吴茂军

摘  要：本文对铝电解槽炉侧优化控制技术进行了研究，提出了炉侧厚度的数学模型和优化控制规则。在500千伏安铝电解槽上进行了工业试验，炉侧厚度、延伸腿长度和主要技术经济指标均有相应提高。

关键词：铝电解槽;炉帮厚度;伸腿长度;优化控制

1铝电解槽炉侧优化控制技术

为了有效解决铝电解槽厚度和延伸腿长度的有效优化控制问题，提出了专利技术“铝电解槽炉厚优化控制方法”[1]。

1.1计算炉侧热阻系数

测量电解液温度和初晶温度、炉侧厚度（或腿伸长度）及其对应的侧罐壳温度、侧内衬材料和罐壳钢板总厚度等数据。根据炉侧（或炉腿延伸部分）热阻系数的数学模型：

α=（δ+H）×（Tb-T1）/（T1-Ts）（1）

式中：α ——炉侧（或炉腿延伸部分）热阻系数，mm;

δ ——炉侧厚度（或炉腿延伸长度），mm;

H——对应于炉侧厚度（或支腿延伸长度）的一侧内侧

衬里材料和槽壳钢板的厚度，mm;

Tb——电解质温度，℃;

T1——电解液的初始结晶温度，℃;

Ts——对应炉侧厚度（或腿伸长度）的侧罐壳温度，℃。将采集到的数据带入炉侧（或腿伸）热阻系数的数学模型（1），得到炉侧（或腿伸）热阻系数。

1.2计算炉侧厚度（或支腿延伸长度）

收集电解槽电解质温度和初晶温度、炉侧（或腿伸）侧槽壳温度和对应的炉侧（或腿伸）热阻系数，根据炉侧厚度（或腿伸长度）数学模型：

δ=α（T1-Ts）/（Tb-T1）-H（2）

将采集到的数据带入炉侧厚度（或支腿延伸长度）的数学模型（2），得到炉侧厚度（或支腿延伸长度）。

1.3炉壁厚度（或炉腿延伸长度）的优化控制方法

通过优化控制电解液温度和初晶温度、炉侧（或炉腿延伸）侧罐壳温度及相关技术参数，炉侧（包括人工炉腿延伸）厚度控制在15±5cm，炉腿延伸长度（不包括人工炉腿延伸）控制在5±10cm。……