[实用新型]铝电解生产氧化铝浓度在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝电解检测技术领域，尤其涉及一种铝电解生产氧化铝浓度在线监测系统。

背景技术

在铝电解生产中，氧化铝浓度的改变都会直接影响到铝电解的生产运行。当氧化铝的浓度过高时，会造成槽底沉淀、降低电流效率、增加阳极和阴极压降、可能危及铝液层的稳定；而当氧化铝浓度过低的时候，又容易发生阳极效应，使槽电压急剧升高，破坏槽子的能量平衡。所以准确测量槽中氧化铝浓度，将浓度控制在目标范围内，对提高铝电解电流效率，降低电解槽能耗有着非常重要的意义。

由于铝电解生产是复杂的物理化学反应过程，电解液有很强的腐蚀性，并处在高温，强磁场动态状况下，使得实时地测量氧化铝浓度非常的困难。现有的技术是定期对生产槽中的电解质进行采样，然后使用X-荧光化验，测试计算电解质中O元素的总含量的方法来测量氧化铝浓度。这种方法检测速度慢、误差较大且劳动强度较大，很难及时反应氧化铝浓度的变化，导致电解生产控制水平低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电解生产氧化铝浓度在线监测系统，以解决现有技术人工费力，而且测量周期较长，很难及时反应氧化铝浓度的变化，测量精度不高，导致电解生产控制水平低等问题。

本实用新型提出了这样一种铝电解生产氧化铝浓度在线监测方法，它是将带有夹具的阳极电流测量装置逐一安装在铝电解槽的各阳极导杆上，这些测量装置同时采集各阳极导杆电流数据，并在电解槽烟道端通道安装阴极-阳极电压数据采集装置采集阴极-阳极电压数据；以有线或无线传输的方式将采集到的数据传输至数据处理与分析中心；数据处理与分析中心通过使用ELM算法建立氧化铝浓度与阳极导杆电流、阴极-阳极电压电压之间的数学模型，对实时采集到的电压、电流数据进行处理与分析，最后得出实时的铝电解生产氧化铝浓度数据。

需要注意的是，阳极电流测量装置与阴极-阳极电压数据采集装置的采样频率一致，且通过有线或无线传输方式同步传输至数据处理与分析中心。

基于上述方法，本实用新型的一种铝电解生产氧化铝浓度在线监测系统是这样的：它包括阳极电流测量装置、阴极-阳极电压数据采集装置和数据处理与分析中心；阳极电流测量装置通过自带夹具安装在电解槽各阳极导杆上；所述阴极-阳极电压数据采集装置与数据处理与分析中心安放在电解槽烟道端通道。

具体的，阳极电流测量装置设置有阴极-阳极电压测量的正极接口；用两端带有航空插头的高温屏蔽线一连接阳极电流测量装置和阴极-阳极电压数据采集装置；该高温屏蔽线一的一端接入各阳极电流测量装置的该正极接口，另一端接多通道阴极-阳极电压数据采集装置对应的各正极接口。

用一端带航空插头，另一端接有接线端子的高温屏蔽线二连接阴极-阳极电压数据采集装置和各阴极钢棒，该高温屏蔽线二的航空插头端插入多通道阴极-阳极电压数据采集装置各负极接口，接有接线端子一端接入事先安装在各阴极钢棒爆炸焊块铝端的接线柱上。

高温屏蔽线一和高温屏蔽线二两两配对，并且配对的两种高温屏蔽线接入的阳极导杆与阴极钢棒相互对应。

另外，阳极电流测量装置还包括温度补偿模块。温度补偿模块主要是根据实际采集到的温度，对阳极导杆电阻率进行修定。阴极-阳极电压数据采集装置还包括数据采集卡和前端保护模块。数据采集卡主要对阴极-阳极电压原始数据进行采集，采用低速采集方式，采用软件定时，可连续采集；前端保护模块主要是当槽电压超过设定值时，对数据采集装置起过压保护作用，将数据采集装置与电解槽断开。

本实用新型有益效果：

利用本实用新型一种铝电解生产氧化铝浓度在线监测系统，在线实时获取阳极导杆电流数据和阴极-阳极电压数据，通过数据处理与分析中心建立的数学模型，自动计算出铝电解生产过程中的氧化铝浓度参数供工作人员监控使用；本实用新型一种铝电解生产氧化铝浓度在线监测系统结构简单可靠；本实用新型为铝电解槽的优化管控提供了强大的数据支持；本实用新型解决了现有技术人工费力，而且测量周期较长，很难及时反应铝电解生产氧化铝浓度的变化，测量精度不高，导致电解生产控制水平低等问题。

附图说明

图1为本实用新型监测系统结构示意图；

图2为本实用新型监测方法原理示意图。

附图标记说明：1-阳极导杆，2-阳极电流测量装置，3-阴极-阳极电压数据采集装置，4-数据处理与分析中心，5-夹具，6-高温屏蔽线一，7-高温屏蔽线二，8-阴极钢棒爆炸焊块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。