铝电解阳极测高装置技术浅议

摘要：现代铝电解生产过程中，更换残极一般采用两种方式，画线法以及固定平台测高法。但是在实际的应用过程中，第一种方法误差较大，容易造成电解槽电流分布不均，且需要电解工人爬到电解槽上画线，有一定危险性；第二种方法需要在电解车间通道不停地推动参考平台，会给应用带来很多不便。在此背景下，我们经过多次的试验与改进，研制出一种操作简单应用方便的新型铝电解阳极测高装置。

关键词：技术特性；结构；工作原理

铝电解阳极测高装置由自动测高系统和电动平车比较基系统组成，此装置性能稳定，定位准确，可有效的减小换极的工作强度，提高工作效率，而且电动平车可以在车间里随意开动，方便工作人员在换极时自由随意的调整位置，所以使用上比现有测高模式方便得多。

1.技术特性论述

1.1自动测高系统的构成及工作原理

此装置主要有齿轮齿条，位移传感器（增量编码器），无线比较基，如图1所示，齿条固定在阳极活动架上，随着阳极机构的升降而升降，而齿轮和位移传感器的位置是相对固定的，这样齿轮和齿条间会形成相对运动，相对运动的行程会通过位移传感器以脉冲信号的形式传入到信号接收处理器中，通过信号接收处理器做进一步的控制。在换极过程中，最关键的一点就是尽量保证放入的新极与换掉的残极在同一水平液面上，所以我们在换极的过程中，先把残极挂到夹具之后提起之前记录下此时位移传感器的读数值H1，再提出残极，而新极和残极之间通过电动平车比较基得出一个高度差H，再将H1减掉H得出的H2，H2就是新极应该下降的数值，从理论上说，这样就保证了新旧阳极放在了同一水平液面上，这也是目前的通用做法，但在新旧阳极比较时，有时会出现阳极导杆的通孔误差或系统本身的误差，为防止以外的误差影响精度，我们引入了电动平车比较基，可有效消除此类误差。

1.2电动平车比较基系统的构成及工作原理

2.电动平车比较基系统的工作原理

阳极水平无线比较基采用称重方式并且声光报警且无线传输给控制器，从而避免了由于人工操作所产生的系统误差。在比较基系统确认换极开始后，比较基实时测量阳极底掌水平面，并且将测量信息反馈到多功能电解天车。阳极水平测高装置通过对测量信号进行分析及判断，形成阳极底掌水平的测量信息，并显示信号，通知天车操作人员此时为换极状态。因为厂房较长，可以根据情况将电动平车停靠在任何安全可靠的位置，这样可以集中更换10-20台电解槽的阳极。天车阳极水平测高装置与相应的阳极水平无线比较基配合工作，只需一名操作工即可完成换极工艺流程，由于阳极水平无线比较基为非接触测量平台，天车操作人员仅需将待更换的阳极通过水平无线比较基，系统即可自动测量阳极底掌水平信号。系统全自动测量新旧阳极底掌水平度，避免了阳极与参照面的接触，可以确保整个过程的换极精度，从而保证新旧阳极水平度满足电解工艺要求。

阳极水平无线比较基设计上采用交流、直流双电源互为备用的控制方式，当交流供电有效时，系统自动选择交流供电方式，并根据电池容量状态进行电池充电控制。当系统判断交流供电中断时，自动转为电池直流供电方式，并自动测量电池容量。当电池需要充电时，系统发出报警信息，提示操作人员对阳极水平无线比较基进行充电，此时将比较基供电电源转换为交流供电即可，系统可以自动实现电池充电控制，并在充电过程中不影响正常工作。通过采用电池直流供电方式，可以真正实现阳极水平无线比较基的可移动性，在换极过程中，可将比较基移动至最佳换极位置，以保证换极效率。

阳极水平无线比较基系统在方便运输的同时还可以用作车间移动工具，充分体现了更方便，更快捷，更安全的理念

3.结束语

电解阳极水平无线比较基测高定位系统的应用，不仅减少了工人的劳动强度，消除了安全隐患，而且使换极误差均不大于3mm，满足了生产工艺要求，保证了电解槽电流分布均匀，稳定了槽况。采用电解阳极水平无线比较基测高定位系统后，平均槽压降降低了40mV，102台200KA电解槽年可节电0.04x200x24x365x102=715万KWh，经济效益及社会效益十分显著。