[实用新型]一种铝电解槽电解质过热度在线检测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于铝电解槽的自动控制或调节装置的技术领域，具体涉及到一种铝电解槽电解质过热度在线检测装置。

背景技术

电解质过热度是指电解质温度与其初晶温度的差值。电解生产过程中，必须保持适度的过热度，以保证正常的电解生产。研究及实践都表明，过热度过高，不利于槽内炉帮的形成和保持；过低则对于氧化铝物料的溶解和生产稳定不利。最新的研究还表明，电解槽的电流效率主要是受控于电解质的过热度。在一定的电解温度下，过热度越低，电流效率越高。因此，铝行业工作者对于过热度及其控制越来越重视。但如何获取过热度数值，传统的方法是定期取电解质试样，分析其分子比，计算初晶温度来推算过热度。此方法由于周期长，计算结果过于滞后。同时，由于该方法是间接计算方法，因此也存在较大的误差。

中国专利200320128760.8、200420030787.8和200520091983.0先后提出了几种电解质过热度测试仪。这些仪器的测试方法均是利用专用探头从槽内取出少量电解质，由浸入电解质内的热电偶跟踪电解质的温度变化过程，根据电解质相变过程中出现的温度阶跃确定初晶温度，进而计算出过热度。但这些方法的测量是间歇式的，更主要的是它们每次测量需消耗一个专用探头，费用很高。

实用新型内容

本实用新型目的是提出一种可连续测量电解质过热度的装置。该装置的探头保护管由一种耐熔融电解质腐蚀的材料制成，可长期浸泡在熔融电解质中，根据需要启动控制程序测量电解质的过热度。

本实用新型提出了一种铝电解槽电解质过热度在线检测仪，包括有测温探头保护管、测温探头、信号延长线和记录检测仪，其特征在于：(1)测温探头保护管采取夹层结构，其外管为压缩冷空气管、内管为测温探头套管；(2)测温探头保护管由耐熔融电解质腐蚀的材料制成。

本实用新型的电解质过热度在线检测仪安装时，把探头保护管放置在熔融电解质中。

当要测量电解质过热度时，将压缩冷空气通入压缩冷空气管中，与压缩冷空气管外壁相接触的液态电解质遇冷便会降温而慢慢凝固、结晶，此时，测温探头便可记录下电解质的整个降温过程，即在记录检测仪上得出电解质的一条降温曲线。由于电解质的降温曲线上会有明显的平台和拐点出现，据此便可将电解质的初晶温度和过热度测量出来。当停止压缩冷空气送入时，凝固在管壁外的电解质便会升温二次熔化，测温探头所记录的电解质的升温曲线，其形态与降温曲线完全相反，检测仪又一次检测出电解质的初晶温度，并可对第一次的检测结果进行校核。

本实用新型的电解质过热度在线检测仪所采用的测温探头可以是温差热电偶；也可以是铂电阻温度计。

本实用新型的特点在于检测探头连续放置于液态电解质中，可根据需要随时检测电解质过热度，大大提高过热度的在线性，为电解质温度控制提供实时数据。采用本装置，将使电解质温度、过热度控制精度大大提高，大幅提高电流效率和降低能耗指标。

附图说明

图1为本实用新型电解质过热度在线检测仪装置示意图；

图2为电解质凝固过程中的时间—温度曲线。

图1中，1为探头保护管；2压缩冷空气管；3测温探头套管；4测温探头；5信号延长线；6记录检测仪。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的铝电解槽电解质过热度在线检测仪，包括探头保护管1、信号延长线5、记录检测仪6和测温探头4。探头保护管1采用夹层结构，其外管为压缩冷空气管2，内管为测温探头套管3。探头保护管始终浸泡在电解质中，测量时，向压缩冷空气管2中通入压缩冷空气，这时，与探头保护管1外壁相接触的电解质会遇冷，温度下降慢慢凝固。在电解质凝固过程中，使用测温探头4便可感知电解质的温度整个变化过程，并将信号通过信号延长线5传到记录检测仪6中，在记录检测仪上便可得出如图2所示的电解质降温过程中的A-B-C时间—温度曲线。这样，电解质初晶温度和过热度便可立刻被相应记录和计算出来。停止通冷空气，凝固在探头保护管壁外的电解质又会二次熔化，其升温曲线变为C-B-A曲线，记录检测仪会又一次检测到初晶温度，并可以对第一次的检测结果进行校核。

本实用新型的铝电解槽电解质过热度在线检测仪，在具体实施过程中，其测温探头可采用温差热点偶，如铂—铂铑热电偶或镍铬—镍铝热电偶；也可采用铂电阻温度计。

本实用新型由于其探头连续放置于液态电解质中，可根据需要随时检测电解质过热度，大大提高过热度的在线性，为电解槽的温度控制提供准确的实时数据。另外，由于保护管是采用特殊的耐电解质腐蚀材料制成的，每次测量消耗的仅仅是少量的压缩空气，不会损坏测温探头，因此测量的成本也很低。