專利名稱:鋁生產(chǎn)電解槽中氧化鋁成份的精確調(diào)節(jié)方法
按照赫勒和埃普德(Hall-Heroult)的方法，本發(fā)明是一種精確調(diào)節(jié)鋁生產(chǎn)用電解槽中氧化鋁成份的方法。同時，這種調(diào)節(jié)的目的也是為了使電解槽中的電量(法拉第)消耗率維持在高水平，至少達94％。
近年來，鋁生產(chǎn)槽日益自動化，這不僅是為了更好地利用能源和使整個運轉(zhuǎn)更有規(guī)律性，同時也為了限制人為干擾，提高含氟液體中電流的效率。
為了保證在鋁生產(chǎn)槽中熔化在溶解的冰晶石中的氧化鋁的電解過程有規(guī)律地進行，其要素之一是氧化鋁引入電解液中的速率。氧化鋁量不足會引起“陽極反應(yīng)”或“超速運行”，即電解槽邊的電壓突然猛增，可以從4伏猛增到30伏或40伏，而且這個電壓可以影響整個生產(chǎn)流程。
多余的氧化鋁會聚集并附著在電解槽底部，變成硬片狀，使陰極的一部份不導(dǎo)電。這在液態(tài)鋁層中引起局部橫向強電流，電流同磁場的相互作用，使液態(tài)鋁層發(fā)生擾動，引起電解液和金屬接觸面的不穩(wěn)定，以及內(nèi)行人所熟知的許多其它缺陷。
這種缺陷特別有礙于降低電解槽的溫度。降低溫度對延長電解槽的使用壽命和電量(法拉第)利用率大有好處，——可以采用所謂的“高酸度”電解液(用高含量的ALF3)，或各種添加劑，如氯化物、鋰鹽或鎂鹽。但是，這種電解液能夠使氧化鋁的分解能力和分解速度顯著地減弱。而且，使用這種電解液就意味著要十分精確地調(diào)節(jié)氧化鋁的含量，直至此含量達到較低的濃度而且處在兩個非常接近的極限量之間。
雖然可以通過分析電解樣品來直接測量電解液中氧化鋁的含量，但多年來，人們選擇了利用反映上述電解氧化鋁濃度的電參數(shù)來間接估算氧化鋁的含量的方法。
這個參數(shù)通常是內(nèi)電阻的變化值，或者更確切地說，是內(nèi)部偽電阻，它等于
Ri＝(U-E0)/J
其中，E0是電解槽的反電動勢，通常的數(shù)值為1.65伏特，U是電解槽邊緣的電壓，J是流過的電流強度。
通過檢測，可以根據(jù)氧化鋁含量畫出一條Ri變化曲線，如果用人們非常熟悉的一些方法按一定的次數(shù)測量Ri的值，就可以估算任意時刻的濃度，用〔Al2O3〕來表示。
多年來，人們一致在尋找某種方式，以將氧化鋁有規(guī)律地注入電解液，并使注入的氧化鋁濃度維持在一個與預(yù)定值相接近的相對穩(wěn)定值上。
那些自動供應(yīng)氧化鋁的方式或多或少嚴(yán)格取決于它在電解槽中的濃度，它們在下述專利中進行了描述雷諾德斯的法國專利FR1457 746，其中用電解槽內(nèi)電阻的變化作為反映氧化鋁濃度的參數(shù)，通過一個配有在凝固電解液的干硬表面上鉆洞的器件的分配閥，將氧化鋁引入電解槽。V·A·W的法國專利FR 1 506 463的基礎(chǔ)是測量停止供應(yīng)氧化鋁和出現(xiàn)陽極反應(yīng)之間的時間差；阿勒庫阿的美國專利US3,400,062是采用一個“先導(dǎo)陽極”，以便預(yù)先測出“超速運行”的趨向，并調(diào)節(jié)氧化鋁引入的節(jié)律，氧化鋁從一個配有對凝固的電解液的干硬表面鉆洞的裝置的漏斗篩中供給。更近期的一些控制氧化鋁含量的調(diào)節(jié)方法描述在SHOWA DENKO的日本專利申請JA52-28417/77，及MITSUBISHI的美國專利US4,126,525中。
在這些專利中的第一個中，氧化鋁的濃度保持在2-8％，根據(jù)時間T測量電解槽邊緣的電壓變量ΔV，將這個變量與預(yù)定值比較，然后改變氧化鋁的輸入速率，以便使ΔV/t趨向于預(yù)定值。這種方法的不足是由于氧化鋁含量的最小精確值達Al2O3的3-5％(見第8頁的圖表)，它的靈敏度會隨氧化鋁含量而變化。
在上述第二個專利中，同樣將氧化鋁的含量維持在2-8％的水平，最好是4-6％。在預(yù)定時間T1內(nèi)向電解槽注入其數(shù)量高于理論消耗值的氧化鋁，直至獲得預(yù)定的氧化鋁濃度。(例如，達到7％)然后在預(yù)定時間T2內(nèi)使輸入速率相當(dāng)于理論消耗值，然后停止輸入，直至出現(xiàn)最初的陽極效應(yīng)(“超速運行”)然后重新開始高于理論消耗值的注入速率循環(huán)。在這個方法中，氧化鋁的濃度在循環(huán)過程中是變化的，從4.9-8％。(例1)或從4.0％-7％(例2)。
最后，在我們的法國專利FR2,487 386(佩西內(nèi)鋁公司，和它相對應(yīng)的有EP 44 794專利和U·S·4 431 491)中，我們描述了一種精確調(diào)節(jié)氧化鋁含量的方法，根據(jù)這種方法，在預(yù)定的時間間隔內(nèi)，根據(jù)電解槽的內(nèi)電阻變化，調(diào)節(jié)注入的速度，交替變換氧化鋁注入速率，使其相當(dāng)于或快于或慢于電解槽的消耗速率。
這種人所共知其名稱為“增長率計算法”的方法的基礎(chǔ)是連續(xù)測量內(nèi)電阻Ri，在同樣的時間間隔內(nèi)，根據(jù)時間T內(nèi)電阻Ri的變化估算增長率dRi/dt，將Ri和dRi/dt分別與預(yù)定值相比較，并通過使dRi/dt和Ri達到預(yù)定值的方式變換氧化鋁注入速率。
對于最佳運行方式的研究，就是說研究電解槽在最佳成本下的運行參數(shù)，或者是一個特定投資的最大限度收益，一直是工藝人員長期關(guān)心的問題。
特別是對于各種運行參數(shù)對于電流效率的影響(也叫作法拉第效率)的研究，已有許多出版物，其中最有意義的描述在克。格多戴伊姆(K.GRJ OTHEIM)和其它作者合寫的名為“鋁電解”ALUMINIUMELECTROLYSZS一書中，它的第二版是最新的，1982年由鋁出版社(Velag Aluminium)出版。(聯(lián)邦德國，杜塞爾多夫)。
在這部著作的第339頁，圖9.11可以看到所有被援引的作者都同意電解液的溫度升高對電流效率是有害的。此外，同一著作的29頁、圖2.3表示的冰晶石一氧化鋁系統(tǒng)過程略圖顯示出，電解液中氧化鋁微含量越小，溫度就越高。因此，電解液中氧化鋁含量越大，法拉第效率就越高，這是合乎邏輯的。這也是許多作者在考察工業(yè)電解槽時，認(rèn)為確實存在的現(xiàn)象，如上述著作第356頁、圖9.20所示。
目前，根據(jù)赫勒·埃魯爾德方法，鋁生產(chǎn)的經(jīng)濟、技術(shù)條件要求經(jīng)營人員不斷尋求最佳方案，尋找能確定金屬消耗量的各種因素。這些因素中，法拉第效率是最重要者之一，也是最脆弱的，因為一些微小的干擾竟能明顯地破壞它。因而，最好是尋找所有對法拉第效率有影響的因素，以便將其它維持在一個穩(wěn)定的高值上。根據(jù)目前鋁的LME價格(1985年4月底為1200美元/噸)，0.1法拉第/年產(chǎn)量500,000噸相當(dāng)于每年約380,000美元的利潤。
本發(fā)明的目的是提供電解槽內(nèi)氧化鋁含量的精確調(diào)節(jié)方法，以顯著地提高法拉第效率。在觀察用計算增長率的方法進行調(diào)節(jié)的過程時——這是上述專利內(nèi)容之一——我們發(fā)現(xiàn)，在運行電流為175,000或280,000安培的現(xiàn)代化電解槽內(nèi)，電解液成份為所謂的“酸性”，其鋁氟化物ALF3的重量比中性的冰晶石N3AIF6多8％時，雖然電解液溫度上升，但當(dāng)電解液中氧化鋁的含量下降時，電流效率卻迅速增加。
我們發(fā)現(xiàn)的這種現(xiàn)象，其增加的幅度是迄今為止人們所始料不及的。在把電解液里的氧化鋁重量含量從2.5％變到1.5％時，氧化鋁含量降低1個百分?jǐn)?shù)時，電流效率從94％上升到95.7％，即電解的效率增長1.7％。而由于電解液運行溫度的增長——從946℃上升到1951℃，電流效率按理應(yīng)降低1％。
然而這一效率的提高卻伴隨著電解電壓的增長，氧化鋁含量越低，這個電壓增長得越快。所生產(chǎn)的鋁每噸所耗能源，根據(jù)法拉第效率F和電解槽邊緣電壓U來推算，用下列公式表示
Kwh/噸——2980U(伏特)/F
此外，在電解強度J固定的情況下，電解槽的生產(chǎn)和它的效率F成正比，就是說，法拉第效率越高，“固定”費用(折舊、財政費用、以及人工及保修費用的大部份)的影響就越小。
由于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電解液中的氧化鋁含量對法拉第效率有極大影響，可以看到下列作法將十分有益將電解液中氧化鋁含量調(diào)整到一個較小值，但這個較小值又能夠足以避免由于電解槽邊緣的電壓上升而導(dǎo)致能源消耗上升，以致成本超過由于提高了法拉第效率所期望得到的利潤。
一般說來，正常經(jīng)濟條件下氧化鋁的最佳含量與最低含量十分接近，如果含量低于最低標(biāo)準(zhǔn)，會出現(xiàn)“陽極效應(yīng)”也稱之為“超速遠(yuǎn)行”或“極化”，即電解槽邊緣的電壓及電解液的溫度非常突然地上升，同時散發(fā)出大量來自電解液分解的氟化物。
為了避免這種對于能源消耗和環(huán)境均屬災(zāi)難性的現(xiàn)象發(fā)生，同時又使氧化鋁含量值盡量接近最佳經(jīng)濟效果，運用一種方法控制和非常精細(xì)地在低含量范圍內(nèi)調(diào)節(jié)氧化鋁的含量將是十分重要的。例如在1％和3％之間，最好是在1％和2.5％之間。
本發(fā)明的第一個目的就是提供在低含量范圍內(nèi)提供上述電解液的氧化鋁含量的調(diào)節(jié)方法，即運用一個綜合參數(shù)P，其數(shù)值根據(jù)對電解槽進行典型測試簡單計算出來，典型測試項目包括每個電解槽的邊緣電壓，整個電解槽系列的電流強度以及氧化鋁的供給速率。(例如公斤/小時)
這個參數(shù)P根據(jù)電解槽內(nèi)部的偽電阻Ri估算，Ri由下式?jīng)Q定
Ri＝102(U-E0)/J
U是電解槽的邊緣電壓(伏特)
E0是電解槽的動態(tài)反電動勢的額定值，單位是伏特，其值一般在1.5和2.0伏特之間，最常見的是在1.65和1.75伏特之間。
J是電解強度，用千安培表示(＝102安培)
Ri用微歐姆表示。
它的微商dRi/dt一般用微歐姆/秒表示。
更確切地說，如果D是電解液中氧化鋁含量的導(dǎo)數(shù)，用重量百分比/小時來表示，則P用下列公式表示
P＝-1/D·(dRi/dt)
(P表示為微歐/秒和重量×％/小時)
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)電解槽的方法是盡量長久地使整個運行維持在一個不一定確切得知的氧化鋁含量范圍之內(nèi)，其數(shù)值使P能夠盡可能地接近預(yù)定值P0。
a)因此，要向電解槽有規(guī)律地供料，供料速率用字母CN表示，它使注入電解液的氧化鋁大致地與通過電解消耗的氧化鋁等量。在上述的供料速率CN上，可以根據(jù)偽電阻值方便地調(diào)整電極間的距離。偽電阻值可按電解液中氧化鋁含量的一致恒定值測定。
b)然后，從這種平穩(wěn)狀態(tài)開始，在選定的時刻，開始超常供料。就是說，以高于CN的速率C+供應(yīng)氧化鋁。在這種情況下，電解液中的氧化鋁含量逐漸增加，超常供料的速率越高，電解液中氧化鋁的增長速度就越快。
超常供料的時間T+按照能使電解液中氧化鋁含量增加來規(guī)定。要注意，沒有必要測定或計算氧化鋁增加量的確切值。在超常供料的時間內(nèi)，可以監(jiān)測電解槽偽電阻的變化(＝dRi/dt)。然而，存在著注入的氧化鋁不能立即金部溶解在電解液中的風(fēng)險，超常供料的速率越快，這個風(fēng)險就越大。
于是，所測出的P的各值將可能會由于差錯而不準(zhǔn)確，而且，一般情況下，只是為了檢測嚴(yán)重的供料不正常情況，才使用這些值。
c)規(guī)定時間t+的超常供料期間過后，隨之而來的是不足供料，就是說向電解槽以此CN低的速率C-供料，CN與通過電解消耗掉的氧化鋁相對應(yīng)。在不是開始供料時，通?？梢园l(fā)現(xiàn)，在超常供料時間內(nèi)常常是負(fù)值的增長率(dRi/dt)要經(jīng)過一段時間才消失，然后呈現(xiàn)越來越大的正值。
這個最初階段一般只持續(xù)數(shù)分鐘，它對應(yīng)于在超常供料時間內(nèi)注入的未被電解液立即吸收的多余氧化鋁的最后熔解。
可以輕而易舉地消除這一其中電解液中的氧化鋁含量不隨氧化鋁的注入速率變化的最初階段。實際上，經(jīng)過反復(fù)測試，我們發(fā)現(xiàn)這一最初階段(起始期)的持續(xù)時間是從不是供料階段開始時起直至Ri增長率dRi/dt的值達到0的那一時刻為止的這段時間的2-3倍。
另一種方法是在超常供料結(jié)束后，轉(zhuǎn)入不是供料階段前，插入持續(xù)數(shù)分鐘的CN速率期。
這個起始期(最初階段)之后，注入氧化鋁的速率越慢，電解液的氧化鋁含量要越下降得快，同時，所測得的Ri增長率dRi/dt增加。
氧化鋁含量的導(dǎo)數(shù)D，按重量百分比/小時計算，與下式成正比
上述公式中，C-是不足供料期的Al2O3供料速率，以注入公斤/秒計算，CN是供料速率(以同樣單位計算)。當(dāng)然，可以使用任何統(tǒng)一計量單位，例如，可以使用兩次連續(xù)注入同劑量氧化鋁之間的時間的倒數(shù)作計量單位。
Q(Al2O3)表示單位時間內(nèi)通過電解消耗的氧化鋁重量。
Q(電解液)是電解槽的熔鍋內(nèi)能夠使氧化鋁分解的電解液的重量(作為參考，假如電解液重量按公斤計算，電解強度J按KA計算，約等于30J)。應(yīng)注意，位于斜面上的電解液溶解或凝固的時間常數(shù)很大(一般為數(shù)小時)，這個量Q隨時間的變化很慢。
例如，對于含有8000公斤電解液，每小時消耗170公斤氧化鉛，速率為C-＝0.7CN的280KA電解槽，可達到D＝-0.64％/小時。
于是可以反復(fù)地、較為可靠地測定綜合參數(shù)P＝-1/D(dRi/dt)
d)隨著不足供料時間的延續(xù)，原來低于預(yù)想數(shù)值P0的P值上升，終于達到預(yù)想值。這一變化發(fā)生在一段不是速率的時間t-完結(jié)之后，t-事先無法確切得知，而且一般來說，與超常速率的時間t+不同。
e)現(xiàn)在又回到速率CN階段，就是說，在時間tN內(nèi)供料速率等于電解消耗氧化鋁的速率，在tN之后，又開始測量和調(diào)節(jié)循環(huán)。
由于理想的氧化鋁含量接近于使電解槽內(nèi)出現(xiàn)極化現(xiàn)象的極限含量，必須在按CN速率運行之后，重新調(diào)整供料速率，在尋求理想的操作點(以P0為標(biāo)志)的不是速率時間之前加入一個超常速率階段，可以在開始尋求P0之前遠(yuǎn)離這個極限含量。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法只能在電解槽運行的部份時間內(nèi)使用，最好是當(dāng)電解槽處于穩(wěn)定狀態(tài)時。
某些工序會干擾正常運行，特別是更換陽極及澆鑄金屬產(chǎn)品時的操作。
當(dāng)然，對內(nèi)行人來說，可以在這些干擾性的操作過程中或操作之后采取特殊的修正計算法，直至電解槽恢復(fù)到足夠平穩(wěn)的狀態(tài)。
對內(nèi)行人來說同樣明顯的是，可以在超常供料階段(3)和控制下的不足供料階段(4)之間插入一個補充供料階段，以速率CN運行，或略微超常供料，或略微不足供料，而不給本發(fā)明所述的方法帶來明顯干擾，就是說，不妨礙尋找P＝-1/D(dRi/dt)接近于P0的運行點。
與電解槽按最接近最佳模式運行相適應(yīng)的P0值，可用下列非常簡化的公式估算。
P0＝K1·K2/J
公式內(nèi)，P0用微/秒及重量百分比/小時表示。
K1是“經(jīng)濟”系數(shù)，綜合了當(dāng)時的各種經(jīng)濟條件(特別是和構(gòu)成成本的其它項目相比的能源成本，氧化鋁除外)。
K2是“技術(shù)”系數(shù)，綜合了電解槽的技術(shù)和物理化學(xué)特性(K2與K1明顯無關(guān))。
J是電解槽的運行強度，用千安培表示。(＝103安培)。
最好將這個P0參數(shù)維持在極限值2/1000J和10/100J之間。
對K1和K2的估算可按下列方式進行
系數(shù)K1綜合了當(dāng)時的各種經(jīng)濟條件。很明顯它等于加工(氧化鋁除外)的固定成本的總和，包括能源、消耗的含碳產(chǎn)物、人工成本，折舊成本，其中包括財政開支與能源成本的比率。
下面列舉一項對于一噸鋁的生產(chǎn)成本分析之后，對系數(shù)K1的良好評價，僅供參考
A＝氧化鋁及各種原料(碳除外)的成本
C＝含碳原料成本
B＝能源成本(電解及通入電解液的電流)
P＝其它生產(chǎn)費用(主要的有人工及保養(yǎng)費用。)
AFF＝折舊及財政支出。
于是可以得出K1約等于
K1＝C+E+P+AFF/E
(對K1的估算留出±20％的余量，它足以使其接近最經(jīng)濟方案。)
下面列舉一個鋁的生產(chǎn)成本分析
A＝4000F·/噸
C＝1000F·/噸
E＝2000F·/噸
P＝2000F·/噸
AFF＝1200F·/噸
則得出
K1＝1000+2000+2000+1200/2000＝6200/2000＝3.10
技術(shù)系數(shù)K2綜合了電解槽的技術(shù)和物理化學(xué)特性，其值可以估算如下
經(jīng)過實驗所得的初步估算如下式(一般來說，是以確定如何操作一套理想的電解槽系列)
K2＝(1/360)×(U/F)×〔dF/d(Al2O3)〕
其中U是電解槽邊緣的電壓，以伏特計算，在內(nèi)行人正確操作電解槽的情況下，該電壓一般在3.8和5.5伏特之間。
F是電解槽的法拉第效率，在正確操作情況下，法拉第效率一般在0.88和0.96之間。
dF/d(Al2O3)是法拉第效率相對于電解液中氧化鋁微含量的代數(shù)微商，以法拉第×％/氧化鋁×％計算，氧化鋁含量的程度在1％到4％之間，最好在1.5％和3％之間。
dF/d(Al2O3)取決于多種因素，如電解液的構(gòu)成(酸性＝多余的Al2O3)，電解液的過熱狀態(tài)(即電解液的實際溫度和開始凝結(jié)溫度之間的溫差)磁性平衡(特別是電解液和金屬接觸面的波動和變形)。一般來講，必須按照每個電解槽的類型和所使用的各種不同的電解液，通過實驗來確定dF/d(Al2O3)，(酸性不強的電解液中ALF3的余量小于8％，或者，在酸性很強的電解液中，ALF3的余量大于8％，或者，和附加劑如LiF和MgF3一起使用的電解液)dF/d(Al2O3)一經(jīng)確定，初步的估算就不再取決于經(jīng)濟條件。
舉例來講，一個通常強度為280KA，電解液中ALF3余量為13％，附加劑LiF不到1％的電解運行槽，電解液溫度為950℃，氧化鋁含量在1.7％和2.5％之間，可以估算出
(dF/dAl2O3)＝-1.5(法拉第×％/氧化鋁×％)
(即當(dāng)氧化鋁含量降低1％，法拉第效率增長1.5％)。
在這同一電解槽內(nèi)，運行條件也相同，測出
F＝0.95(95％)
V＝4.10伏特)
對于這類以酸性電解液運行的電解槽，可推算出技術(shù)系數(shù)K2
K2＝-(1/360)×(4.1/0.95)×(-1.5)＝+1.8/100操作舉例
本發(fā)明曾用于一套運行強度為280KA的電解槽，每個槽的電壓為4.10伏特，在電解液中氧化鋁的平均含量為2.3％的情況下，法拉第效率為95.0％。氧化鋁含量按上述FR2 487 386專利所述方式予以調(diào)節(jié)(用所謂的“增長率計算法”)
這套電解槽日產(chǎn)量為每槽2,145公斤/天，所耗能源為12,860KWh/噸。
參數(shù)P0由下列系數(shù)決定
K1的值為3.10
K2的值為+1.8/100
(常規(guī)情況下J等于280KA)
因此，P0＝+200.10-6(微歐/秒×％/小時)(與<math> <mfrac> <mrow> <mn>5</mn> <mo>·</mo> <mn>6</mn> </mrow> <mrow> <mn>100</mn> <mi>J</mi> </mrow> </mfrac> </math> 相對應(yīng))
由于選擇的供料不足階段的速率C-等于常規(guī)速率CN的70％，相應(yīng)于氧化鋁含量對時間的微商D＝-0.64％/小時，則在CN速率開始的時刻，根據(jù)上一次尋求運行點的方法，選擇運行點，使dRi/dt＝-P0×D＝+130.10-6微歐姆/秒，所得結(jié)果如下
參數(shù) 和前工藝的差距
平均強度J 280KA (+0.3％)
電壓 4.15V (+1.2％)
法拉第效率 95.7％ (+0.7％)
能源消耗 12 920Kwh/T (+0.5％)
產(chǎn)量 2167公斤/天 (+1.0％)
電解液中氧化鋁
平均含量 1.9％
扣除成本(包括折舊和財政支出)的收益
20F/噸
權(quán)利要求
1、一種按照赫勒和埃魯?shù)碌姆椒ㄔ?和4.5％之間精確調(diào)節(jié)鋁生產(chǎn)用電解槽中氧化鋁成份的方法，其特征在于為了獲得至少等于94％的電(法拉第)效率，要確定一個調(diào)節(jié)參數(shù)P＝-1/D·(dRi/dt)，該調(diào)節(jié)參數(shù)用微歐/秒和重量×％/小時表示，D是電解液氧化鋁含量的微商，用重量百分比/小時表示，Ri是電解槽的內(nèi)部電阻，t是時間，要反復(fù)進行下列操作
a)按CN的速率向電解槽供料，供料速率要使引入電解液內(nèi)的氧化鋁量大致與電解所消耗的量相等；
b)進行氧化鋁的超常供料，超常供料速率C+高于CN，超常供料是為使電解液增加氧化鋁成份，超常供料要在預(yù)定時間t+內(nèi)進行在這個時間內(nèi)，dRi/dt是負(fù)值；
c)然后轉(zhuǎn)入不足供料階段，也就是說供料按低于CN的速率C-進行，增長率dRi/dt減小，然后變成正值，要頻繁地測量調(diào)節(jié)參數(shù)P，它的值趨于上升；
d)將P相繼的各值和一個預(yù)定理想數(shù)值P0相比較，待P＝P0，就再次進行CN速率的供料，并重新進行從(a)開始的循環(huán)。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的調(diào)節(jié)方法，其特征在于在超常供料b)階段之后和進入不足供料之前，先轉(zhuǎn)入正常速率CN數(shù)分鐘。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1的調(diào)節(jié)方法，其特征在于在超常供料b)階段之后，轉(zhuǎn)入和CN差別不大的速率。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1的調(diào)節(jié)方法，其特征在于調(diào)節(jié)參數(shù)P的理想數(shù)值P0是根據(jù)電解電流強度J(KA)和兩個系數(shù)按P0＝K1K2/J的關(guān)系確定的，兩個系數(shù)分別為與生產(chǎn)成本有聯(lián)系的K1，及與電解槽的物理化學(xué)特性有聯(lián)系的K2。
5、根據(jù)權(quán)利要求
4的調(diào)節(jié)方法，其特征在于系數(shù)K1與加工的固定成本(能源，能消耗的碳化產(chǎn)物，人工，折舊)的總和及電力成本之間的比率大致相等。
6、根據(jù)權(quán)利要求
4的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，系數(shù)K2大致等于<math> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>360</mn> <mo>×</mo> <mfrac> <mi>V</mi> <mi>F</mi> </mfrac> <mo>×</mo> <mfrac> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Al</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>O</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow> </math>
7、根據(jù)權(quán)利要求
1至4的任何一項的調(diào)節(jié)方法，其特征在于按微歐/秒和重量×％/小時表示的調(diào)節(jié)參數(shù)P的理想數(shù)值P0被定在2/100·J和10/100·J之間，電解電流強度J用KA表示。
專利摘要
本發(fā)明是按照赫勒和埃魯?shù)碌姆椒ㄔ阡X生產(chǎn)用電解槽中于1和4.5％之間精確調(diào)節(jié)微量氧化鋁成份的方法。其中，要確定調(diào)節(jié)參數(shù)P＝-1/D.(dRi/dt)(D是電解液氧化鋁成份的導(dǎo)數(shù)，Ri是槽的內(nèi)部電阻，t是時間)，要反復(fù)地進行下列操作a)按正常速率CN向電解槽供料，b)定時按高于正常節(jié)奏CN的速率C+進行超常供料，c)轉(zhuǎn)入不足供料階段，d)將P相繼的價值和理想數(shù)值P0相比較。待P＝P0，再重新進入正常節(jié)奏CN階段中，然后重新開始(a)循環(huán)。
文檔編號C25C3/20GK86103165SQ86103165
公開日1986年11月5日 申請日期1986年5月6日
發(fā)明者邁克爾·萊羅 申請人:皮奇尼鋁公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan