第五章——铝电解生产中的常规测量.doc

5. 铝电解生产中的常规测定 现代铝电解工艺虽然有了计算机控制系统，但由于可在线检测的参数有限，因此还需要辅以多种由人工进行的常规测定，才能全面地掌握电解槽的运行状况，并为调整和改进生产技术条件与操作方法提供依据，同时为电解槽的深入研究或技术改进积累资料。并且，随着生产自动化程度的提高和管理理念与方法的变革，现代铝电解生产已从过去的粗犷型、经验式操作与管理模式，转变为精细化、数据化与科学化的操作与管理模式，特别是大型铝电解企业力图建立管控一体化系统，强调生产管理者借助完整的数据检测和计算机信息进行生产过程分析与决策，因而对人工常规检测的规范性、可靠性和精确性以及对数据的计算机录入提出了更高的要求。 铝电解生产中的常规测定除了少数需要由专门机构和使用特殊设备进行检测外，大部分测量方法简单，操作易行，故一般由电解工或现场技术人员兼任检测工作。 5.1 铝液高度、电解质高度测定 铝液高度和电解质高度是电解槽的重要技术条件之一，其测定既是决定出铝量的需要，又是掌握技术条件的需要，对于了解电解槽的运行状况，特别是热平衡状态至关重要，因此这项工作也是操作工人和管理人员需要天天进行的。 5.1.1 测定作业安排 根据不同需要，有一点测定与多点测定之分。一点测定作为快速测定，主要用于每天（粗略地）了解技术条件变化情况。多点测定用于技术条件管理和决定出铝量（例如三点测定）；或临时性地用于全面分析特定槽况或者作为技术资料用于科学研究（例如六点测定）。由于电解槽的槽底一般存在变形，加之槽内铝液与电解质的界面受磁场的影响也会弯曲（详见本书第三篇第四章“铝电解槽的物理场”），因此测点越多，越能反映铝液及电解质真实高度和槽底真实状况。对于300kA以上的特大容量电解槽，由于槽底面积大，多点测定的测点数可增加，例如三点测定增至五点测定，六点测定增至10点测定。 许多铝厂为了确保出铝决策的正确性，将用于决定出铝量的三点测定（特大型槽采用五点测定）规定为例行作业。例如，每槽相隔5天进行一次三点测量，每个厂房根据槽数按每天三班工作制排出每班测量的槽数，各班按此顺序进行测量作业，测量必须在出铝前进行；每个槽子三点测量完后，算出平均值作为本次测定值，再将之与上次的测定值进行加权平均，获得的加权平均值作为该槽的测量结果；再将结果与前一次测量值进行比较，若出现20mm以上的差别，需要重新测量，最后将数据输入计算机；计算机根据输入的数据计算出到下次测量期内的出铝量来；出铝工即照此指示量进行出铝。 5.1.2 测定作业准备 （1）确认测定的槽号； （2）检查测定工具（倾斜角度为45度的测定钎、水平仪、刻度尺、铝耙、天车、炭渣瓢、铁锹、扫把、记录本）。 5.1.3 测定作业实施 （1）测定位置 一点测量一般在出铝口（图5-1所示的出铝端测点），或随阳极更换时在更换位置进行；三点测量一般在图5-1所示的A面（进电端）取三个测量点（即大面全长1/4、1/2、和3/4处）；六点测量一般在图5-1所示的A、B两个大面对称地各取三个测量点。大面的测点位于阳极之间的间缝（靠近操作面）。由于新极而不能测定的情况，多点测定的地方可以变更。 图5-1 铝液、电解质高度测点（开孔位置）分布示意图 （2）打开测定孔 预热需要预热的工具；操作排风量转换阀门（增大电解槽抽风量），揭开测定处的炉盖；操作气缸控制杆，打开出铝孔（一点测定）；用铝耙扒开测定处的氧化铝（多点测定）；用天车打击头在阳极与阳极之间打开一个直径10～20cm的孔（多点测定），注意不能碰到阳极，以防把阳极扎坏；天车扎完孔后，电解工用钻子将孔口清理好，保证测定钎顺利插入炉底。 （3）打捞炭渣 用炭渣瓢打捞测定开口处的炭渣。 （4）测定的方法 参见图5-2和6-3，把水平仪放置在测定钎上，把钎头插于炉底；保持水平仪的水平，静置5秒钟；取出测定钎放在较平的地面（或槽沿板）上，用水平仪使其保持水平状态；用刻度尺以1cm为单位，在铝水—电解质的交界线（可凭肉眼观察出）和总高线上读数、记录。电解质高度＝总高－铝水高度。 图5-2 铝液、电解质高度测定示意图（测定钎插入槽内） 图5-3 铝液、电解质高度测定示意图（测定钎取出后在水平面上量取高度） 5.1.4测定完毕后的处理 （1）全部测定完毕后，把工具送回原处；将炭渣铲到炭渣箱；用结壳块将测定洞堵好（出铝口处的一点测定不用堵）；清扫槽沿板卫生；盖好炉盖，并把排风量转换阀门复位。 （2）计算测定数据的平均值（或加权平均值）。 （3）把测定记录提交相关人员，并按规程输入计算机系统。 5.2 电解质温度测定 电解质温度是反映