一种铝电解智能电动打壳装置及其控制系统的制作方法

关于铝电解生产技术及其运行管理的探析赵文霖ꎬ柳世珠摘㊀要:铝电解生产技术关系到铝产品质量ꎬ会对整个生产加工过程产生重要影响ꎬ各技术要求的合理会对提高铝产品质量以及提高生产效率起着重要作用ꎮ基于此ꎬ文章概述了铝电解生产ꎬ对铝电解生产技术要点及其运行管理策略进行了探讨分析ꎮ关键词:铝电解生产ꎻ技术ꎻ要点ꎻ运行管理ꎻ策略㊀㊀现代铝电解槽拥有高效和节能的特点ꎬ而电解槽生产技术是保障其稳定性的重要保证ꎬ因此为了保障铝电解生产的顺利开展ꎬ以下就铝电解生产技术及其运行管理进行了探讨分析ꎮ一㊁铝电解生产的概述铝电解工业一般使用阳极组ꎬ大部分供给都是来自阳极组装车间ꎮ生产过程中不可避免的会出现残极ꎬ也就是从电解槽换下的残极ꎬ这些残极往往需要送到阳极组装及残极处理车间进行处理ꎮ相应的处理通常包括对残极组进行电解质清理同时还有残极压脱机及磷铁环压脱机处理ꎮ处理后的残极炭块还可以作为原材料使用ꎬ这种原材料通常是返回到阳极生产车间重复使用ꎻ首先对铝导杆按工艺要求进行处理ꎬ然后与新阳极重新组装成阳极组使用ꎮ生产过程中从残极上清理下来的电解质也是可以重复利用的ꎬ其工序如下:首先经残极处理车间的电解质破碎工段对其进行破碎ꎬ紧接着由汽车槽车送至两个电解厂房间的电解质贮槽ꎬ通过风动溜槽送到电解多功能机组工具小车料箱内ꎬ这样处理后的材料由多功能机组加入到电解槽壳面上作为换极时的覆盖料ꎮ在铝电解加工过程中所使用的直流电能ꎬ均是来自距离比较近的整流所ꎬ这种直流电也要通过相应的连接母线才能导入串联的电解槽ꎮ在电解车间生产出来的液态原铝产品ꎬ需要通过相应的措施ꎬ主要是由压缩空气造成的负压吸入真空出铝抬包ꎬ然后就可以送往铸造车间进行加工ꎮ二㊁铝电解生产技术要点的分析(一)合理选择电解槽近年来随着电解槽容量的不断增大ꎬ电流所产生的磁场会对槽内熔体流动及波动产生较为剧烈影响ꎬ这样就造成了槽内电热状况变的较为复杂ꎮ因此准确定量地确立槽内热㊁电㊁流体力学特性及槽壳受力的数学模型ꎬ不仅对大容量电解槽的稳定生产起作用ꎬ而且也是铝电解获得良好的技术经济指标的重要保障ꎮ电解多功能机组在电解车间诸多设备中地位也很重要ꎬ因为电解生产的主要操作除电解槽打壳加料㊁效应加工等外ꎬ其余的大部分工艺操作都离不开电解多功能机协助ꎮ因此选择质量可靠数量合理及功能完备的电解多功能机组至关重要ꎬ因为其不仅是电解铝生产的正常进行保证ꎬ也是提升工作效率的重要举措ꎮ(二)母线设计方案技术要点电解车间的电解槽周围ꎬ由于母线及内部的电流会在熔体中产生磁感应ꎬ这种磁感应强度不稳定ꎬ它会与熔体中的电流会相互作用以产生电磁力ꎬ也就是这种电磁力才能导致了熔体的流动㊁铝液隆起以及铝液㊁电解质界面的波动等诸多问题ꎮ过快的熔体流动会严重冲刷炉帮甚至危害侧部炭块ꎮ而界面的变形以及波动都可以加剧电解质中溶解铝与阳极底部二氧化碳的反应ꎬ降低了电流的利用效率ꎬ同时ꎬ又导致了电解槽极距的不稳定ꎬ即电解槽生产的不稳定ꎮ近年来现在很多企业普遍把满足磁流体稳定性的要求作为评判电解槽母线设计优劣的最重要的标准ꎻ也就是通常所说的母线设计ꎬ这不仅仅是计算磁感应强度的问题ꎬ而是要进一步研究在电磁力作用下熔体的稳定性ꎬ从而保证电解槽的稳定生产ꎮ依据磁流体稳定性来分析和优化设计母线配置ꎬ除了能提供良好的生产稳定性之外ꎬ还必须满足以下相应的要求:具有良好的经济性ꎬ即母线的用量和电能损失的综合费用最小ꎮ安全性ꎬ即在正常生产和短路状况下ꎬ母线没有过载现象:简捷性ꎬ配置简单ꎬ容易安装ꎮ(三)铸造㊁阳极组装及残极处理技术要点分析铸造车间的主要设备有铝保持炉㊁铝锭连续铸造机组㊁桥式起重机等构成ꎮ基于国产的铝锭连续铸造机组劣势ꎬ目前一般采用国外引进的铝锭连续铸造机组ꎮ阳极组装及残极处理车间:从阳极组装及残极处理车间的工艺流程看ꎬ它所用设备不仅多ꎬ而且相互之间相互连接制约ꎬ一旦其中的一台关键设备出现故障ꎬ势必会影响整个阳极组装线的正常生产ꎮ根据国内多家铝厂阳极组装车间设备运行使用情况看ꎬ国产设备故障率高ꎬ自动化程度低ꎬ产能低ꎬ往往采用多台备用的方式保障生产ꎮ因此ꎬ为了确保本工程阳极组装系统稳妥可靠地运行ꎬ本车间的关键设备(装卸站㊁电解质清理设备㊁残极抛丸机㊁残极压脱机㊁磷铁环压脱机和阳极浇铸机)从国外引进ꎬ其他选用国产优质设备ꎮ三㊁铝电解生产运行管理策略的分析(一)严格氧化铝浓度预测与控制氧化铝浓度控制是铝电解生产的控制核心ꎮ氧化铝浓度控制方式主要有模糊专家控制系统㊁自适应控制㊁智能跟踪控制㊁槽电阻斜率控制以及多种方法的综合控制等ꎮ铝电解生产过程中的操作决策是一项复杂的知识型工作ꎬ并且铝电解槽具有强耦合和高温强腐蚀的反应环境等特点ꎬ无法实现数字化操作决策优化ꎮ因此ꎬ知识自动化是铝电解槽实现铝电解槽操作优化决策的必由之路ꎮ虽然在这方面已有相关成果ꎬ但离实际应用还有很大差距ꎮ(二)加强铝电解槽故障识别与诊断铝电解生产控制是一项知识型工作ꎬ如何将经验知识㊁机理知识和数据中提取的知识进行有效融合成为提升铝电解生产控制智能化的重要途径ꎮ基于知识的故障诊断方法不需要系统的定量数学模型ꎬ引入了诊断对象的许多信息ꎬ特别是可以充分地利用专家的诊断知识等ꎮ四㊁结束语综上所述ꎬ铝电解生产技术及其运行管理的有效性ꎬ对于提升生产效率以及降低产品的废品率具有重要影响ꎬ并且能够有效提升企业的竞争力ꎬ因此必须加强对铝电解生产技术及其运行管理进行分析ꎮ参考文献:[１]张晓敏.浅谈氧化铝质量对铝电解生产的影响[Ｊ].中国有色冶金ꎬ２０１７.[２]陈颖.铝电解生产工艺节能途径分析[Ｊ].资源信息与工程ꎬ２０１７.[３]张玉坤.现代铝电解生产技术与管理[Ｊ].Ｅ动时尚科学工程技术ꎬ２０１９.作者简介:赵文霖ꎬ柳世珠ꎬ青海桥头铝电股份有限公司ꎮ８９１。

多功能机手培训复习材料铝电解多功能天车基础知识铝电解天车又称铝电解多功能机组，其英文名为product tending machine，简称PTM，它是现代预焙阳极铝电解生产的关键设备，适用预焙阳极铝电解工艺生产，能满足铝电解车间高熔盐、大电流、强磁场、多粉尘HF烟气的工作环境，下面就铝电解多功能机组的相关知识做一简单介绍：一、铝电解多功能机组的发展目前国内铝行业发展如雨后春笋般突飞猛进，老企业也不断地改造扩大产能，特别是大型预焙电解槽的出现，对铝电解多功能机组的要求也越来越高，各企业都视先进的设备为第一生产力，作为企业发展竞争的首要优势。

<一>、铝电解多功能机组的分类预焙槽在电解车间的配置方式有横向配置和纵向配置两种，预焙槽按进电方式可分为两点进电槽和大面多点进电槽。

合理设计的多点进电槽具有较好的三场分布，生产指标好，因而得到了广泛应用。

目前，横向配置多用于新建铝厂；纵向配置国外多见。

根据工艺配置和电解槽进电方式的需要，铝电解多功能机组可分成电解多功能机组和地面小车两大类。

电解多功能机组按功能的配备可分为全功能电解多功能机组和简易电解天车两大类，其区别主要在于前者具有全自动更换阳极装置和自己配备有打壳动力源，而后者只有阳极提升、下降机构，同时兼作出铝用。

铝电解多功能机组按操纵方式可分为驾驶室操纵机组和遥控机组两种形式。

驾驶室操纵机组按驾驶室及工具的配置位置又有高位机组和低位机组之分。

地面小车有：打壳换极车、加料车、出铝车等。

<二>、铝电解多功能机组的技术现状目前铝电解多功能机组普遍采用了起重机械和工程技术、液气压传动技术、电子技术和最新的科研成果。

电解多功能机组普遍采用桥式起重机的桥架作为机组机构，在桥架上配置有多个工具机构的工具小车、出铝小车、电葫芦等。

（1）行走传动系统电解多功能机组高位机组，采用的是多极电机或电阻调速。

（2）主小车主小车主要功能：打壳和覆盖氧化铝，更换阳极。

铝电解虚拟仿真实训系统开发作者：陈利生来源：《中国校外教育·综合(上旬)》2013年第03期通过开发具有理实一体教学、虚拟仿真实训、技能鉴定考核及培训功能的铝电解虚拟仿真实训系统可以解决铝电传统实训教学存在的问题，提高教学质量，培养符合高职教育特点的、适合企业和社会需求的铝电解高技能人才。

铝电解虚拟仿真实训1铝电解实训教学现状高职冶金技术专业的人才培养特别强调对学生动手能力的培养，作为冶金技术专业核心课程的铝电解尤其如此。

但传统铝电解实训教学—主要通过到铝电解厂进行工种认识实习、生产工艺实习、课程设计等来实现。

这就带来以下几个方面的问题：（1）学生只走马观花的看，无法动手实操；（2）实习的时间安排无法与理论教学有机结合，学的时候不看、看的时候学的内容已淡忘；（3）铝电解厂生产进度与教学进度不协调，使学生无法看到课程标准规定的生产实践或具体操作；（4）由于工厂实际条件学生无法通过反复练习来掌握基本技能；（5）工厂当中实训操作所带来的各种危险无法完全避免；（6）基础知识与设计、操作等实际有脱节。

以上几个方面的问题造成铝电解实训教学的效果欠佳。

为了提高教学质量，培养符合高职教育特点的、适合企业和社会需求的铝电解高技能人才，开发铝电解虚拟仿真实训系统来解决铝电解虚拟仿真实训系统是一条切实可行的路子。

2铝电解虚拟仿真实训系统开发2.1开发思路铝电解虚拟仿真实训系统应该达到：（1）满足铝电解实训教学的需求（使学生能够掌握铝电解槽的焙烧、启动、正常生产、测量管理、故障判断与处置等模拟实训操作）。

（2）满足工种认识实习及生产实习的要求（铝电解厂组成，铝电解车间概貌、铝电解槽及附属供料净化系统设备组成）。

（3）兼顾铝电解工技能鉴定培训与考核的要求。

2.2系统组成2.2.1电解设备使学生通过软件能够说明铝电解槽（阴极结构—槽壳及内衬、上部结构—门式支架和大梁、阳极提升装置、夹具和阳极组、筒式下料器、母线结构）打壳装置及附属设备（短路口装置、天车、烟气净化系统）各部分的名称与作用，正确认识铝电解厂各车间组成2.2.2电解工艺使学生直观认识焙烧（铺焦粒、安装阳极、装炉、安装软连接、安装分流器、通电焙烧）、电解槽的启动（灌电解质、捞炭渣、灌铝液）、正常阶段操（定时加料——基准加料、欠量加料、过量加料、非正常加料、阳极更换、抬母线、效应熄灭、出铝作业、扎边部、捞炭渣）作具体过程。