【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及冶金工業中的鋁電解，更具體的說，涉及一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統和方法。
技術介紹
1、傳統的氧化鋁下料方式是所有區域均勻下料，雖然多個下料器會分成兩組交替下料，例如有6個下料器的500ka電解槽以1、3、5一組，2、4、6一組進行交替下料，但是6個下料器的下料次數始終相同。對于大型槽來說，這種空間均勻下料的方式已經不適合實際情況了，這主要是因為，各個下料區域對氧化鋁的需求量不同。例如，對于有新極的下料區域來說，因為新極導電少，該區域電流少，相應產生的鋁少，對氧化鋁的需求量也少，而其它電流多的區域氧化鋁的需求量就多。另外一種情況是如果下料口出現堵料，則即使該下料器下再多的料，也不能進入電解質中，反而增加了堵料處理難度，在處理堵料時容易發生大量氧化鋁短時間內進入電解質中不能溶解，從而形成沉淀的風險，因此出現堵料的下料口應該暫時停料，等待人工處理暢通后再進行下料。
2、一種非均勻下料的方式是每個下料器設置各自的下料周期，這種方式的缺點是每個下料器都有一個下料周期，那么相鄰的下料器則可能出現同時下料的情況，極端情況下，可能所有下料器都同時下料，則顯然是不利于氧化鋁溶解的。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統和方法，旨在解決相鄰的下料器同時下料的問題。
2、為了達到上述目的，本專利技術采用的主要技術方案為：
3、一方面，本專利技術提供一種鋁電解槽分區域氧
4、所述陽極電流在線監測模塊用于通過測量陽極母線的電壓實時監測每個下料區域的陽極電流總量，并將監測數據傳輸給槽控模塊；
5、所述堵料監測模塊用于通過監測下料器和電解質之間的電壓大小監測每個下料區域的堵料情況，并將監測數據傳輸給槽控模塊；
6、所述槽控模塊的兩端分別與陽極電流在線監測模塊和堵料監測模塊連接，用于接收陽極電流在線監測模塊和堵料監測模塊的監測數據，根據監測數據計算出各下料區域的下料次數，生成非均勻下料指令，并將非均勻下料指令發送給下料執行模塊；
7、所述下料執行模塊包含n個下料器，用于執行非均勻下料指令。
8、進一步的，所述槽控模塊通過下料次數基數動態調整各下料器的下料次數比例，下料次數基數的計算公式如下：
9、a＝i×b
10、其中，a為下料次數基數；i為區域陽極電流總量一段時間平均值；b為堵料指數，用于表征當前堵料狀態，堵料時該指數為0，不堵料時該指數為1。
11、進一步的，所述槽控模塊n個下料區域的下料次數基數分別為a1＝i1×b1、a2＝i2×b2、a3＝i3×b3、...、an＝in×bn，從n個下料次數基數an中找到最大的數ai，i為ai對應的下料區域號，每隔一個設定的動態下料間隔時間t，i號下料區域均進行下料，對于每一個比ai小的非零數aj，j為aj對應的下料區域號，找到兩個互質自然數ki-j和kj，使得在i號下料區域完成ki-j次下料期間，j號下料區域按比例完成kj次下料，剩余次數停料；當aj等于0時，j號下料區域一直停料。
12、進一步的，當kj＝ki-j-kj時，所述下料器依次執行下料和停料；當kj＞ki-j-kj時，所述下料器每下料mj次后停料一次，mj為不大于的最大整數；當kj＜ki-j-kj時，所述下料器每停料mj′次后下料一次，mj′為不大于的最大整數。
13、進一步的，動態下料間隔時間t等于傳統下料間隔時間t0乘以系數k，所述傳統下料間隔時間t0為假設所有下料區域均勻下料時的下料間隔，系數k的計算公式如下：
14、
15、另一方面，采用所述鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統的鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料方法，包括以下步驟：
16、步驟1、通過陽極電流在線監測模塊實時測量陽極母線的電壓，獲取每個下料區域的陽極電流總量，并將監測數據傳輸給槽控模塊；
17、步驟2、通過堵料監測模塊監測各下料器與電解質之間的電壓變化，判斷是否存在堵料情況，生成堵料指數，并將監測數據傳輸給槽控模塊；
18、步驟3、槽控模塊根據陽極電流總量和堵料指數，計算每個下料區域的下料次數基數，所述下料次數基數的計算公式如下：
19、a＝i×b
20、其中，a為下料次數基數；i為區域陽極電流總量一段時間平均值；b為堵料指數，用于表征當前堵料狀態，堵料時該指數為0，不堵料時該指數為1；
21、步驟4、從所有下料次數基數中選取最大值作為基準，并計算動態下料間隔時間；
22、步驟5、根據基準找到互質自然數ki-j和kj，通過互質自然數分配下料次數比例并生成非均勻下料指令；
23、步驟6、根據互質自然數ki-j和kj調整動態下料間隔時間；
24、步驟7、槽控模塊將生成的非均勻下料指令發送給下料執行模塊，下料執行模塊控制各下料器按比例執行下料或停料操作。
25、本專利技術具有以下有益效果及優點：
26、本專利技術以兩組下料器交替下料，避免相鄰的下料器同時下料；以改變下料次數的方式實現非均勻下料，每個下料器的下料次數以下料區域內陽極電流總量和堵料情況共同決定，該方法不用每個下料器都設置一個下料周期，簡單實用，便于槽控機對下料器的控制。
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1.一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，該系統包括陽極電流在線監測模塊、堵料監測模塊、槽控模塊、下料執行模塊；
2.根據權利要求1所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，所述槽控模塊通過下料次數基數動態調整各下料器的下料次數比例，下料次數基數的計算公式如下：
3.根據權利要求2所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，所述槽控模塊n個下料區域的下料次數基數分別為a1＝I1×b1、a2＝I2×b2、a3＝I3×b3、...、an＝In×bn，從n個下料次數基數an中找到最大的數ai，i為ai對應的下料區域號，每隔一個設定的動態下料間隔時間t，i號下料區域均進行下料，對于每一個比ai小的非零數aj，j為aj對應的下料區域號，找到兩個互質自然數ki-j和kj，使得在i號下料區域完成ki-j次下料期間，j號下料區域按比例完成kj次下料，剩余次數停料；當aj等于0時，j號下料區域一直停料。
4.根據權利要求3所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，當kj＝ki-j-kj時，所述下料器依次
5.根據權利要求3所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，動態下料間隔時間t等于傳統下料間隔時間t0乘以系數k，所述傳統下料間隔時間t0為假設所有下料區域均勻下料時的下料間隔，系數k的計算公式如下：
6.采用權利要求1所述的鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統的鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，該系統包括陽極電流在線監測模塊、堵料監測模塊、槽控模塊、下料執行模塊；
2.根據權利要求1所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，所述槽控模塊通過下料次數基數動態調整各下料器的下料次數比例，下料次數基數的計算公式如下：
3.根據權利要求2所述的一種鋁電解槽分區域氧化鋁非均勻下料系統，其特征在于，所述槽控模塊n個下料區域的下料次數基數分別為a1＝i1×b1、a2＝i2×b2、a3＝i3×b3、...、an＝in×bn，從n個下料次數基數an中找到最大的數ai，i為ai對應的下料區域號，每隔一個設定的動態下料間隔時間t，i號下料區域均進行下料，對于每一個比ai小的非零數aj，j為aj對應的下料區域號，找到兩個互質自然數ki-j和kj，使得在i號下料區域完成ki-j次下料期...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張欽菘，胡紅武，王旋，侯金龍，孔曄，許立松，
申請(專利權)人：沈陽鋁鎂設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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