180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法

摘要

本发明涉及铝电解行业，具体地说是涉及180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法。一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法包括如下步骤：一、制作测量工具步骤；二、测量数据步骤；三、绘图步骤；四、数据图形分析步骤。本发明通过对电解槽炉帮关键部位的准确测量，利用CAD制图软件对炉膛内型进行一比一的真实还原，科学真实的表现炉帮、伸腿的长成情况，并能清晰的看见人造伸腿、阴极炭块是否存在腐蚀，为下一步的生产技术条件的调整起指导作用；并能通过多次测量后对图形的对比、剖析，评价各项技术条件实施后的效果，实现电解槽的科学管理。该技术适用于电解槽的炉膛内型绘制。

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解行业，具体地说是涉及180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法。

背景技术

电解槽炉膛形成的好坏是影响生产效率的一个关键条件，合理的槽膛形状是人造伸腿上形成较为均匀的、陡直的炉帮，这样的槽膛不仅具有较小的非阳极投影铝液面积，而且具有非常小的阴极铝液内的水平电流分布，因此具有非常好的平稳铝液界面，可以获得较高的电流效率。相反，不规整的槽膛是人造神腿上形成的炉帮伸腿肥大或炉帮偏薄，这种炉膛造成电解槽槽内非阳极投影铝液面积大大增加，水平电流增大，在电解槽内垂直磁场的影响下，使槽内铝液面会变得很不稳定，槽内铝液流速增大，使铝液熔解损失增加，电流效率降低。为了及时掌握电解槽炉邦、伸腿的长成情况，一般情况下利用换极等操作，人工用钎子摸测，凭感觉在脑海中形成炉膛内型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种用于铝电解行业的180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法。

本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法通过下述技术方案予以实现：该方法测量工具包括：“U”型钎子、“L”形直角钎子、钝角钎子，电解槽的结构包括：侧部炭块、人造伸腿、炉台、槽壳、A面的炉帮曲线、B面的炉帮曲线；一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法，在电解槽AB面各打开3个孔眼，将测量炉帮最薄处的“U”形钎子、测量伸腿中部薄厚的“L”形直角钎子和测量伸腿长度的钝角钎子放置进入同一个孔眼的不同位置，根据科学的定位读数记录数据，如此反复在六个孔眼内测量，最终将读数反映在一比一尺寸的图纸上，用圆滑曲线将四点拼接，形成某一位置的炉邦形状。其特征在于所述的测定炉邦方法包括如下步骤：

一、制作测量工具步骤：

采用Φ8mm—Φ10mm的钢筋挝制 “U”形、直角“L”形、钝角钎子三种。

“U”形钎子：上水平长度1500mm，垂直高度620mm，下水平长度270mm；“L”形直角钎子：上水平长度1500mm，垂直高度570mm；

钝角钎子：上水平长度1500mm，斜边长度400mm，斜边垂直投影280mm，下水平长度50mm。

二、测量数据步骤：

1）          提前将待定测量的电解槽在A1-2、A6-7、A10-11、B1-2、B6-7、B10-11六个关键位置开孔，开孔直径约500mm（开孔选择阳极缝对应位置，以便测量）；

2）          将“U”形钎子置入孔眼后沿炉帮缓慢移动向回拉测，若无明显凹凸感，则炉帮厚度均匀，反之则将“U”形钎子固定于凹处，即炉帮最薄位置，保持“U”形钎子与炉台平行，将“U”形钎子与炉台的垂直距离（A），槽壳向上的延长线与“U”形钎子的空间交点到“U”形钎子直角拐点的水平距离（B）读出；

3）          将 “L”形直角钎子置入孔内，已知槽壳向上延长线与“L”形直角钎子的空间交点到“L”形直角钎子直角拐点水平距离为400mm，读出炉台平面至“L”形直角钎子的垂直高度（C）；

4）          将“L”形直角钎子置入孔内，已知槽壳向上延长线与“L”形直角钎子的空间交点到“L”形直角钎子直角拐点水平距离为600mm，读出炉台平面至水平钎子的垂直高度（D）；

5）          将钝角钎子置入孔眼后，沿炉帮自然下滑至炉底后，读出槽壳向上延长线与钝角钎子的空间交点到钝角钎子拐点的水平距离（E）；

6）          分别在其余五个洞眼重复2-6步骤，进行数据测量，并读数。

三、绘图步骤：

1）          以出铝端为正视角，根据筑炉图纸尺寸绘制电解槽的剖面图，在CAD上等比例还原电解槽槽壳、侧碳、人造伸腿、阴极等内型结构；

2）          在CAD上选取直线，以炉台与槽壳的交点为起始点，垂直向上输入读数A，水平向右输入读数B，垂直向下输入“U”形钎子的垂直高度620mm，水平向左输入“U”形钎子制作尺寸270 mm，得到炉帮最薄处某点位置；（为避免线条干扰，此线条选择蓝色，此时图上出现蓝色“U”型钎）

3）          继续选择直线，以炉台与槽壳的交点为起始点，向上垂直输入读数C “L”形直角钎子向孔内水平深入自定义尺寸400 mm，得到伸腿中部某点位置；（为避免线条干扰，此线条选择红色，此时图上出现红色“L”型钎）

4）          继续选择直线，以炉台与槽壳的交点为起始点，向上垂直输入读数D，“L”形直角钎子向孔内水平深入自定义尺寸600 mm，得到伸腿中部另一点位置；（为避免线条干扰，此线条选择绿色，此时图上出现绿色“L”型钎）

5）          选择直线，以炉台与槽壳的交点为起始点，水平向右输入读数E，方向不变继续水平向右输入钝角钎子制作尺寸（280-50） mm，线条变向，垂直向下直至与阴极线相交，确认交点；（为避免线条干扰，此线条选择紫色）

6）          选择圆滑曲线将步骤5）交点、步骤4）端点、步骤3）端点、步骤2）端点连接在一起与等比例还原电解槽剖面图叠加即可；

7）          删除2）3）4）5）步骤中的三种钎型辅助线，该槽炉帮即呈现；

8）          如法炮制，可得出其余五个位置的炉帮曲线。

四、数据图形分析步骤：

通过对电解槽炉帮关键部位的准确测量，利用CAD制图软件对炉膛内型进行一比一的真实还原，炉帮、伸腿的长成情况一目了然，并能清晰的看见人造伸腿、阴极炭块是否存在腐蚀，为下一步的生产技术条件的调整起指导作用；可将成图打印出来，标识在该槽的醒目位置，直观易懂，为不同的操作者提供统一的认识，为生产提供方便，并能通过多次测量后对图形的对比、剖析，评价各项技术条件实施后的效果，实现电解槽的科学管理。

如此可将其余五个部位的炉帮全部画出，供生产参考。

本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明测定炉邦方法通过对电解槽炉帮关键部位的准确测量，利用CAD制图软件对炉膛内型进行一比一的真实还原，直观清晰，一目了然，科学真实的表现炉帮、伸腿的长成情况，并能清晰的看见人造伸腿、阴极炭块是否存在腐蚀，为下一步的生产技术条件的调整起指导作用；该方法电子保存，不易丢失，并能将各周期形成的炉帮进行对比，为科学管理提供依据；可将成图打印出来，标识在该槽的醒目位置，直观易懂，为不同的操作者提供统一的认识，为生产提供方便，并能通过多次测量后对图形的对比、剖析，评价各项技术条件实施后的效果，实现电解槽的科学管理。该技术适用于电解槽的炉膛内型绘制，该测量工具适用于160KA预焙阳极电解槽槽型，对于其它电解槽槽型只需改变相关尺寸。

 

附图说明

本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法有如下附图：

图1是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法等比例还原电解槽剖面结构示意图；

图2是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法U形钎子测量电解槽炉帮最薄处方法示意图；

图3是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法U形钎子测量电解槽炉帮最薄处尺寸计算方法示意图；

图4是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法L形钎子测量电解槽伸腿中部长成薄厚方法a示意图；

图5是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法L形钎子测量电解槽伸腿中部长成薄厚方法b示意图；

图6是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法钝角钎子测量伸腿长度的方法示意图；

图7是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法U形钎子结构示意图；

图8是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法L形钎子结构示意图；

图9是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法钝角钎子结构示意图；

图10是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法实施例测量炉邦不同部位的叠加示意图；

图11是本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法实施例炉邦曲线示意图。

其中：1、“U”型钎子；2、“L”形直角钎子；3、钝角钎子；4、侧部炭块；5、人造伸腿；6、炉台；7、槽壳；8、A面的炉帮曲线；9、B面的炉帮曲线。 

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法技术方案作进一步描述。

如图1－图11所示，本发明一种180kA电解槽六点四位法测定电解槽炉邦形成的方法测量工具包括：“U”型钎子1、“L”形直角钎子2、钝角钎子3，电解槽的结构包括：侧部炭块4、人造伸腿5、炉台6、槽壳7、A面的炉帮曲线8、B面的炉帮曲线9；该方法在电解槽AB面各打开3个孔眼，将测量炉帮最薄处的 “U”型钎子1、测量伸腿中部薄厚的“L”形直角钎子2和测量伸腿长度的钝角钎子3放置进入同一个孔眼的不同位置，根据科学的定位读数记录数据，如此反复在六个孔眼内测量，最终将读数反映在一比一尺寸的图纸上，用圆滑曲线将四点拼接，形成某一位置的炉邦形状。其特征在于所述的测定炉邦方法包括如下具体步骤：

一、制作测量工具步骤：

采用Φ8mm—Φ10mm的钢筋挝制 “U”形、直角“L”形、钝角钎子三种。

“U”形钎子1：上水平长度1500mm，垂直高度620mm，下水平长度270mm；“L”形直角钎子2：上水平长度1500mm，垂直高度570mm；

钝角钎子3：上水平长度1500mm，斜边长度400mm，斜边垂直投影280mm，下水平长度50mm。

二、测量数据步骤：

1）          提前将待定测量的电解槽在A1-2、A6-7、A10-11、B1-2、B6-7、B10-11六个关键位置开孔，开孔直径约500mm（开孔选择阳极缝对应位置，以便测量）；

2）          将“U”形钎子1置入孔眼后沿炉帮缓慢移动向回拉测，若无明显凹凸感，则炉帮厚度均匀，反之则将“U”形钎子1固定于凹处，即炉帮最薄位置，保持“U”形钎子1与炉台6平行，将“U”形钎子1与炉台6的垂直距离（A），槽壳7向上的延长线与“U”形钎子1的空间交点到“U”形钎子1直角拐点的水平距离（B）读出；

3）          将 “L”形直角钎子2置入孔内，已知槽壳7向上延长线与“L”形直角钎子2的空间交点到“L”形直角钎子2直角拐点水平距离为400mm，读出炉台6平面至“L”形直角钎子2的垂直高度（C）；

4）          将“L”形直角钎子2置入孔内，已知槽壳7向上延长线与“L”形直角钎子2的空间交点到“L”形直角钎子2直角拐点水平距离为600mm，读出炉台6平面至“L”形直角钎子2的垂直高度（D）；

5）          将钝角钎子3置入孔眼后，沿炉帮自然下滑至炉底后，读出槽壳7向上延长线与钝角钎子3的空间交点到钝角钎子3拐点的水平距离（E）；

6）          分别在其余五个洞眼重复2-6步骤，进行数据测量，并读数。

三、绘图步骤：

1）          以出铝端为正视角，根据筑炉图纸尺寸绘制电解槽的剖面图，在CAD上等比例还原电解槽槽壳7、侧部炭块4、人造伸腿5、阴极等内型结构；

2）          在CAD上选取直线，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，垂直向上输入读数A，水平向右输入读数B，垂直向下输入“U”形钎子1的垂直高度620mm，水平向左输入“U”形钎子1制作尺寸270 mm，得到炉帮最薄处某点位置；（为避免线条干扰，此线条选择蓝色，此时图上出现蓝色“U”型钎）

3）          继续选择直线，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，向上垂直输入读数C ，“L”形直角钎子2向孔内水平深入自定义尺寸400 mm，得到人造伸腿5中部某点位置；（为避免线条干扰，此线条选择红色，此时图上出现红色“L”型钎）

4）          继续选择直线，以炉,6与槽壳7的交点为起始点，向上垂直输入读数D，“L”形直角钎子2向孔内水平深入自定义尺寸600 mm，得到人造伸腿5中部另一点位置；（为避免线条干扰，此线条选择绿色，此时图上出现绿色“L”型钎）

5）          选择直线，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，水平向右输入读数E，方向不变继续水平向右输入钝角钎子3制作尺寸（280-50） mm，线条变向，垂直向下直至与阴极线相交，确认交点；（为避免线条干扰，此线条选择紫色）

6）          选择圆滑曲线将步骤5）交点、步骤4）端点、步骤3）端点、步骤2）端点连接在一起后与等比例还原电解槽剖面图叠加即可； 

7）          删除2）3）4）5）步骤中的三种钎型辅助线， A面的炉帮曲线8、B面的炉帮曲线9即呈现；

8）          如法炮制，可得出其余五个位置的炉帮曲线。

四、数据图形分析步骤：

通过对电解槽炉帮关键部位的准确测量，利用CAD制图软件对炉膛内型进行一比一的真实还原， A面的炉帮曲线8、B面的炉帮曲线9、人造伸腿5的长成情况一目了然，并能清晰的看见人造伸腿5、阴极炭块是否存在腐蚀，为下一步的生产技术条件的调整起指导作用；可将成图打印出来，标识在该槽的醒目位置，直观易懂，为不同的操作者提供统一的认识，为生产提供方便，并能通过多次测量后对图形的对比、剖析，评价各项技术条件实施后的效果，实现电解槽的科学管理。

如此可将其余五个部位的炉帮曲线全部画出，供生产参考。

实施例1。

现以某厂160KA扩容至180 KA电解槽为例，将实际测量数据及绘图过程呈现。数据如表1所示：

表1

首先根据图纸尺寸还原电解槽横截面图；

其次，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，垂直向上输入读数500 mm，水平向右输入读数550 mm，垂直向下输入“U”型钎子1的制作尺寸620mm，水平向左输入“U”型钎子1制作尺寸270mm；此时得到“U”型钎子1下端点即为最薄处点；

第三步，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，向上垂直输入“L”形直角钎子2的读数330 mm，水平向右输入“L”形直角钎子2的自定义尺寸400mm，得到伸腿中部某点位置； 

第四步，继续选择直线，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，向上垂直输入“L”形直角钎子2的读数170 mm，水平向右输入“L”形直角钎子2的自定义尺寸600mm；此时又得到“L”形直角钎子2的下端点；

第五步，选择直线，以炉台6与槽壳7的交点为起始点，水平向右输入读数440 mm，方向不变继续水平向右输入钝角钎子3制作尺寸(280-50)mm，线条变向，垂直向下直至与阴极线相交，确认交点；

第六步，选择圆滑曲线将步骤二交点、步骤三端点、步骤四端点、步骤五端点连接在一起后拉至与阳极面交叉即可；

最后，删除各步骤中的钎型辅助线， A面的炉帮曲线8、B面的炉帮曲线9即呈现。

由图11我们不难看出该槽A1—2处炉帮曲线8、炉帮曲线9较厚，炉膛形成较为规整，人造伸腿5无侵蚀，且均匀陡直，属于理想炉膛。根据该槽实际生产情况，槽温应继续保持在923—926℃之间，铝水平保持25cm，分子比控制在2.65。为更好的掌握炉膛变化情况，该车间每季度摸测一次炉膛，以更好的促进生产。