铝电解槽运行稳定性判据的图解

近日，我们收到了华中科技大学梁汉教授的文章，其中提到了国内用LH—80型阳极电流测量仪作铝电解槽稳定性判据只是刚刚开始，还有许多问题尚待深入研究，为方便大家理解，我们一并将其另一篇论文《铝电解槽阳极导杆电流波动最频值的实用化测量方法》一起推送，有兴趣的可自行学习、研究。

同时有铝厂对LH—80型阳极电流测量仪试用有兴趣的，可以私聊小编，微信13064165857。

如果有设备厂家有新设备或研究的新课题需要探讨的，可以投稿给我们。

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影响铝电解槽运行稳定性因素

大致有下列因素:

1､阳极噪声(泡沫噪声､短路噪声),其特征是高频0.1—2Hz､波形尖脉冲,这类噪声可以用提高极距方法消除｡

2､阴极噪声(金属滚动电磁力噪声)特征是低频0.015-0.04Hz､波形为有规则近似正弦波｡这类噪声能改变磁流体正常波动频率｡原因是改变了原来磁场结构､使水平电流增加､例如槽膛尺寸不合理､伸腿过长､出铝､更换阳极极操作等等｡这类噪声危害稳定性最大,且不能用提高极距办法消除｡阳极噪声始终发生在众多阳极中的一根或几根阳极中,虽然它对槽电压波动曲线有较大的影响､但对整个铝液波动到底有多大的干扰､尚待进一步探讨｡

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判定槽运行稳定性方法

主要有二种：

1､槽控制箱显示的各种示波曲线和针振､摆动mv值､加技术人员的经验判断｡

这种判据方法是基于测量槽电压波动并进行复杂的付立叶频谱分析｡这种方法缺陷是局部与全部信息一起收集､高频与低频同时收集,使槽电压波动曲线变得异常复杂,频域非常宽､数据处理误差大､难以准确判定槽是否稳定｡

2､单根阳极电流测量仪

为了克服槽控制箱的缺陷､近来纷纷研究用测量单拫阳极电流的办法｡由于单根阳极电流局部直接穿越磁流体､阳极电流波动频率就是铝液波动频率｡测量这个频率就可求解铝电解槽运行运稳定性｡

LH—80型阳极电流测量仪是我们最近研发的仪表。该仪表能测量单根阳极电流的数值及波动波形､能在线测量铝液界面波动频率｡最近实践证明它能轻而易举地测出某些槽运行的铝液波动频率为0.033Hz和0.02Hz,从而准确判定槽运行稳定性｡

19世纪我国电解铝行推行〞四低一高〞运行规范,极距高高的､槽电压高达4.5v｡稳定性好｡到了21世纪为了节约能耗就提倡“低槽电压”规程｡目前､大多数铝厂槽电压已从4.5v降低到3.9v，有的甚至降到3.8v｡极距缩短自然引发稳定问题,解决稳定性首先要解决全槽极距均一性,阳极电流分布测量仪就应运而生。我们研发的L一70型阳极电流测量仪被各铝厂广泛采用｡极距均一性检测算是有了工业检测仪表｡但稳定性呢？何谓铝电解槽运行稳定性?就是指槽膛内铝液波动运动稳定｡按照控制论原理､任何一个-振荡系统的稳定性是指系该系统的自然振荡频率不能接近或等于该系统的固有振荡频率，否则就会产生正反馈的共振,损坏设备｡

最近我们在几个铝厂进行现场测量､当发现某槽不稳定时､先观察槽控制箱显示的各种示波器曲线和当时的瞬时针振mv值和摆动mv值｡例如35号槽､针振32mv,摆动4mv该值都大大超过该厂自行规定判断稳定性的标准｡然后用LH—80型阳极电流测量､由工人操作对该槽的A4阳极进行铝液波频率测量,结果是0.02Hz(周期为50秒)｡据有关资料查明500KA系列电流铝电解槽的铝液波动设计频率就是50秒｡当场我们判定该槽为稳定槽，而不必再等待其他的测量数据､例如月平均针振､月平均摆动､历史曲线､人工经验等等｡

据国外资料证实:用测量铝液波动频率来判定稳定性更接近科学｡

用LH—80型阳极电流测量仪作铝电解槽稳定性判据只是刚刚开始，还有许多问题尚待深入研究｡但由于该仪表造价非常低廉(约每台3000元)，操作极其简便。如果和槽控制箱的显示结合起来，一定会对提高铝稳定性准确判断有所帮助｡欢迎各位提出批评改正意见､更欢迎参加研究｡