一种铝电解槽阳极电流异常判断方法.pdf

本发明公开了一种铝电解槽阳极电流异常判断方法，包括：（1）按以下方程式（1）、（2）计算平均电流 和标准差， ， ；式中，n为阳极组的数量，Ii表示第i个阳极组的电流大小，i=1,2,…,n；（2）逐个计算每个阳极组电流值与平均值的差并取绝对值：，比较表达式是否成立；如果成立，则该阳极组的电流异常；反之，则该阳极组电流状况正常。本发明的方法可以快速准确的对铝电解槽阳极电流异常进行判断。

权利要求书
1.  一种铝电解槽阳极电流异常判断方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）按以下方程式（1）、（2）计算平均电流                                                和标准差，
            （1）
    （2）
式中，n为阳极组的数量，Ii表示第i个阳极组的电流大小，i=1,2,…,n；
（2）逐个计算每个阳极组电流值与平均值的差并取绝对值：，比较表达式是否成立；如果成立，则该阳极组的电流异常；反之，则该阳极组电流状况正常。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Ii的测量采用光纤电流传感器或等距压降法。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当电解槽采用双阳极时，一个阳极组指连接在一根阳极导杆上的两块阳极；当采用但阳极，则一个阳极组就只一块阳极。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）的判断采用图表方式，即以阳极组编号为横坐标，电流值为纵坐标，绘制电流-阳极编号折线图或散点图或柱形图，在图中标出电流均值线、线，当电流数据点落在区域外时，表明该阳极组电流异常。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方程式（1）、（2）中使用的电流Ii是考虑了阳极导电能力变化后的标准电流，或未考虑导电能力变化的实际电流；当未考虑阳极导电能力变化时，对于新更换且未完全正常导电的阳极，在进行判断时忽略该阳极。

6.  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标准电流为对i=I/Is,其中, I是测得的阳极实际电流值，基准电流Is的计算方法是：对电解槽上的每根阳极的电流进行测量，将测得的电流与阳极的工作时间建立关系，利用最小二乘拟合获得阳极电流—工作时间回归模型，利用阳极电流—工作时间回归模型计算出来的电流值作为基准电流Is。

说明书一种铝电解槽阳极电流异常判断方法
技术领域
本发明属于电解铝技术领域，尤其涉及一种判断铝电解阳极电流分布异常的方法。 
背景技术
铝电解生产过程中，阳极电流分布的不均匀性会影响铝电解槽的稳定性，另外，电解槽的各种故障和槽况的不稳定也会引起阳极电流分布的不均匀性即分布异常。因此，测量阳极电流分布是诊断电解槽槽况的有效方法。
长期以来，人们一直采用等距压降方法粗估算阳极电流的大小和分布状况，由于所得电流偏差大，其结果在生产过程中仅作为参考。随着光纤电流传感技术被成功应用于阳极电流分布的测量，获得的准确阳极电流分布数据为正确判断槽况提供了支撑，有效的电流分布异常判断方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种判断铝电解阳极电流分布异常的方法。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种铝电解槽阳极电流异常判断方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）按以下方程式（1）、（2）计算平均电流 和标准差，
            （1）
    （2）
式中，n为阳极组的数量，Ii表示第i个阳极组的电流大小，i=1,2,…,n；
（2）逐个计算每个阳极组电流值与平均值的差并取绝对值：，比较表达式是否成立；如果成立，则该阳极组的电流异常；反之，则该阳极组电流状况正常。
根据上述的方法，其特征在于，Ii的测量采用光纤电流传感器或等距压降法。
根据上述的方法，其特征在于，当电解槽采用双阳极时，一个阳极组指连接在一根阳极导杆上的两块阳极；当采用但阳极，则一个阳极组就只一块阳极。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（2）的判断采用图表方式，即以阳极组编号为横坐标，电流值为纵坐标，绘制电流-阳极编号折线图或散点图或柱形图，在图中标出电流均值线、线，当电流数据点落在区域外时，表明该阳极组电流异常。
根据上述的方法，其特征在于，方程式（1）、（2）中使用的电流Ii是考虑了阳极导电能力变化后的标准电流，或未考虑导电能力变化的实际电流；当未考虑阳极导电能力变化时，对于新更换且未完全正常导电的阳极，在进行判断时忽略该阳极。
根据上述的方法，其特征在于，所述标准电流为对i=I/Is,其中, I是测得的阳极实际电流值，基准电流Is的计算方法是：对电解槽上的每根阳极的电流进行测量，将测得的电流与阳极的工作时间建立关系，利用最小二乘拟合获得阳极电流—工作时间回归模型，利用阳极电流—工作时间回归模型计算出来的电流值作为基准电流Is。
本发明的有益效果：本发明的方法可以快速准确的对铝电解槽阳极电流异常进行判断。
具体实施方式
本发明的铝电解槽阳极电流异常判断方法，其包括：
（1）按以下方程式（1）、（2）计算平均电流和标准差，
            （1）
    （2）
式中，n为阳极组的数量，Ii表示第i个阳极组的电流大小，i=1,2,…,n；
（2）逐个计算每个阳极组电流值与平均值的差并取绝对值：，比较表达式是否成立；如果成立，则该阳极组的电流异常；反之，则该阳极组电流状况正常。
前面所述的Ii的测量可采用光纤电流传感器或等距压降法。当电解槽采用双阳极时，一个阳极组指连接在一根阳极导杆上的两块阳极；当采用但阳极，则一个阳极组就只一块阳极。
为了便于操作，步骤（2）的判断可采用图表方式，即以阳极组编号为横坐标，电流值为纵坐标，绘制电流-阳极编号折线图或散点图或柱形图，在图中标出电流均值线、线，当电流数据点落在区域外时，表明该阳极组电流异常。
方程式（1）、（2）中使用的电流Ii是考虑了阳极导电能力变化后的标准电流，或未考虑导电能力变化的实际电流，其中标准电流为实际电流值除以由阳极工作时间确定的导电能力（即阳极基准电流）得到的值；当未考虑阳极导电能力变化时，对于新更换且未完全正常导电的阳极，在进行判断时忽略该阳极。
标准电流的计算步骤如下：
1.标定基准电流～时间模型。（1）在一个系列中选择槽况良好的电解槽5台以上，记录每根阳极更换时间；（2）用光纤电流传感器逐个测量每台电解槽上每根阳极的电流，同时计算出相应阳极的工作时间；（3）利用最小二乘法建立阳极电流-工作时间的模型，作为系列电解槽的基准电流～时间模型，即Is～t模型。
2.标准电流的计算。（1）利用光纤电流传感器测量目标电解槽阳极的电流大小I；（2）根据阳极的工作时间利用Is～t模型计算出基准电流Is；（3）利用实测电流值除以基准电流，得到目标阳极的标准电流i，即i=I/Is。
实施例1
本实施例采用数值运算进行阳极组电流异常判断。（1）利用光纤电流传感器（或其他包括等距压降等方法）测量得到阳极电流分布数据按方程（1）、（2）式计算平均电流和标准差；（2）逐个计算每个阳极组电流值与平均值的差并取绝对值：；（3）如果，则该阳极组的电流异常，如果，则该阳极组的电流无异常。
实施例2
本实施例采用图表法判断阳极组和槽况异常。（1）以阳极组编号为横坐标，电流值为纵坐标，建立阳极编号-电流值线图；（2）在图表上标注出方程（1）、（2）计算出均值（）、阳极电流警戒控制值（），并在图表中作为参考线标识出；（3）观察电流数据点在图表中的分布，当某阳极组测量的值在阳极电流警戒控制线区域外，则该阳极组电流异常。