DOC《240 kA铝电解槽电热场测试与分析》

240 kA铝电解槽电热场测试与分析 沈冰1,李贤2 (1.

青海西部水电有限公司,青海民和 810800;

2.青海桥头铝电股份有限公司,西宁 810100) 摘要:对某公司3台240 kA铝电解槽进行了电热场和能量平衡技术测试,评价了进电母线断面的选择、电流分配、能量支出的合理性,为改善生产工艺技术条件提供了依据. 关键词:铝电解槽;

电热场;

测试;

能量平衡 中图分类号:TF821 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2015)10-0000-00 Measurement and Analysis of Thermal Electric Field for

240 kA Aluminum Electrolytic Cell SHEN Bing1, LI Xian2 (1.Qinghai West Hydropower Co. Ltd, Minhe 810800, Qinghai, China;

2. Qinghai Qiaotou Aluminum &

Power Co., Ltd, Xining 810100, China) Abstract:Thermal electric field and energy balance of three

240 kA aluminum reduction cells in one company were measured. The feasibility of section selection of entering electric bus bar, electric current distribution, and energy output were evaluated to provide technical conditions for production improvement. Key words: aluminum electrolytic cell;

thermal electric field;

measurement;

energy balance 铝电解槽能量平衡测算对铝电解操作参数的优化及生产过程的控制具有十分重要的作用[1-6].获得良好的电热平衡条件对铝电解生产技术经济指标有着重要意义[7-9].通过测试与仿真研究,能系统了解电解槽电流的分配和不同区域能量的损失情况,可以为确定工艺条件、制定合理的操作制度、定性分析电解槽的工况,以及提高主要技术经济指标、技改措施的制定等提供依据.本文选择某公司317#、329#及330#三台电解槽进行了电热场的测试,以便了解实际生产中电解槽电热场的分布特征,为槽型结构与工艺条件的评估提供依据.

1 电压平衡测量 铝电解槽能量平衡测试主要依据YS/T120-92和SLB-88-01标准进行,阳极压降由导杆压降、钢爪压降、卡具压降、爆炸焊压降、铁碳压降、碳块压降等构成.采用电流分配系数法计算各部分压降: 式中,ΔUi为各部分电压测量值,Ki为电流分配系数,n为实际测量点数. 槽底压降计算公式: 为尽可能不对电解槽进行干扰,通过对电解槽的电解质进行取样分析,得到其主要组成,再应用国际较为通用的经验公式计算其电导率.在测量过程中,测量每一台电解槽的多个点的极距,取算术平均值,再由此极距和电导率计算电解质部分的平均压降. 为避免停电造成槽况波动,此次未测量反电动势(极化电压),按经验取为1.65 V. 为了准确计算母线系统的压降,分析各部分局部压降变化情况,母线系统分几个部分进行测量,各部分当量压降按功率法求之: 收稿日期:2015-03-25 基金项目:青海省重大科技专项计划项目(2011-G-A3A);

青海省高新技术研究与发展计划项目(2013-J-206) 作者简介:沈冰(1978-),男,贵州遵义人,高级工程师;

通信作者:李贤(1980-),男,青海民和人,工程师. 为了处理电压平衡计算,编制 铝电解槽电平衡测试计算专用软件 进行计算,计算结果见表1. 表1

240 kA铝电解槽电压平衡测试与计算结果 Table

1 Test and calculation results of voltages for

240 kA cells 项目 317#槽329#槽330#槽 母线压降/mV 阴极母线

125 125

125 横梁母线 14.78 17.03 17.80 阳极软母线 25.98 43.30 43.03 阳极压降/mV 卡具 17.40 26.44 14.79 铝导杆 18.26 16.66 16.68 爆炸焊 12.14 15.39 7.47 钢爪―炭块 330.29 238.46 311.49 反电动势/mV