用于電解槽的精準出鋁控制方法與流程

本發明涉及鋁電解的，特別涉及用于電解槽的精準出鋁控制方法。

背景技術：

1、電解鋁工業生產主要采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法，將氧化鋁溶解進入電解質中，并對電解質施加直流電流，這樣氧化鋁會被還原為液態金屬鋁水，并沉淀聚集在電解槽底部。當電解槽底部沉淀聚集的金屬鋁水達到一定高度后需要定期從電解槽內部取出，以此保證電解槽內部持續穩定進行電解還原反應。可見從電解槽內部精確出鋁成為電解鋁工業生產的重要步驟，現有對電解槽的出鋁操作都是通過人工操作來實現，其存在效率低下，需要停止電解槽的運作來配合，無法保證徹底快速從電解槽出鋁以及不能確保電解槽內部的持續穩定運作。

技術實現思路

1、針對現有技術存在的缺陷，本發明提供了用于電解槽的精準出鋁控制方法，獲取與分析冰晶石-氧化鋁融鹽電解過程中電解槽底部的金屬鋁水的第一聚集狀態數據，確定電解槽內部的鋁還原電解反應低效區域，以此調整對電解槽內部的電流施加狀態；基于完成電流施加狀態調整后電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，調整與電解槽底部連接出鋁管對金屬鋁水的抽取操作，再次調整對電解槽內部的電流施加狀態并再次更新獲取電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，并基于出鋁管內部的金屬鋁水流動狀態，調整對出鋁管的加熱狀態；基于電解槽內部的金屬鋁水抽取進度信息，控制抽取操作的開關狀態，能夠在電解槽正常持續運作過程中進行自動精準出鋁操作，提高電解槽的出鋁效率。

2、本發明提供用于電解槽的精準出鋁控制方法，包括如下步驟：

3、步驟s1，獲取冰晶石-氧化鋁融鹽電解過程中電解槽底部的金屬鋁水的第一聚集狀態數據；對所述第一聚集狀態數據進行分析，確定所述電解槽內部的鋁還原電解反應低效區域；

4、步驟s2，基于所述鋁還原電解反應低效區域，調整對所述電解槽內部的電流施加狀態；獲取完成電流施加狀態調整后所述電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，對所述第二聚集狀態數據進行分析，調整與所述電解槽底部連接出鋁管對所述金屬鋁水的抽取操作；

5、步驟s3，基于所述抽取操作對所述電解槽底部的金屬鋁水的抽取狀態，再次調整對所述電解槽內部的電流施加狀態并再次更新獲取所述電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據；基于所述出鋁管內部的金屬鋁水流動狀態，調整對所述出鋁管的加熱狀態；

6、步驟s4，對更新獲取的第二聚集狀態數據進行分析，調整所述抽取操作的動作參數以及確定所述電解槽內部的金屬鋁水抽取進度信息；基于所述金屬鋁水抽取進度信息，控制所述抽取操作的開關狀態。

7、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s1中，獲取冰晶石-氧化鋁融鹽電解過程中電解槽底部的金屬鋁水的第一聚集狀態數據，包括：

8、對冰晶石-氧化鋁融鹽電解過程中電解槽底部沉積的金屬鋁水進行分布檢測，得到所述電解槽底部全局區域下屬所有子區域各自的金屬鋁水沉積速率數據，以此作為所述第一聚集狀態數據。

9、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s1中，對所述第一聚集狀態數據進行分析，確定所述電解槽內部的鋁還原電解反應低效區域，包括：

10、對所述金屬鋁水沉積速率數據進行分析，估計所述電解槽底部全局區域下屬所有子區域各自的金屬鋁還原生成速率；將所述金屬鋁還原生成速率與預設速率閾值進行對比，若所述金屬鋁還原生成速率小于預設速率閾值，則確定對應的子區域屬于鋁還原電解反應低效區域；否則，確定對應的子區域不屬于鋁還原電解反應低效區域。

11、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s2中，基于所述鋁還原電解反應低效區域，調整對所述電解槽內部的電流施加狀態，包括：

12、基于所述鋁還原電解反應低效區域在所述電解槽內部的位置信息，增大對所述電解槽內部相應位置施加的直流電流強度。

13、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s2中，獲取完成電流施加狀態調整后所述電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，包括：

14、當完成電流施加狀態調整后，獲取所述電解槽底部全局區域的金屬鋁水沉積總重量變化數據，以此作為所述第二聚集狀態數據。

15、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s2中，對所述第二聚集狀態數據進行分析，調整與所述電解槽底部連接出鋁管對所述金屬鋁水的抽取操作，包括：

16、對所述金屬鋁水沉積總重量變化數據進行分析，判斷所述電解槽底部沉積的金屬鋁水平均高度是否超過預設高度閾值，若是，則啟動對于所述電解槽底部連接的出鋁管的負壓吸附操作，從而對所述電解槽底部沉積的金屬鋁水進行抽取操作。

17、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s3中，基于所述抽取操作對所述電解槽底部的金屬鋁水的抽取狀態，再次調整對所述電解槽內部的電流施加狀態并再次更新獲取所述電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，包括：

18、基于所述抽取操作對所述電解槽底部的金屬鋁水進行抽取過程中所述電解槽底部全局區域下屬所有子區域各自的已抽取的金屬鋁水量，識別其中允許增大電解反應速率的子區域，并再次增大施加在允許增大電解反應速率的子區域的直流電流強度，同時更新獲取所述電解槽底部全局區域的金屬鋁水沉積總重量變化數據，以此作為所述更新獲取的第二聚集狀態數據。

19、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s3中，基于所述出鋁管內部的金屬鋁水流動狀態，調整對所述出鋁管的加熱狀態，包括：

20、基于所述出鋁管內部的金屬鋁水流動速度，判斷所述出鋁管內部的金屬鋁水是否發生流動停滯事件；若是，則增大對所述出鋁管的加熱溫度；若否，則保持當前對所述出鋁管的加熱溫度不變。

21、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s4中，對更新獲取的第二聚集狀態數據進行分析，調整所述抽取操作的動作參數以及確定所述電解槽內部的金屬鋁水抽取進度信息，包括：

22、對更新獲取的所述電解槽底部全局區域的金屬鋁水沉積總重量變化數據進行分析，調整所述抽取操作對應的負壓吸附壓強，以及確定所述電解槽內部的金屬鋁水抽取后剩余的金屬鋁水堆積高度信息，以此作為所述金屬鋁水抽取進度信息。

23、在本技術公開的一個實施例中，在所述步驟s4中，基于所述金屬鋁水抽取進度信息，控制所述抽取操作的開關狀態，包括：

24、基于所述金屬鋁水堆積高度信息，判斷所述電解槽內部的金屬鋁水堆積高度是否小于預設高度閾值，若是，則停止所述抽取操作；若否，則維持所述抽取操作當前狀態不變。

25、相比于現有技術，該用于電解槽的精準出鋁控制方法獲取與分析冰晶石-氧化鋁融鹽電解過程中電解槽底部的金屬鋁水的第一聚集狀態數據，確定電解槽內部的鋁還原電解反應低效區域，以此調整對電解槽內部的電流施加狀態；基于完成電流施加狀態調整后電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，調整與電解槽底部連接出鋁管對金屬鋁水的抽取操作，再次調整對電解槽內部的電流施加狀態并再次更新獲取電解槽底部的金屬鋁水的第二聚集狀態數據，并基于出鋁管內部的金屬鋁水流動狀態，調整對出鋁管的加熱狀態；基于電解槽內部的金屬鋁水抽取進度信息，控制抽取操作的開關狀態，能夠在電解槽正常持續運作過程中進行自動精準出鋁操作，提高電解槽的出鋁效率。

26、本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

27、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。