一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于稀土電解技術領域，特別涉及一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，熔鹽電解法已廣泛應用于大規(guī)模生產(chǎn)稀土金屬。在電解過程中，電解質中氧化稀土的濃度是電解過程中重要的工藝參數(shù)之一。電解質中氧化稀土含量過高會在電解槽中產(chǎn)生沉淀，影響電解槽的正常運行;而電解質中氧化稀土含量過低，導致電流效率下降，如采用豎式結構槽還會引發(fā)陽極效應，使槽電壓急劇升高，導致電解槽過熱，增大電解質對稀土金屬的溶解度，降低電流效率，增加電能消耗。因此，控制電解質中氧化稀土濃度是實現(xiàn)稀土電解高效穩(wěn)定運行的前提。目前，在工業(yè)生產(chǎn)中，操作人員僅依靠操作人員經(jīng)驗進行人工下料，這樣容易因工人經(jīng)驗差異而導致濃度控制不穩(wěn)定，使得生產(chǎn)效率和工藝穩(wěn)定性難以保障。另外，由于稀土電解溫度高達100tC以上，完全依靠人工下料，使得工人勞動強度很大，且物料飛揚嚴重，大量的有害煙氣揮發(fā)到電解車間和空氣中，環(huán)境惡劣。同時，人工頻繁的下料操作也不利于實現(xiàn)電解槽的封閉式生產(chǎn)和管理。因此，開展稀土金屬電解自動下料控制尤為重要，不僅可降低工人勞動強度和物料的飛揚損失，更為重要的是，通過實現(xiàn)自動下料控制，帶動稀土金屬電解槽結構的革新，實現(xiàn)全密閉式自動化生產(chǎn)和管理，環(huán)境友好。
[0003]然而，自動控制下料最為關鍵的是如何檢測電解質中氧化稀土原料濃度，如果能開發(fā)出高溫熔鹽電解質中氧化稀土傳感器，能在線實時檢測出氧化稀土的濃度，那么開發(fā)出稀土電解槽下料控制算法非常簡單方便。可是，當前還沒有這種檢測高溫熔鹽電解質中氧化稀土濃度的檢測裝置或傳感器，這給稀土電解槽自動下料控制提出了巨大的挑戰(zhàn)，這也是為何當前稀土電解過程中一直未能采用自動下料控制技術的原因。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出了一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，即利用模糊控制思想，通過陽極效應的是否發(fā)生來間接檢測，以實現(xiàn)稀土電解槽自動下料控制，將氧化稀土控制在目標范圍內，減輕工人勞動強度，提高電流效率，降低電能消耗。
[0005]本發(fā)明的基本依據(jù)是:對于上下電極結構電解槽而言，隨著電解的進行，電解質中氧化稀土濃度逐漸減小，當?shù)陀谝欢ê?臨界值)時，電解槽會發(fā)生陽極效應(其主要現(xiàn)象為槽電壓突然快速上升到一定值)。因而，根據(jù)這一實驗結果，本發(fā)明提出了稀土電解槽自動下料控制方法，以將氧化稀土控制在目標范圍內。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]—種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，根據(jù)所期望的陽極效應系數(shù)來設定效應間隔時間，通過自動下料裝置在效應間隔時間內以預定的時間間隔進行定量下料;若在設定的效應間隔時間內發(fā)生了陽極效應或作出了陽極效應預報，則立即進行陽極效應加工，而后轉入下一輪加料周期，但將效應間隔時間內的下料間隔縮短一設定值;若在效應間隔時間內未發(fā)生陽極效應或預報，當達到效應等待開始時刻時，停止下料進入效應等待;若在效應等待時間內發(fā)生陽極效應或作出陽極效應預報，則立即進行陽極效應加工，而后轉入下一加料周期且不對下料間隔作出變動;若在效應等待時間內沒有發(fā)生陽極效應或預報，則結束效應等待，轉入下一輪加料周期，但將效應間隔時間內的下料間隔延長一設定值。
[0008]所述的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，所述的陽極效應是根據(jù)槽電阻上升速率、槽電壓波動、電解槽運行狀況中的一種或多種情況進行識別，當出現(xiàn)槽電阻上升速率高于50pQ/s、或槽電壓波動幅度大于200mV/s、或槽噪聲強度高于15mV中的一種或多種情形出現(xiàn)，且槽電壓快速上升至8.0V以上持續(xù)時間達1s時，判定為陽極效應發(fā)生。
[0009]所述的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，陽極效應預報是根據(jù)槽電阻上升速率、氧化稀土加入量與消耗量、陽極電流變化特征和槽噪聲強度中的一種或多種情況進行識別，當出現(xiàn)槽電阻上升速率高于50ρΩ/8、槽噪聲強度高于15mV、近24-72h內的氧化稀土加入量低于消耗量的0.1-3倍、局部陽極電流密度在1s內降低30%-100%中的一種或多種情況出現(xiàn)時，則進行陽極效應預報。
[0010]所述的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，效應等待時間為0.5-24h，下料間隔為 30-200s。
[0011]所述的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，下料間隔縮短設定值分為“負大”“負中” “負小”三檔，其分別為縮短10s、5s、2s，將效應間隔時間平均分為三段，若在效應間隔時間的前段發(fā)生陽極效應，則將下料間隔縮短1s;若在效應間隔時間的中段發(fā)生陽極效應，則將下料間隔縮短5s;若在效應間隔時間的后段發(fā)生陽極效應，則將下料間隔縮短2s。
[0012]所述的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，下料間隔延長設定值分為“正大”“正中” “正小”三檔，其分別為延長10s、5s、2s，若效應等待失敗一次，則將下料間隔延長2s;若效應等待連續(xù)失敗兩次，則將下料間隔延長5s;若效應等待連續(xù)失敗三次及更多次，則將下料間隔延長10s。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0014](I)本發(fā)明的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，能將稀土電解槽內的氧化稀土濃度控制在目標范圍內，避免電解槽內氧化稀土含量過高或過低，有利于稀土電解槽穩(wěn)定、高效、低電壓、低電耗運行。
[0015](2)本發(fā)明的一種稀土電解槽氧化稀土下料控制方法，能夠實現(xiàn)氧化稀土的自動下料控制，操作簡便，工人勞動強度低。
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為氧化稀土下料控制模式示意圖；
[0018]圖2為氧化稀土下料控制流程圖；
[0019]其中NB為正常下料;AEB為陽極效應加工;AE為陽極效應。
【具體實施方式】
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