200kA预焙铝电解槽低电压控制技术浅析

介绍了200kA电解槽低电压生产技术控制方法和生产实践过程,通过对主要技术经济指标及相关措施的分析,阐述了低电压控制技术对提高铝电解槽技术经济指标和降低生产成本的积极意义。     

中国铝工业研发与应用的最新技术

简要介绍了目前我国氧化铝生产及电解铝生产研发及应用的最新技术，包括一水硬铝石管道化溶出技术，选矿——拜耳法生产氧化铝新工艺，GP320kA大型铝电解槽，强化烧结法生产氧化铝，铝电解槽智能模糊控制技术。     

铝电解槽阳极结构参数浅析

通过对国内外几种阳极几何尺寸、配置的结构参数分析;从铝电解槽换极周期、阳极生产工艺等方面提出了铝电解槽阳极的合理结构,操作方式。     

我院1989年～1991年自然科学获奖项目

王家乃、张自铭、周瑞铭等:“在铝电解槽中添加高钛渣直接生产铝钛合金的研究”获89年省教委科技进步三等奖。周瑞铭等:“在铝电解槽中添加二氧化锰直接生产铝锰合金的研究”获89年省教委科技进步二等奖,省经委优秀新产品三等奖。     

中国铝电解槽计算机控制技术发展的回顾与展望

全面叙述了我国铝电解槽控制技术的发展过程和现状,指出目前常用控制技术的优缺点及可能的改进,并较详细地介绍了自适应控制和分布式系统的原理及其在铝电解上的应用,指出中国铝电解控制技术将发展成为以氧化铝浓度自适应控制为基础的智能模糊控制系统·     

关于在保持能量平衡条件下的铝电解槽的电流密度方程式

一、前言 在保持能量平衡条件下的铝电解槽的电流密度方程式,对于寻找铝电解槽的最好操作条件,特别是寻找铝电解槽的最好电流密度,是必要的。因为铝电解槽的最好操作条件或最好电流密度(相应地以及最好极间距离),必定是在保持能量平衡条件下的条件或电流密度。脱离开能量平衡条件来谈最好操作条件或最好电流密度,那是没有意义的。 不保持最适宜温度下的能量平衡,就是说电解槽过冷或过热。那么,这时当然也就不存在什么最好操作条件和最好电流密度了。     

大型铝电解槽干式解剖

铝电解质对炭内衬和保温层的渗透是导致铝电解槽破损的重要原因,本文介绍了两种大型铝电解槽干式解剖所见到的现象及采样分析结果,讨论了铝电解质渗透途径,渗入物质的相组成以及它们之间的反应,也分析了渗入物质对炭内村和保温层的侵蚀作用,渗入物质主要是NaF、Na_3AlF_0、CaF_2、Al_2O_3,它们是靠“电毛细现象”和铝液及金属钠的“帮助”渗入到炭内衬中,渗入到保温层中的电解质与粘士耐火砖反应生成SiF_4气体,使生成的灰白质层膨胀,将炭内衬向上拱起。     

铝电解槽熔体中电磁力场的计算机仿真

介绍了电解槽内电流分布、磁场和电磁力的计算模型和计算程序，结合我国自焙阳极上插棒式铝电解槽的实践计算了铝液中的电磁力，给出了电流分布、磁场及电磁力场图，为铝电解槽的设计和炉膛内形的优化提供了参考。     

铝电解槽槽帮结壳形状的计算机模拟

建立了计算铝电解槽槽帮结壳形状的物理模型和数学模型。通过将铝电解槽传热的二维问题转化为一维问题,对工业铝电解槽进行了模拟计算,研究了设计规整的铝电解槽槽帮结壳形状的基本方案。研究结果表明:影响铝电解槽槽帮结壳形状的主要因素是电解质温度和槽内衬热阻。因此,严格控制铝电解槽中电解质温度和减少槽内衬的热阻,对于获得良好的铝电解槽槽帮结壳至关重要。     

铝电解槽电压低频波动的研究

根据在工业侧部导电阳极铝电解槽上的观测,发现槽电压的低频波动与电解槽的工艺状况有密切的关系。槽电压的低频波动按其性质可归纳为“气膜电阻波动”、“铝液短路波动”、“极距周期起伏”和“电压随电流跃动”等四种基本类型。并且,它还可以进一步分为多种波动形式。不同波动形式是不同工艺状况的表现,具有各自的特征。这对于开发槽电压低频波动作为铝电解工艺的信息资源具有重要意义。     

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.     

铝电解槽极距在线可视化系统的开发与应用

针对铝电解槽极距难以在线测量的特点,将模糊C聚类和多神经网络引入极距软测量模型中,提出一种基于模糊C聚类和多神经网络的铝电解槽实时极距软测量模型。对大量的样本进行模糊C聚类得到优化样本;利用多神经网络对这些样本进行训练得到极距软测量模型;讨论极距软测量模型中辅助变量的确定及其在线获取的方法。在此基础上开发了铝电解槽实时极距在线可视化系统,并在中铝公司广西分公司320 kA系列预焙铝电解槽上进行了安装和调试,系统试运行10个月后,结果表明:造成电解槽不稳定的因素有单振源、多因素耦合和外界扰动;可通过调整单个阳极来消除单振源,提升阳极母线来消除多因素耦合,提高换极和出铝的操作质量来减少外界扰动。     

浅论大型铝电解槽异型阴极可行性

该文叙述了我国的大型铝电解槽的发展情况,对异型阴极铝电解槽进行了简单介绍.该文探讨了异型阴极铝电解槽的优点与不足,认为它具有较大的可行性,并且为异型阴极铝电解槽的更好的推广和发展提出的建议.     

浅谈420KA铝电解槽炉帮的形成与控制

铝电解槽炉帮的形成和形成后的稳定性,与该电解槽的分子比及其他技术条件的匹配密切相关,分子比是炉帮形成或形成后炉帮不稳定的一个重要因素,而NB间隔(加料间隔)、槽电压等技术参数,则通过电解槽中的氧化铝浓度和电解槽热收支等途径也对炉帮造成影响。为保证炉帮规整形成和炉帮形成后保持稳定,则需要通过分子比、槽电压、加工间隔等各项技术参数的匹配以及操作方面的相互配合来完成。     

铝电解槽添加锂盐、镁盐及其复合剂的工业试验研究

本文论述了在20千安侧插自焙铝电解槽中添加锂盐、镁盐、锂镁盐复合剂的试验过程和技术经济效果。认为在铝电解槽中添加上述盐类在技术上是可行的,在经济上是有利的。对提高铝电解槽的电流效率和降低直流电单耗具有显著作用。     

铝电解阳极碳块析出气体引起的电解质/铝液界面波动

电解质/铝液界面波动对电解铝过程的稳定性和电流效率有重要影响,基于计算流体动力学(CFD)方法建立铝电解槽内电解质/铝液/析出气体的多相流体流动的数学模型,研究铝电解槽内阳极碳块析出气体引起电解质/铝液界面波动现象,并对比分析传统型、长凸台型和小方体型阴极对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,电解质/铝液界面波动的形成时间约为45 s,之后波动进入稳定期,波幅变化很小.三种形式的铝电解槽中铝液波动的趋势基本一致,其中,传统型铝电解槽内液面波动幅度最大,长凸台型铝电解槽内的铝液波动幅度最小.     

320kA预焙铝电解槽电磁场分布计算与优化

利用ANSYS电磁场有限元法,建立了320 kA预焙铝电解槽三维电磁场有限元模型,计算了铝电解槽内的电场分布及磁场分布,计算结果与实测结果相吻合,验证了该模型的正确性.在此基础上提出了一种新型电解槽结构,并应用参数化设计语言(APDL)建立该结构的电磁场计算模型,以磁场为目标对该结构进行了整体优化.最终优化后电磁场分布表明:该结构铝电解槽能减小铝液层水平电流,磁场分布对称性好,有利于改善槽内铝液的流动状态,具备较大的节能潜力.     

计算机仿真技术在铝电解槽中的应用实践

通过降低电解槽水平电流可实现铝电解槽节能降耗,利用计算机仿真技术对铝电解槽阴极电流均流技术的研究,通过调整阴极钢棒尺寸和电阻从而降低电解槽水平电流,实现降低电解槽能耗的技术实践。     

铝电解中铝液的凸起与循环

本文从理论上阐明了铝电解中铝液的运动规律及原因。研究表明,对双端供电的铝电解槽来说,电解槽的铝液中存在着两种力场:一个是F_(xy)类似向心力场;另一个是F_x平行力场。前者使槽中铝液凸起;后者使槽中铝液循环。在电解槽铝液中有这些运动现象存在,会大幅度降低电流效率与电能效率。为解决这些问题,提出了若干可行的措施。     

软测量技术及其在铝电解槽温度测量中的应用

软测量技术可以为一些无法直接测量的参数寻找一种测量方法.从辅助变量选择、数据处理、软测量模型建立和模型修正等方面系统地介绍了软测量技术;并针对铝电解槽温度高、腐蚀性强、温度难以直接测量的问题,选择电解槽的输入电功率和下料速度作为辅助变量,利用现代时间序列分析法建立了带受控项目的自回归数学模型,从而计算出电解槽的温度估计值.在160kA点式下料预焙阳极铝电解槽进行实验,结果证明了该方法的有效性.