鋁電解槽氟化鋁控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋁電解槽氟化鋁控制方法，該方法包括如下步驟：確定鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽槽溫a3、分子比標(biāo)準(zhǔn)值d3、理論氟化鋁用量f的上限值f上和下限值f下；測量出鋁電解槽的實際槽溫a4、分子比d4和基礎(chǔ)氟化鋁用量f4；計算出實際氟化鋁用量的初步調(diào)整值X1、再次調(diào)整值X2、中間調(diào)整值X3、后期調(diào)整值X4、修正值X5和最終調(diào)整值X6，根據(jù)f＝f4+X6得到實際氟化鋁用量f。與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于，氟化鋁物料浪費較少，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較好，電流效率較高。
【專利說明】鋁電解槽氟化鋁控制方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋁電解槽氟化鋁控制方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]鋁電解槽電解質(zhì)酸堿度控制是電解工藝控制的重點，在高溫條件下，電解質(zhì)中氟化鋁的揮發(fā)，需要每天通過工藝控制對損失的氟化鋁進行補充。由于氟化鋁的收支平衡受鋁電解槽槽溫、電解質(zhì)組分、氧化鋁捕集能力、煙氣負壓、爐幫的變化等熱平衡因素影響。工藝控制不能準(zhǔn)確的掌握熱平衡的收支情況，即便每天對收支平衡進行修正補充，電解質(zhì)的酸堿度仍處于波動中，并引起鋁電解槽熱平衡的穩(wěn)定，造成電流效率的損失。
[0003]相關(guān)技術(shù)中的氟化鋁的控制方法中，應(yīng)用了基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氟化鋁控制模型，利用該模型可根據(jù)第一天的電解溫度預(yù)測第二天的氟化鋁調(diào)整量，該模型主要是以電解溫度、初晶溫度和槽電壓作為輸入，以氟化鋁調(diào)整量作為輸出。但該項氟化鋁的控制方法缺少對現(xiàn)場槽況的分析，另外僅涉及對某幾個參數(shù)變化的調(diào)整，未考慮鋁電解槽整體熱平衡的變化，氟化鋁的調(diào)整與鋁電解槽熱平衡需求不匹配，槽溫和分子比控制離散度大，造成物料的浪費，同時對鋁電解槽的穩(wěn)定生產(chǎn)造成影響，降低了電流效率。從而，相關(guān)技術(shù)的氟化鋁控制方法存在氟化鋁物料浪費較多，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較差，電流效率較低。
[0004]因此，實有必要提供一種新的鋁電解槽氟化鋁控制方法來克服上述技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種氟化鋁物料浪費較少，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較好，電流效率較高的鋁電解槽氟化鋁控制方法。
[0006]本發(fā)明一種鋁電解槽氟化鋁控制方法，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一、確定所述鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫a3、鋁液的標(biāo)準(zhǔn)高度b3、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)高度C3、分子比標(biāo)準(zhǔn)值d3、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值e3、理論氟化鋁用料量f3的上限值〖±和下限值f
下；
[0008]步驟二、測量出所述鋁電解槽的實際槽溫a4、鋁液的高度b4、電解質(zhì)的高度C4、分子比d4、氧化鋁下料量e4、基礎(chǔ)氟化鋁用量f4 ；
[0009]步驟三、初次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)實際氟化鋁用量為f，其初次調(diào)整值為X1,若-3 < a4-a3 < O,則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-4?-3 ;若O < a4_a3 < 3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為3?4，
[0010]若-8彡a4-a3 ( _3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為_6?_5 ;若3 ( a4-a3 ( 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為5?6，
[0011]若a4-a3 < _8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-10?_8 ;若a4_a3 > 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為8?10 ;
[0012]步驟四、再次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)其再次調(diào)整值為X2，若d4-d3 ( -0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為-10?-3，d4-d3彡0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為3?10 ;
[0013]步驟五、調(diào)整實際氟化鋁用量的中間值，設(shè)實際氟化鋁用量的中間調(diào)整值為X3，若-3 < X^X2 < 3，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3為0，
[0014]若-12 ( X^X2彡-3或3彡X^X2 ( 12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 =Xi+X2,
[0015]若XJX2 > 12或XJX2 < -12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = 12 ；
[0016]步驟六、測量出鋁電解槽的過熱度k，
[0017]若a4_a3彡_3且8 < k < 12，則實際氟化鋁用量f的后期調(diào)整值X4彡6 ;
[0018]步驟七、若鋁電解槽的槽溫處于上升趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 = _5，若鋁電解槽的槽溫處于下降趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 = 5 ;
[0019]步驟八、判斷實際氟化鋁用量的最終調(diào)整值，設(shè)實際氟化鋁用量的最終調(diào)整值為X6,若fT< f4+X3+X4+X5彡則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6 = X3+X4+X5，并根據(jù)f =f4+x6得到實際氟化鋁用量f，若f4+X3+X4+X5 <卜或f4+X3+X4+X5 > f±,則重復(fù)步驟一至步驟七，直至f 了彡f4+x3+x4+x5 ( f±，并計算出實際氟化鋁用量f。
[0020]與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，對鋁電解槽的異常狀態(tài)進行了規(guī)避與處理，氟化鋁的調(diào)整符合鋁電解槽熱平衡的穩(wěn)定趨勢，氟化鋁物料浪費較少，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較好，電流效率較高。
【【具體實施方式】】
[0021 ] 下面結(jié)合實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]本發(fā)明一種鋁電解槽氟化鋁控制方法，包括以下步驟:
[0023]步驟一、確定所述鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫a3、鋁液的標(biāo)準(zhǔn)高度b3、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)高度C3、分子比標(biāo)準(zhǔn)值d3、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值e3、理論氟化鋁用料量f3的上限值〖±和下限值f
下；
[0024]步驟二、測量出所述鋁電解槽的實際槽溫a4、鋁液的高度b4、電解質(zhì)的高度C4、分子比d4、氧化鋁下料量e4、基礎(chǔ)氟化鋁用量f4 ；
[0025]步驟三、初次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)實際氟化鋁用量為f，其初次調(diào)整值為X1,若-3 < a4-a3 < O,則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-4?-3 ;若O < a4_a3 < 3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為3?4，
[0026]若-8彡a4-a3彡_3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為_6?_5 ;若3 ( a4-a3 ( 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為5?6，
[0027]若a4_a3 < _8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-10?_8 ;若a4_a3 > 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為8?10 ;
[0028]步驟四、再次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)其再次調(diào)整值為X2，若d4-d3 ( -0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為-10?-3，d4-d3彡0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為3?10 ;
[0029]步驟五、調(diào)整實際氟化鋁用量的中間值，設(shè)實際氟化鋁的中間調(diào)整值為X3，若-3< X^X2 < 3，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3為0，
[0030]若-12 ( X^X2彡-3或3彡X^X2 ( 12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 =Xi+X2,
[0031]若XJX2 > 12或XfX2 < -12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = 12 ；
[0032]步驟六、測量出鋁電解槽的過熱度k，
[0033]若a4_a3彡_3且8 < k < 12，則實際氟化鋁用量f的后期調(diào)整值X4彡6 ;
[0034]步驟七、若鋁電解槽的槽溫處于上升趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 = _5，若鋁電解槽的槽溫處于下降趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 = 5 ;
[0035]步驟八、判斷實際氟化鋁用量的最終調(diào)整值，設(shè)其最終調(diào)整值為X6，若
(f4+X3+X4+X5 ( 則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6 = X3+X4+X5，并根據(jù)f = f4+X6得到實際氟化鋁用量f，若f4+x3+x4+x5 <卜或f4+X3+X4+X5 > 則重復(fù)步驟一至步驟七，直至fT< f4+X3+X4+X5 ( f±,并計算出實際氟化鋁用量f。
[0036]本實施方式中，鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫a3、鋁液的標(biāo)準(zhǔn)高度b3、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)高度C3、分子比標(biāo)準(zhǔn)值d3、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值e3、理論氟化鋁用量f的上限值〖±和下限值均由現(xiàn)場工藝人員根據(jù)鋁電解槽的實際生產(chǎn)狀況來確定，基礎(chǔ)氟化鋁用量是指鋁電解槽的上一次氟化鋁用量，值得注意的是本發(fā)明實施方式中，溫度的單位是。C、高度的單位是cm、氧化鋁下料量和氟化鋁用量的單位均是kg。
[0037]通過該鋁電解槽氟化鋁控制方法，對鋁電解槽的異常狀態(tài)進行了規(guī)避與處理，氟化鋁的調(diào)整符合鋁電解槽熱平衡的穩(wěn)定趨勢，氟化鋁物料浪費較少，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較好，電流效率較高。
[0038]下面結(jié)合具體實施例作進一步說明。
[0039]實施例一:
[0040]一種鋁電解槽氟化鋁控制方法，包括以下步驟:
[0041]步驟一、確定招電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫950°C、招液的標(biāo)準(zhǔn)聞度28cm、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)聞度16?19cm、分子比標(biāo)準(zhǔn)值2.4、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值4600kg、理論氟化鋁用料量的上限值38kg和下限值6kg ；
[0042]步驟二、測量出鋁電解槽的實際槽溫955°C、鋁液的高度29cm、電解質(zhì)的19cm、分子比2.5、氧化鋁下料量4320kg、基礎(chǔ)氟化鋁用量32kg ；
[0043]步驟三、由于955 °C -950 °C = 5°C，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1 = 6kg ；
[0044]步驟四、由于2.5-2.4 = 0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2 = 6kg ；
[0045]步驟五、由于XJX2 = 12kg，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = 12kg ；
[0046]步驟六、由于鋁電解槽的槽溫處于上升趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5=-5kg ；
[0047]步驟七、由于X3+X5 = 6kg,且f4+X3+X5 = 38kg, 38kg未高于理論氟化招用料量的上限值38kg也未低于理論氟化鋁用料量的下限值6kg，則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6=6kg,根據(jù)f = f4+X6得到實際氟化招用量f = 38kg。
[0048]實施例二:
[0049]步驟一、確定所述鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫950°C、鋁液的標(biāo)準(zhǔn)高度28cm、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)高度16?19cm、分子比標(biāo)準(zhǔn)值2.4、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值4600kg、理論氟化鋁用料量的上限值38kg和下限值6kg ；
[0050]步驟二、測量出所述鋁電解槽的實際槽溫940°C、鋁液的高度29cm、電解質(zhì)的高度17cm、分子比2.3、氧化鋁下料量4650kg、基礎(chǔ)氟化鋁用量15kg ；
[0051]步驟三、由于940°C -950 °C = -10 °C,則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1=-9kg ；
[0052]步驟四、由于2.3-2.4 = -0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2 = _3
[0053]步驟五、由于XJX2 = -12kg，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = -12kg ；
[0054]步驟六、由于鋁電解槽的槽溫處于下降趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 =5kg ；
[0055]步驟八、由于X3+X5 = -7kg, f4+X3+X5 = 8kg,8kg未高于理論氟化招用料量的上限值38kg也未低于理論氟化鋁用料量的下限值6kg，則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6=-7kg,根據(jù)f = f4+X6得到實際氟化招用量f = 8kg。
[0056]實施例三:
[0057]步驟一、確定鋁電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫950°C、鋁液的標(biāo)準(zhǔn)高度28cm、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)高度16?19cm、分子比標(biāo)準(zhǔn)值2.4、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值4600kg、理論氟化鋁用料量的上限值38kg和下限值6kg ；
[0058]步驟二、測量出鋁電解槽的實際槽溫947 °C、鋁液的高度27cm、電解質(zhì)的高度18cm、分子比2.3、氧化鋁下料量4550kg、基礎(chǔ)氟化鋁用量20kg ；
[0059]步驟三、由于947°C _950°C= _3°C，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1 = -5kg ；
[0060]步驟四、由于2.3-2.4 = -0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2 = -5kg ；
[0061]步驟五、由于XJX2 = -10kg，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = -1Okg ；
[0062]步驟六、測量出鋁電解槽的過熱度k = 10°C,
[0063]由于947°C -9500C= _3°C且k = 10°C，則實際氟化鋁用量f的后期調(diào)整值X4 =3kg ；
[0064]步驟七、由于鋁電解槽的槽溫處于下降趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 =5 ;
[0065]步驟八、由于X3+X4+X5 = -2kg,且f4+X3+X4+X5 = 18kg, 18kg未高于理論氟化招用料量的上限值38kg也未低于理論氟化鋁用料量的下限值6kg，則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6 = -2kg,根據(jù)f = f4+X6得到實際氟化招用量f = 18kg。
[0066]與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，氟化鋁物料浪費較少，鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性較好，電流效率較高。
[0067]以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁電解槽氟化鋁控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、確定所述招電解槽的標(biāo)準(zhǔn)槽溫a3、招液的標(biāo)準(zhǔn)聞度b3、電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)聞度c3、分子比標(biāo)準(zhǔn)值d3、氧化鋁下料量標(biāo)準(zhǔn)值e3、理論氟化鋁用料量f3的上限值〖±和下限值; 步驟二、測量出所述鋁電解槽的實際槽溫a4、鋁液的高度b4、電解質(zhì)的高度C4、分子比山、氧化鋁下料量e4、基礎(chǔ)氟化鋁用量f4 ； 步驟三、初次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)實際氟化鋁用量為f，其初次調(diào)整值為X1，若-3<a4-a3 < O,則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-4?-3 ;若O < a4_a3 < 3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為3?4， 若-8彡a4-a3 ( _3，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為_6?_5 ;若3彡a4_a3 ( 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為5?6， 若a4_a3 < -8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為-10?-8 ;若a4_a3 > 8，則實際氟化鋁用量f的初次調(diào)整值X1為8?10 ; 步驟四、再次調(diào)整實際氟化鋁用量，設(shè)其再次調(diào)整值為X2，若d4-d3 ( -0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為-10?-3，d4-d3彡0.1，則實際氟化鋁用量f的再次調(diào)整值X2為3?10 ; 步驟五、調(diào)整實際氟化鋁用量的中間值，設(shè)實際氟化鋁用量的中間調(diào)整值為X3，若-3<X^X2 < 3，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3為0， 若-12彡X^X2彡-3或3彡X^X2彡12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = X^X2, 若X^X2 > 12或X^X2 < -12，則實際氟化鋁用量f的中間調(diào)整值X3 = 12 ； 步驟六、測量出鋁電解槽的過熱度k， 若a4-a3彡-3且8 < k < 12，則實際氟化鋁用量f的后期調(diào)整值X4彡6 ; 步驟七、若鋁電解槽的槽溫處于上升趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 =-5，若鋁電解槽的槽溫處于下降趨勢，則實際氟化鋁用量f的修正值X5 = 5 ; 步驟八、判斷實際氟化鋁用量的最終調(diào)整值，設(shè)實際氟化鋁用量的最終調(diào)整值為X6，若f下彡f4+X3+X4+X5 則實際氟化鋁用量f的最終調(diào)整值X6 = X3+X4+X5，并根據(jù)f = f4+X6得到實際氟化鋁用量f，若f4+X3+X4+X5 <卜或f4+X3+X4+X5 > f±，則重復(fù)步驟一至步驟七，直至彡f4+X3+X4+X5 ( f±,并計算出實際氟化鋁用量f。
【文檔編號】C25C3/20GK104451779SQ201410787760
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】彭優(yōu), 姚翩翩 申請人:湖南創(chuàng)元鋁業(yè)有限公司