[发明专利]一种铝电解槽原铝杂质含量数值分析的方法

说明书

技术领域

本发明为一种铝电解槽原铝杂质含量数值分析的方法。

背景技术

在铝电解生产当中，槽内在产的原铝质量品位直接影响着最终铝产品的质量情况。因此，对槽内在产原铝的杂质含量的掌握对生产管理的意义尤为重要。另一方面，通过原铝杂质含量的变化也能够反映出铝电解槽运行趋势的变化与是否有破损的迹象出现。所以，铝电解槽原铝杂质含量的变化情况无论是对企业的产品质量还是对工艺管理而言，都是一项重要的参考指标。现有的原铝杂质含量分析主要利用光谱分析仪对试样进行光谱分析，虽然分析精度较高，但操作起来非常复杂，且投入与使用的成本较大。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铝电解槽原铝杂质含量数值分析的方法，具有操作简便、投入小、使用经济的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种铝电解槽原铝杂质含量数值分析的方法，包括如下步骤：

步骤一，试样准备：试样为半径4公分，高度10公分的圆柱形铸模；

步骤二，测量理化指标：利用游标卡尺进行铸模外观尺寸的测量，利用红外点温仪测量试样的温度T，并给试样通入电流I，用伏安法测量试样电阻R；

步骤三，基础数据计算：首先根据公式ρ=ρ₀(1+at)进行试样环境温度下的电阻率计算，其中t是摄氏温度，ρ₀是后0℃时的电阻率，a是平均温度系数，a=0.0043，进行20℃下试样电阻率的计算，最后计算20℃下试样电阻率与标准电阻率的差值；

步骤四，数值分析：根据基数据计算结果，利用铝材料中的杂质含量的配比系数，计算得出原铝杂质含量数值分析结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该技术可应用于各种铝电解槽的槽型之上。

2.只需投入极小量的资金成本，且每次分析的成本几乎为零，投入小，收效大。

3.可随时随地对铝电解槽原铝杂质含量进行分析。

4.分析结果可对铝电解槽原铝杂质含量变化进行准确判断，从而为生产技术调整与优化工艺管理、提高产品质量起到重要的作用。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。

1、试样准备：半径4公分，高度10公分的圆柱形铸模。用车床将试样两端抛光打磨，切面平整无变形。

2、理化指标的测量：利用游标卡尺进行外观尺寸的测量，利用红外点温仪测量试样的温度，并给试样通入一定电流，用伏安法测量试样电阻。

3、基础数据计算：首先根据公式ρ=ρ₀(1+at)进行试样环境温度下的电阻率计算，其中t是摄氏温度，ρ₀是后0℃时的电阻率，a是平均温度系数，a=0.0043，进行20℃下试样电阻率的计算，最后计算20℃下试样电阻率与标准电阻率的差值。

4、数值分析：根据基数据计算结果，利用铝材料中的铁硅等杂质含量的配比系数（K_e,Fe=0.26；K_e,Si=0.52），将计算公式于计算机软件MATLAB中提前设定完成，创建模型，将相关数据进行输入，得出原铝杂质含量数值分析结果。

本发明中，利用金属材料中的杂质含量变化引起的电阻率变化为基本原理，通过测量试样的外观尺寸、温度、质量、密度、电阻等理化指标，计算并实现原铝杂质含量的数值分析。