王應(yīng)其

廣西百色銀海鋁業(yè)有限責任公司 廣西百色 533000

1 鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)及技術(shù)參數(shù)的設(shè)計

1.1 現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)工藝

在當前我們的原鋁生產(chǎn)中，往往都會采用Hall—Heroult熔鹽電解法來進行，使用這個生產(chǎn)方法需要用到的原料主要為陽極炭塊、氧化鋁和氟化鹽，需要的電解能源主要以整流的形式所提供。使用Hall—Heroult熔鹽電解法進行電解鋁生產(chǎn)的過程主要有以下幾個方面：首先，原料氧化鋁放在電解質(zhì)中進行溶解作業(yè)，然后在把電解質(zhì)連上電解質(zhì)讓電解反應(yīng)發(fā)生，通過電解反應(yīng)我們就可以得到原鋁了。在點解反應(yīng)中會發(fā)生兩個方面的化學(xué)反應(yīng)，在陽極會發(fā)生氧和活性炭的反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳；在陰極則會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，這時鋁會析出形成液態(tài)金屬鋁。在這個傳統(tǒng)的電解鋁生產(chǎn)過程中會需要用到炭素陽極生產(chǎn)組裝、電解煙氣凈化、氧化鋁貯運及輸送、鑄造和電解車間(電解槽)等[1-2]。

1.2 氧化鋁物化性能指標

對于氧化鋁的物化性能指標，根據(jù)它的主要用途來分析的話需要滿足下面的性能指標（需要注意的是還包括了干法吸附后的載氟氧化鋁）：首先，要求其可以在冰晶石電鰓質(zhì)中進行良好的溶解；其次，在吸附力上強，這是對于煙氣中的氟鹽等顆粒、氟化氫(HF)氣體而言的；最后對于結(jié)殼能力來說要好，這是為了提升覆蓋料的保溫能力和，同時這樣還可以具有良好的結(jié)構(gòu)強度。

1.3 輸送下料系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的輸送氧化鋁的系統(tǒng)中往往有兩種運輸方式組成，機械式輸送、氣力輸送。這兩種輸送方式都是較為單一的，沒有辦法實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的輸送，這是很難適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的，所以說，為了提升輸送系統(tǒng)的運輸效率和水平，需要我們根據(jù)相關(guān)的系統(tǒng)技術(shù)要求來對現(xiàn)有的運輸系統(tǒng)及其配套部分進行改進，就相關(guān)的技術(shù)設(shè)計來說主要還是采用超濃相輸送技術(shù)，這是以濃相輸送為基礎(chǔ)的，然后加以對風機低壓供風技術(shù)的設(shè)計來實現(xiàn)的，這種運輸系統(tǒng)適合用于粉狀物料的輸送，輸送距離較長，適用性較好[3]。

2 鋁電解生產(chǎn)工藝控制與管理系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)也進入了電解鋁生產(chǎn)行業(yè)中，由于計算機在數(shù)據(jù)處理方面具有強大的優(yōu)勢，所以在現(xiàn)在的很多數(shù)據(jù)計算方面都會使用計算機來完成，例如鋁電解槽的設(shè)計就大量的用到計算機，通過計算機的計算來模擬相關(guān)的流場、電場、磁場、熱場，從而設(shè)計生產(chǎn)出了更加高效先進的電解槽。同樣的，在對電解鋁的生產(chǎn)工藝開展控制工作的時候也需要用到計算機，通過把機械化和自動化進行結(jié)合，有效的提升了對生產(chǎn)工藝的有效控制的同時建立起了科學(xué)化的管理系統(tǒng)。

在對電解槽進行控制的時候使用的是計算機智能控制，這是一種以電阻控制為基礎(chǔ)的控制方式，它通過和相關(guān)的管理經(jīng)驗的良好結(jié)合提升了控制和管理能力，在管理的內(nèi)容上主要包括了陽極母線提升、陽極更換、熱平衡、出鋁、氧化鋁供料、電解質(zhì)成分等等。鋁電解是化學(xué)反應(yīng)的過程，也正因此它的很多反應(yīng)參數(shù)是不斷變化并且相當復(fù)雜的，對于這樣的參數(shù)自然很難實現(xiàn)有效的檢測。對于這樣的狀況，需要我們積極的利用計算機的數(shù)據(jù)處理能力，在管理系統(tǒng)中工作的計算機可以利用存儲的原始數(shù)據(jù)進行規(guī)律的推測，同時還會結(jié)合實時的數(shù)據(jù)變化。

2.1 “四方”系統(tǒng)

“四方”系統(tǒng)的基礎(chǔ)是GEN 2架構(gòu)，在這個基礎(chǔ)上加上分別代表不同信號分析算法的四種顏色來做指示，這個系統(tǒng)的功能主要是對電解槽的運行狀態(tài)進行檢測和控制，主要的功能內(nèi)容可以分為三個方面：對電壓槽的運行狀態(tài)進行指示，當電壓槽出現(xiàn)異常、修正和正常運行的狀態(tài)的時候都會進行指示；建立跟蹤機制，對電壓槽的進行時刻的跟蹤；優(yōu)先系統(tǒng)更是對異常處理情況進行等級劃分，這決定著異常的處理順序。

2.2 異常情況檢測

對于異常的檢測可以有效的對問題加以糾正，從而很好的保證系統(tǒng)的更好運行。在對異常進行控制的時候需要先了解異常的定義，對于系統(tǒng)中的異常來說就是電解槽在運行的時候出現(xiàn)了需要加以處理的問題，這些問題是提前進行規(guī)定的，是被進行分類的，這樣當出現(xiàn)異常之后能夠更快更準確的發(fā)現(xiàn)問題的原因，便于及時的采取補救措施[4]。對于這些糾正措施來說并不是一成不變的，而是應(yīng)當根據(jù)實際的情況反饋不斷地進行優(yōu)化升級的。在系統(tǒng)中有優(yōu)先處理更嚴重問題的升級機制，這樣的機制可以在出現(xiàn)問題時及時的把情況和相關(guān)解決措施反饋給管理者，這樣可以在問題進一步擴大之前得到及時的控制，減少損失。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)水平的進步，原鋁的材料優(yōu)越性使得人們越來越多的應(yīng)用鋁材料來開展生產(chǎn)經(jīng)營活動。鑒于鋁材在我們當前的生產(chǎn)經(jīng)營中所占有的重要性，本文展開相關(guān)的討論，把提升生產(chǎn)工藝和電解槽穩(wěn)定性作為主要的研究目標，同時加上對相關(guān)的管理活動的分析和策略探討，希望能夠?qū)ξ覀兊碾娊怃X產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有效的借鑒，從而幫助電解鋁的生產(chǎn)更好地滿足社會生產(chǎn)的需要。經(jīng)過上面的分析和總結(jié)我們可以知道采用GEN2管理控制系統(tǒng)的話可以有效的促進電解鋁生產(chǎn)的水平上升，它可以有效的優(yōu)化生產(chǎn)工藝同時提升電解槽的穩(wěn)定性，這為未來的電解鋁行業(yè)進步提供了有效的參考。