1.前言
改革开放之后,中国的工业工程飞速发展,作为工业工程支柱之一的电解铝工业也得了较好的进步,电解铝过程中的一些关键性技术已经被攻克,该行业也越来越朝着自动化、智能化的方向发展,在基础技术的应用过程中,我国不断地研究新技术,推动行业向前发展,我国目前与发达国家之间的差距在不断地缩小。从整体控制技术的情况来看,国内的自动控制技术与国外存在着一定的差距,为了加快我国工业的发展,我国的相关研发部门与科研机构深度合作,针对400KA大型预焙阳极电解槽的相关特点,开发出了先进的控制技术,使得节能减排、控制指标方面都有了极大的改变,效果十分显著。
2.案例分析
某公司对于电解铝的控制系统有着非常深入地研究,并且与沈阳某研究所合作研究,分析出400KA大型预焙阳极电解槽的主要特点,结合目前行业内所适用的技术创新地推出了全息操作技术,并且将该技术应用于该公司400KA电解槽全系之中,其控制效果显著,各方面的管理水平皆有了较大程度的提升,而且还具备良好的经济性和环保性特点,各方面的性能指标也均达到世界级标准。通过测试,相关的指数表明,该分公司的电解槽的阳极系数达到了0.3,电流效率得到了明显地提升,而且应用方便快捷,节能效果十分显著,除此之外,该公司结合当地环保局对环保指标进行了测量,各类污染物的排放检测含量均远远低于国家的相关标准,也低于当前国内大多数电解铝厂的平均值,尤其是氟排放控制技术已经达到了世界级的标准。
结合上述案例,我们可以清晰地看出全息操作控制技术的相关优势,可以说,该控制技术有效地解决了我国当前目前电解铝行业中的问题,尤其是大规模的电解难题,尤其是攻克了大型预焙槽生产管理的难题,该控制系统能够考虑到生产过程中的每一个环节,完美地解决了控制难题。在该控制系统中,应用了电解槽的监督管理系统,该系统可以对电解过程中的生产数据进行管理和分析,而且在操作界面的设计上具有人性化的特点,并且结合当前数据化、智能化的内容,实现了各项数据的图表化、无纸化管理,电解铝厂的每一位管理者均可登陆该系统,可以实时地查看电解槽的工作状态以及相关的数据信息,从而能够在较短的时间内找到电解厂管理和操作中存在的问题,并及时改正,从整体上来说,该控制体系提高了电解槽集中控制水平,也全面提升了该分公司的管理能力。在此基础上,全息操作控制技术还有效了解决了全面热平衡控制难题,为国内铝厂的热平衡问题的解决提供了新的思路。
3.铝电解槽控制系统优化与改进分析
(1)电解槽热平衡控制系统分析
从目前国内的电解铝技术情况来看,电解槽热平衡系统一般是由三个部分组成,分别为阳极热平衡系统、阴极热平衡系统以及控制系统,这三个部分分工协作,共同完成热平衡控制过程。在控制过程中,上部结构、覆盖料的添加、阳极的设置等方面都会直接影响到电解槽的热平衡过程,而电解槽的热平衡过程也会影响到整个电解槽的寿命、能耗等指标。在目前全息控制系统中,热平衡系统有了很大的改进,尤其是增添了多参数的控制模型,对换极、电解槽出铝等过程进行了优化与改进,并且在该系统中,以阴极的热平衡为主要核心,对三个部分的控制情况进行了优化,更是平衡了生产操作和物料生产之间的关系。
(2)阳极自动熄灭程序的设置
在以往的电解槽控制系统中,阳极的自动熄灭程序并没有得到很好的改进,从而对整个电解过程产生了不好的影响。为了解决阳极自动熄灭的问题,可以在系统中添加程序,做到对阳极的精准控制,从而保证在阳极自动熄灭之前可以防止阳极效应的发生,例如,在电解铝过程中发生了阳极效应后,计算机系统可以利用自身强大的记忆功能,将发生的次数与产生的原因记录下来。这样可以有效地减少阳极效应的发生次数,提高了工作效率,降低了人工劳动的成本,而且该系统的应用还能够使得槽平均电压值得到显著地下降,也有效地减少了污染物的排放,在上述的案例中,该系统的试应用得到了很好的效果,相关的统计数据表明,阳极效应的熄灭控制率已经严格地控制在92%以上,实现了行业内的超越,在这样的优秀表现下,该系统得到了推广使用,获得了业内的广泛好评。
(3)噪声控制系统
噪声也是电解铝过程中的负面表现形式,也是电解过程中不稳定性的主要体现,在目前的电解槽操作系统中,电解槽可以按照噪声的特点分为低噪声电解槽、高噪声电解槽和正常的电解槽,在全息控制系统中,计算机可以实现对噪声的控制,计算机系统中可以编入程序,从而实现三级控制动作的自动控制,并且处理速度较快,且实现了自动化的操作,减少了人工干涉的环节,这样可以为管理人员的评判工作提供可靠的依据。在全息控制系统中,噪声曲线的对比也成为可能,在该系统中可以将当下的噪声曲线与之前的噪声曲线进行对比分析,通过这种分析得出噪声曲线波动的主要原因,以便于工作人员及时查找原因,及时排除故障。
(4)氧化铝浓度控制系统
在全息控制系统中,进一步对氧化铝的浓度控制系统进行了优化与改进,通过对各模组块的控制从而有效地将氧化铝的浓度控制在了1.5%-3%之间,在一些操作过程中,电解槽会出现换极现象,再加上某些过程中会存在材料的堵塞现象,而该系统能够对这些物质进行精确的监控,进而调动系统控制中的其他模块来对整体浓度进行调整,在这样的工作系统中,氧化铝的浓度一直控制在合理范围之内,从总体上来说,全息控制系统的应用能够有效地实现氧化铝浓度的控制,这样可以避免电解槽沉淀的发生,有助于提高生产效率,减少人工控制成本,而且还能够更好地维持恒定的极距以及电解槽的稳定性特点,在实际应用中有着非常良好的应用效果。
4.结语
随着技术的革新与进步,电解铝技术已经有了飞速地进步,在目前的应用过程中,为了解决电解铝过程中的控制问题,行内已经研究出了全息控制系统,经过大量的实践验证,该技术有着非常好的应用效果,受到了行业内的认可。本次研究立足于实际,结合相关的营销效果,对铝电解槽控制系统技改方案进行了重点的研究与分析,希望能够进一步推动铝电解槽控制系统的改进与发展。
摘要：随着我国工业工程的不断进步与发展,电解铝技术作为其中的关键性技术得到了进步与发展,近些年来,铝电解槽的控制技术有了很大的改进,尤其是全息操作控制技术得到了一定的应用,获得了业内人士的认可。本文从实际出发,对铝电解槽控制系统技改方案进行了重点的分析与论述。
关键词：铝电解槽,技改,方案,控制系统
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