一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋁電解生產(chǎn)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法。本發(fā)明為了解決電解鋁生產(chǎn)時(shí)，盤存電解槽在產(chǎn)鋁數(shù)據(jù)偏差大的問題，?進(jìn)而提供一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，使用鋅作為示蹤元素，通過確定加入鋅料量m、預(yù)熱鋅料、分析原鋁樣中的鋅含量a1、加入鋅料、取樣、再分析鋁樣中的鋅含量a2幾個(gè)步驟，利用公式M=[m×k-(m+n)×a2]/(a2-a1)計(jì)算在產(chǎn)鋁量。本發(fā)明與加銅進(jìn)行在產(chǎn)鋁盤存相比.操作更加簡單，更方便執(zhí)行；盤存結(jié)果更加準(zhǔn)確，更具有參考性，更有利于指導(dǎo)生產(chǎn)，且成本更低。
【專利說明】一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于鋁電解生產(chǎn)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在鋁電解生產(chǎn)中，最主要的考核指標(biāo)是槽電壓和電流效率，在相同的槽電壓下，電流效率的高低就決定了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的好壞。在對電流效率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，除了出鋁量的統(tǒng)計(jì)，最重要的環(huán)節(jié)就是在產(chǎn)電解槽槽內(nèi)鋁量的計(jì)算，即電解槽內(nèi)鋁的盤存。準(zhǔn)確盤存出電解槽的槽內(nèi)鋁量，對于實(shí)際的生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]當(dāng)前鋁電解生產(chǎn)中，對在產(chǎn)電解槽槽內(nèi)液態(tài)鋁量的盤存方法有兩種:一是稀釋法，二是回歸法，都需要一種示蹤元素。示蹤元素:加入招電解槽中招液中的一種金屬元素，在電解溫度下，它能夠均勻地溶解在鋁液中，不溶解在電解質(zhì)中，不與鋁、電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，可通過其在原鋁中濃度的變化，計(jì)算出電解槽槽內(nèi)鋁量。
[0004]目前常用加銅(Cu)進(jìn)行盤存，出現(xiàn)不同程度的偏差，盤存結(jié)果的準(zhǔn)確性不能保證，原因如下:
①示蹤元素銅(Cu)在電解槽內(nèi)溶解時(shí)間長，通常需8~12小時(shí)后才能完全溶解，期間濃度的不穩(wěn)定性增加。②這里所說的銅應(yīng)為純銅(紫銅或電解銅)，銅的純度高達(dá)99.95-99.99%，密度為8-9g/cm3，熔點(diǎn)更是有1083° C。但有的企業(yè)采用黃銅，而黃銅是銅鋅合金，純度不夠，會直接影響盤存結(jié)果。③原料中含有示蹤元素銅所對應(yīng)的氧化物。④示蹤元素銅容易對原鋁形成污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決電解鋁生產(chǎn)時(shí)，盤存電解槽在產(chǎn)鋁數(shù)據(jù)偏差大的問題，進(jìn)而提供一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，所使用的示蹤元素為鋅，其具體操作步驟為:
(I )、對選取好的盤存槽，在盤存電解槽的出鋁口、煙道口各取一個(gè)鋁樣，化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值al，并記錄取樣時(shí)間；
(2)、取完本底鋁樣后，稱取質(zhì)量為m的鋅料并切割成塊狀，分成兩等份分別從出鋁口、煙道口用鐵制工具托住切割后的鋅塊，使鋅塊在鋁液中靜置5-8min，再緩慢放入電解槽內(nèi)；
(3)、8小時(shí)后，在原盤存槽的出鋁口、煙道口處分別再取一鋁樣，所取鋁樣分別與步驟
(I)中出鋁口、煙道口所取鋁樣等量，然后化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值a2 ；
(4)、根據(jù)兩次鋅元素含量的分析結(jié)果，計(jì)算電解槽內(nèi)的鋁含量，計(jì)算公式為:
M=[mX k -(m+n)X a2]/(a2_al )
其中，M—槽內(nèi)鋁量，單位kg;m一加入的鋅元素質(zhì)量，單位kg ；
k一鋒兀素的純度；
η—盤存過程中電解槽的產(chǎn)鋁量，取近一個(gè)月的出鋁量(需對電解槽電流效率估值)，單位kg ；
al—盤存前電解槽內(nèi)鋅元素的含量；
a2—盤存后電解槽內(nèi)鋅元素的含量。
[0007]每臺電解槽每次盤存時(shí)加入的示蹤元素鋅的質(zhì)量m為4~10kg。
[0008]所述的示蹤元素鋅在加入電解槽前需充分預(yù)熱至干燥無水分。
[0009]所述步驟(2)中將鋅塊放入電解槽內(nèi)I小時(shí)后，需用鐵制工具攪動(dòng)爐底。
[0010]所述鋅元素含量分析精度為ppm。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
1、原采用銅作為示蹤元素對在產(chǎn)鋁盤存的方法需要添加兩次，化驗(yàn)分析三次，鋅盤存只需要添加一次，化驗(yàn)分析兩次，便于執(zhí)行；
2、鋅的熔點(diǎn)低，對電解槽內(nèi)的原鋁的質(zhì)量影響更小，盤存結(jié)果更加準(zhǔn)確，更具有參考性，有利于指導(dǎo)生產(chǎn)；
3、鋅相對于銅等金屬相比價(jià)格更低，更有利于成本控制。

【具體實(shí)施方式】
[0012]因鋅元素的熔點(diǎn)低(419.58°C)，且其對原鋁質(zhì)量影響小以及成本低的特點(diǎn)，選擇鋅作為在產(chǎn)鋁盤存的示蹤元素，盤存在產(chǎn)鋁質(zhì)量的具體操作步驟為:
(I )、選取盤存槽，在盤存電解槽的出鋁口、煙道口各取一個(gè)鋁樣，化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值al，并記錄取樣時(shí)間；
(2)、取完本底鋁樣后，稱取質(zhì)量為6kg的鋅料并切割成10-20塊，以保證鋅料能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)充分溶解于電解槽中，將鋅料充分預(yù)熱使其干燥無水分后分成兩份(每份3kg)分別從出鋁口、煙道口用鐵制工具托住切割后的鋅塊，使鋅塊在鋁液中靜置5-8min，再緩慢放入電解槽內(nèi)，I小時(shí)后，用鐵制工具攪動(dòng)爐底，避免鋅塊沉入爐底；
(3)、8小時(shí)后，在原盤存槽的出鋁口、煙道口處分別再各取一鋁樣，所取鋁樣的質(zhì)量應(yīng)與步驟(1)中出鋁口、煙道口處所取的鋁樣質(zhì)量相等，然后化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值a2 ；
(4)、根據(jù)兩次鋅元素含量的分析結(jié)果(分析精度為ppm)，計(jì)算電解槽內(nèi)的鋁含量，計(jì)算公式為:M=[mXk - (m+n) X a2] / (a2_al )。
[0013] 其中鋅料的加入量應(yīng)綜合考慮電解槽內(nèi)的鋁液量以及鋅料的成本，m的取值一般為 4-10kg。
【權(quán)利要求】
1.一種新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，其特征在于:所使用的示蹤元素為鋅，其具體操作步驟為: (I )、對選取好的盤存槽，在盤存電解槽的出鋁口、煙道口各取一個(gè)鋁樣，化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值al，并記錄取樣時(shí)間； (2)、取完本底鋁樣后，稱取質(zhì)量為m的鋅料并切割成塊狀，分成兩等份分別從出鋁口、煙道口用鐵制工具托住切割后的鋅塊，使鋅塊在鋁液中靜置5-8min，再緩慢放入電解槽內(nèi)； (3)、8小時(shí)后，在原盤存槽的出鋁口、煙道口處分別再取一鋁樣，所取鋁樣分別與步驟(I)中出鋁口、煙道口所取鋁樣等量，然后化驗(yàn)兩處鋁樣中示蹤元素鋅的含量，取兩處鋁樣中鋅含量的平均值a2 ； (4)、根據(jù)兩次鋅元素含量的分析結(jié)果，計(jì)算電解槽內(nèi)的鋁含量，計(jì)算公式為:
M=[mX k -(m+n)X a2]/(a2_al ) 其中，M—槽內(nèi)鋁量，單位kg ；
m一加入的鋅元素質(zhì)量，單位kg ；
k一鋅元素的純度；
η—盤存過程中電解槽的產(chǎn)鋁量，單位kg ；
al—盤存前電解槽內(nèi) 鋅元素的含量；
a2—盤存后電解槽內(nèi)鋅元素的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，其特征在于:每臺電解槽每次盤存時(shí)加入的示蹤元素鋅的質(zhì)量m為4~10kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，其特征在于:所述的示蹤元素鋅在加入電解槽前需充分預(yù)熱至干燥無水分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，其特征在于:所述步驟(2)中將鋅塊放入電解槽內(nèi)I小時(shí)后，需用鐵制工具攪動(dòng)爐底。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電解槽在產(chǎn)鋁盤存方法，其特征在于:所述鋅元素含量分析精度為ppm。
【文檔編號】C25C3/20GK104164681SQ201410347049
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】尚慧明, 師樹英, 李國維, 薛峰平, 王玉霞, 毋海軍 申請人:山西華澤鋁電有限公司