工业铝电解槽电解质初晶温度的快速测定方法

摘要

电解温度、电解质初晶温度和电解质分子比是铝电解过程的重要工艺参数。低初晶温度允许低电解温度，而降低电解温度可大大提高电流效率。电解质成份的复杂性和电解质的高温强腐蚀性给获取体系各参数带来了很大困难，如何及时、快速、准确地测定其电解温度、初晶温度和分子比，己成为铝电解作业中的重要课题。 本文研究了快速法测定铝电解温度及电解质初晶温度。通过对大量铝电解质初晶温度实验数据所做地分析，以冷却曲线原理作为基础，建立了初晶点温度判断的数学模型。同时结合铝电解生产的实际特点，研制出了一台以单片机为智能核心的电解质初晶温度测量仪。实验证明，电解质初晶温度测量仪能够及时、准确、方便的获得铝电解温度、铝电解质初晶温度。本文详细论述了整个研制过程。 采用自制的电解质初晶温度测量仪测量了低温电解质的初晶温度，研究了不同添加剂对铝电解质初晶温度的影响。试验结果表明，在铝电解质中复合添加氯化钠和氟化锂既能有效地降低电解质的初晶温度，又能降低生产成本，提高经济效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2铝电解质初晶点对控制的意义

1.3电解质初晶温度测定方法综述

1.3.1槽分析推算法

1.3.2实验室热分析法

1.3.3直接测量法

1.4本课题所做内容

第二章铝电解质初晶点测量的理论分析

2.1测试装置的基本原理

2.2初晶点的判断

2.3建立数学模型

2.4算法验证

2.5结论

第三章系统硬件设计

3.1智能仪表的设计研制步骤

3.2设计思路

3.3高温传感器的筛选

3.3.1热电偶测温原理

3.3.2热电偶闭合回路的总热电动势

3.3.3常用热电偶

3.3.4热电偶型号选择

3.4单片机的概念和选择

3.4.1概念

3.4.2 AT89C51单片机的选择

3.5温度采集电路设计

3.5.1温度信号采集芯片MAX6675的选择

3.5.2准确度的提高

3.5.3 MAX6675典型电路连接

3.6数码管显示电路设计

3.6.1显示驱动芯片MAX7219的选择

3.6.2电路板制作注意事项

3.6.3 MAX7219典型电路连接

3.7复位电路设计

3.7.1复位操作的主要功能

3.7.2复位信号及其产生

3.8时钟电路设计

3.9电源电路设计

3.9.1锂离子电池

3.9.2 DC/DC转换器选用

3.9.3直流稳定电源的选用

第四章系统软件设计

4.1软件编程语言及开发系统

4.2单片机主程序设计流程

4.3中断服务子程序设计流程

4.3.1定时器中断初始化

4.3.2频率设置说明

4.3.3定时器中断子程序流程图

4.4显示芯片MAX7219子程序设计流程

4.4.1 MAX7219数据传送原理

4.4.2 MAX7219子程序框图

4.5按键子程序设计流程

4.5.1按键去抖

4.5.2按键子程序流程图

4.6温度采集子程序设计流程

4.6.1 MAX6675数据采集原理

4.6.2 MAX6675采样子程序流程图

4.7显示子程序设计流程

第五章NaCl和LiF的添加对铝电解质初晶温度影响的研究

5.1铝电解质组成

5.2应用较广的添加剂简述

5.3实验内容

5.3.1实验目的及可行性分析

5.3.2实验装置与化学试剂

5.3.3实验方法

5.4系统温度校正及误差分析

5.5实验结果分析

5.5.1单独添加氯化钠和氟化锂对铝电解质初晶温度的影响

5.5.2复合添加氯化钠和氟化锂对铝电解质初晶温度的影响

5.6实验结论

第六章结论与展望

参考文献

致谢

附录