發(fā)布時(shí)間：2020-09-23 07:53

　　 當(dāng)前工業(yè)鋁電解槽控制系統(tǒng)根據(jù)系列電流與槽電壓信號(hào)推算出電解質(zhì)電阻變化,進(jìn)而對(duì)氧化鋁加料、熱平衡和槽穩(wěn)定性進(jìn)行控制。然而近10年來(lái),電解槽的容量大幅增加,電解槽尺寸增大,陽(yáng)極數(shù)量增加。電解槽的空間變化稀釋了電阻控制信號(hào),例如單根或幾根陽(yáng)極電流的變化在槽電壓信號(hào)上無(wú)法辨識(shí)出來(lái),因此現(xiàn)有的控制策略對(duì)大型化電解槽的控制效果并不理想。為此新的控制系統(tǒng)需要增加區(qū)域或單個(gè)陽(yáng)極性能、局部氧化鋁加料控制等信息,即需要納入電解槽上每個(gè)區(qū)域或陽(yáng)極的電流信號(hào)。但是,陽(yáng)極電流信號(hào)的準(zhǔn)確獲取仍然是當(dāng)前鋁電解行業(yè)急需解決的一個(gè)難題。本論文采用光纖電流傳感器測(cè)量了400kA鋁電解槽的立柱母線、陽(yáng)極和陰極電流,分析了它們的變化趨勢(shì)、分布特征,考察了更換陽(yáng)極對(duì)電解槽電流分布產(chǎn)生的影響。對(duì)單根導(dǎo)體的電流數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),立柱母線電流對(duì)于電解槽槽況的變化反應(yīng)并不敏感,其電流變異系數(shù)要小于陽(yáng)極電流;陽(yáng)極電流在正常槽況和陽(yáng)極效應(yīng)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的時(shí)間和頻率響應(yīng),且其對(duì)陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生十分敏感,在陽(yáng)極效應(yīng)發(fā)生前的30s即表現(xiàn)出異于常規(guī)陽(yáng)極電流的特征,基于此特征可以實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極效應(yīng)的早期預(yù)防;陰極電流相比于陽(yáng)極電流在頻域上的峰值特征比較簡(jiǎn)單,無(wú)復(fù)雜的背景譜峰干擾,且其時(shí)域上周期性的電流波動(dòng),能很容易地在頻域上找出對(duì)應(yīng)的頻率信息。立柱母線之間的電流分布呈現(xiàn)出出鋁端、煙道端高、中間低的分布特征,且電流分布穩(wěn)定;陽(yáng)極由于工作壽命周期的不同,電解槽中陽(yáng)極之間的電流分布并不均勻;相對(duì)于陽(yáng)極電流,陰極之間的電流分布比較均勻。立柱母線之間的電流分布對(duì)換極操作并不敏感,在生產(chǎn)過(guò)程中電流分布比較穩(wěn)定;換極對(duì)陽(yáng)極電流分布的影響比較大,特別是對(duì)本區(qū)域和鄰近區(qū)域的陽(yáng)極。通過(guò)方差分析篩選出對(duì)陽(yáng)極電流改變量影響最顯著的兩個(gè)因子,分別是換極前陽(yáng)極承載的電流大小、陽(yáng)極所在的區(qū)域。用回歸分析建立了換極導(dǎo)致陽(yáng)極電流改變量隨換極前陽(yáng)極承載的電流大小和陽(yáng)極所在區(qū)域變化的數(shù)學(xué)模型,發(fā)現(xiàn)更換陽(yáng)極的鄰近區(qū)域的陽(yáng)極電流增加量最大,本區(qū)域次之。
【學(xué)位單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TF821
【部分圖文】：

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本文編號(hào)：2825052