低电压生产下预焙铝电解槽的控制策略

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1、低电压生产下预焙铝电解槽的控制策略陈志洋（联系电话：0851-6991473,13985522479）（贵阳铝镁设计研究院,贵州贵阳550081）摘要：随着节能减排要求的不断提高，高电压生产模式已经不能满足铝电解生产要求，越来越多的铝厂已经选择了低电压生产模式。然而，现有的控制软件不能完全满足该模式，尤其在能量补偿和氧化铝浓度异常时的控制等方面需要改进，以提高电解槽的稳定性。本文描述一种新的控制方法，能更好的适应低电压生产模式且已通过试验，并在湖南创元240KA和3OOKA电解槽上使用，取得了良好的效果。关键词：预焙铝电解槽，噪声，氧化铝

2、浓度，槽控机PrebakeAluminumelectrobathcontroldecisionunderalowvoltageproductionChenZhiyang（GuiyangAluminiumandMagneniumDesignandResearchInstitute.GUIZHOUGUIYANG550081）Abstract:Withtheimprovementofrequirementsforenergysavingandpollutantsdischargereducing,highvoltagemodelcannotsa

3、tisfyrequirementsofAluminiumelectrolysisproduction,moreandmoresmeltersadoptlowvoltagcproductionmodel.However,existingcontrollingsoftwarecannotsatisfythemodel,thesoftwareneedtobeimprovedespeciallyonenergycompensationandabnormalaluminaconcentrationcontrollin£forimprovestabi

4、lityofelectrobath.Thisarticledescribesanewcontrollingmethod,itfitslowvoltageproductionmodelbetterandhaspassedtests,andwasappliedon24oKAand300KAelectrobathinChuangyuanSmelterandmadeagoodresult・Keywords:PrebakeAluminiumelectrobath,Noise,Aluminaconcontration,Potcontroller前言：

5、在低电压生产模式下，电解槽的敏感性增加，抗干扰能力下降，槽作业等对电解槽的稳定性影响较大。首先是更换阳极，现有的控制逻辑控制得不理想，经常导致电解槽长时间的电压波动，急需改变现在的换极控制策略；其次，低电压生产下氧化溶解性相对较差，电压随氧化铝浓度变化的关系不是很明显，容易走入反区（高浓度区），当进入反区后现有的控制逻辑是先压阳极，然后再继续调整氧化铝浓度，这样会造成极距被压缩，导致电解槽不稳定，需要一种更好的浓度控制逻辑解决这个问题；第三、低电压生产下电解槽的热平衡相对较差，槽噪声也随之增大，阳极升降变得比较频繁，会影响电解槽的稳定性，

6、因此应尽量避免阳极频繁动作,从而影响氧化铝浓度控制，降低电解槽的电流效率。为解决上述问题，本文将对以上几个方面的改进作详细阐述。1更换阳极过程及换极后的附加控制：在低电压牛产模式下，更换阳极对电解槽的热平衡影响明显增加，若控制不好将导致电解槽噪声增大甚至长时间电压摆。现有更换阳极后的控制逻辑是将目标电压抬高70MV,保持1小时左右的吋间（其目的是补偿更换阳极带走的能量），整个附加控制过程中一直采用欠加工方式（其原因是更换阳极过程中有部分氧化铝掉入电解质中）。然而，低电压生产时每次换极带走的热量占比非常大，一个小时的附加电压是根本不能满足能

7、量补偿要求的，在附加控制结束后经常出现电压摆，浓度不受控，高噪声等不良槽况。通过现场反复试验，大约需要3到4个小时才能基木保证电解槽的能量补偿，那么如果使用未改进的控制逻辑，连续3到4个小时都进行欠加工，氧化铝浓度将会越来越低导致发牛效应，使电耗增加，电流效率降低。为解决该问题，我们采用如下控制逻辑（如图一）：当槽控机检查到更换阳极指令后，先自动提升阳极约2秒，对应工作电压大约提高50MV,提前给电解槽补充能量，然后通过对电压的监测来判断阳极是否已经更换，待更换阳极结束后便进入换极后的附加控制，槽控机自动将目标电压抬高70MV（该附加电压

8、可根据具体的槽况用户自行设定），附加吋间3小吋（该附加吋间也可根据槽况用户自行设定），整过附加控制过程进行氧化铝浓度口动控制，确保氧化铝浓度在1・5%到2.5%之间，这样既保证能量的补偿，也保