的氧化铝浓度保持在基本恒定的范围内，实现电解槽的高效稳定运行。
图1为实施例1的1#电解槽运行控制曲线图2为实施例1的1#电解槽氧化铝浓度标准差控制效果图； 图3为实施例2的2#电解槽运行控制曲线图； 图4为实施例2的2#电解槽氧化铝浓度标准差控制效果图。
具体实施例方式一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，是利用槽控系统软测量测得的电解质中的氧化铝浓度，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期，使氧化铝下料周期在大于70%的时间内都以正常下料周期运行；正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期；通过以正常下料周期为主的下料控制模式，实现氧化铝浓度的定值控制。下面结合具体实施实例来进一步说明。实施例1
1#铝电解槽，系列电流为160kA。通过槽控系统控制氧化铝下料周期，使氧化铝下料周期在大于70%的时间内都以正常下料周期运行；运行曲线图见图1.控制过程中，对电解槽电解质进行取样分析，氧化铝浓度标准差控制效果见图2。氧化铝浓度控制实现了以正常下料为主的下料模式，氧化铝浓度标准差小于0. 3%。
实施例2
姊铝电解槽，系列电流为160kA。通过槽控系统控制氧化铝下料周期，使氧化铝下料周期在大于70%的时间内都以正常下料周期运行；运行曲线图见图3.控制过程中，对电解槽电解质进行取样分析，氧化铝浓度及标准差控制效果见图4.氧化铝浓度控制实现了以正常下料为主的下料模式，氧化铝浓度标准差小于0. 3%。
权利要求
1.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于利用槽控系统软测量测得的电解质中的氧化铝浓度，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期；正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期；通过以正常下料周期为主的下料控制模式，实现氧化铝浓度的定值控制。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于其控制过程包括(1)槽控系统利用软测量的方法测得电解质中的氧化铝浓度和修正值，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；(2)在槽控系统中通过建立实际氧化铝浓度与相对氧化铝浓度之间的关系，将设定氧化铝浓度转化为槽电阻变化率，实现实际氧化铝浓度的计算机控制；(3)将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期，使氧化铝下料周期在大于70%的时间内都以正常下料周期运行；(4)槽控系统氧化铝正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝浓度定值控制的方法，其特征在于氧化铝下料周期以正常下料周期为主，欠量和过量下料周期属于浓度校验区，除了浓度校验区以外，此方法控制的氧化铝浓度值基本恒定。
全文摘要
一种控制铝电解槽氧化铝浓度的方法，涉及一种铝电解过程的控制的方法。其特征在于利用槽控系统软测量测得的电解质中的氧化铝浓度，将其作为槽控系统氧化铝浓度控制的反馈值；将氧化铝浓度目标值作为氧化铝正常下料周期的切换条件；通过槽控系统控制氧化铝下料周期；正常下料周期运行一段时间后，运行过量下料周期，以抑制阳极效应的发生和进行浓度校验，接着运行欠量下料周期，对氧化铝浓度进行再次校验，后再次运行过量下料周期，最后回归于正常下料周期；通过以正常下料周期为主的下料控制模式，实现氧化铝浓度的定值控制。本发明的方法，可实现电解槽中的氧化铝浓度保持在基本恒定的范围内，实现电解槽的高效稳定运行。
文档编号C25C3/20GK102234818SQ201110166650
公开日2011年11月9日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者侯光辉, 唐新平, 张保伟, 李旺兴, 赵庆云, 邱仕麟 申请人:中国铝业股份有限公司