專利名稱：利用鋁電解槽大電流對(duì)導(dǎo)電材料部件進(jìn)行電壓降測(cè)試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是應(yīng)用于電解鋁生產(chǎn)對(duì)電解槽所用導(dǎo)電材料部件進(jìn)行電壓降(電阻值)測(cè)試的一種方法。
背景技術(shù)：
在電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中，電解槽供電系統(tǒng)是直流、大電流、低電壓供電系統(tǒng)。電解鋁生產(chǎn)所用的導(dǎo)電材料都要求是低電阻值的，而且電阻值(電壓降值)越低越好，以保證在電流傳導(dǎo)的過(guò)程中的電阻損耗最小。因此，對(duì)于電解鋁生產(chǎn)所用的材料電阻值(電壓降值)的檢測(cè)要求準(zhǔn)確越好，以便對(duì)所用材料品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定和質(zhì)量控制。
在以往的生產(chǎn)過(guò)程中由于多采用電阻儀和直流電焊機(jī)(電流強(qiáng)度多在1000A以下)，這種小電流測(cè)試裝置對(duì)電解鋁生產(chǎn)所用材料或部件進(jìn)行電阻或電壓降檢測(cè)，這些測(cè)試裝置所用的電流與電解鋁實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行工作電流相差甚遠(yuǎn)。測(cè)試誤差極大。
電解鋁生產(chǎn)所用導(dǎo)電材料多為鋼材和碳素制品，其本身的電阻值相對(duì)于鋁銅等材料較高。而且導(dǎo)電斷面較大，形狀不規(guī)則、小電流檢測(cè)裝置都無(wú)法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的整體檢測(cè)(小電流檢測(cè)裝置只能用于對(duì)材料的個(gè)體的局部抽檢，檢驗(yàn)測(cè)試誤差較大。)如另行設(shè)計(jì)安裝專用的大直流、低電壓檢測(cè)設(shè)備對(duì)電解鋁生產(chǎn)所用導(dǎo)電材料和部件進(jìn)行檢測(cè)的裝置，不僅投資成本和費(fèi)用較高，而且使用也不方便。因此許多廠家在生產(chǎn)管理中都放棄了對(duì)上述產(chǎn)品的實(shí)際檢測(cè)工作。而將這些未經(jīng)過(guò)電阻電壓降值檢測(cè)的材料直接盲目的應(yīng)用于生產(chǎn)或安裝于設(shè)備。從而造成了鋁電解槽電流分布不均勻，槽電壓降值也較高。導(dǎo)致了電解鋁電耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高鋁電解槽生產(chǎn)所用導(dǎo)電材料的電阻檢測(cè)評(píng)定和質(zhì)量控制水平，本發(fā)明提出了一種直接利用電解鋁生產(chǎn)直流、低電壓、大電流傳導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)電解鋁生產(chǎn)材料進(jìn)行電阻值(電壓降值)檢測(cè)的新方法。
其基本方法是在電解槽串聯(lián)輸導(dǎo)電電路系統(tǒng)上，并聯(lián)接出一條檢測(cè)裝置系統(tǒng)回路，利用電解槽供電系統(tǒng)的低電壓、大直流作為檢測(cè)電源；根據(jù)被檢測(cè)材料以及檢測(cè)控制精度的需要，分級(jí)分出2000A-7000A的幾個(gè)電流等級(jí)，對(duì)檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行整體電阻值(電壓降值)測(cè)試，并利用其數(shù)據(jù)的相對(duì)可比性進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。
該方法可對(duì)鋁電解槽生產(chǎn)所用下列導(dǎo)電材料部件電阻(電壓降)值進(jìn)行檢測(cè)，用電壓表(毫伏表)可直接反應(yīng)出其產(chǎn)品的電阻值(電壓降值)質(zhì)量控制指標(biāo)，主要可進(jìn)行以下材料和產(chǎn)品的檢測(cè)1、陽(yáng)極鋼爪常溫狀態(tài)下的整體電阻值(電壓降值)檢測(cè)評(píng)定。
2、陽(yáng)極碳?jí)K在常溫狀態(tài)下整體電阻值(電壓降值)檢測(cè)評(píng)定。
3、陽(yáng)極鋼爪和陽(yáng)極碳?jí)K在澆注磷鐵環(huán)后常溫狀態(tài)下對(duì)磷鐵環(huán)質(zhì)量電阻值(電壓降值)檢測(cè)評(píng)定。
4、陰極鋼棒在常溫狀態(tài)下整體電阻值(電壓降值)檢測(cè)評(píng)定。
5、陰極碳?jí)K在常溫狀態(tài)下整體電阻值(電壓降值)檢測(cè)評(píng)定。
6、陰極鋼棒和陰極碳?jí)K組在搗固糊料后常溫狀態(tài)下對(duì)搗固工藝質(zhì)量和糊料質(zhì)量電阻值(電壓降值)的檢測(cè)評(píng)定。
利用電解槽大電流對(duì)上述產(chǎn)品和材料進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定可以提高質(zhì)量管理和質(zhì)量控制水平，在上述產(chǎn)品和材料未投入生產(chǎn)安裝使用的下一道工藝前就可以進(jìn)行質(zhì)量分析和質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)更加細(xì)化的質(zhì)量控制管理。從而把住影響電解鋁生產(chǎn)電耗多少的質(zhì)量關(guān)，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
具體實(shí)施例方式從鋁電解槽陽(yáng)極導(dǎo)電大母線上并聯(lián)分接出一套電阻電壓測(cè)試裝置，該裝置主要由以下部分組成1.輸入線端(正極)卡具采用螺旋絲杠卡具、卡接在一臺(tái)電解槽母線進(jìn)線陽(yáng)極端上，同時(shí)在卡具上壓接正極輸入導(dǎo)線。
2.調(diào)流穩(wěn)流裝置及電流表用來(lái)調(diào)整控制檢測(cè)裝置上電流大小，顯示設(shè)置電流強(qiáng)度；根據(jù)不同檢測(cè)對(duì)象，調(diào)節(jié)出設(shè)定電流(相對(duì)可比電流)，用設(shè)定電流來(lái)檢測(cè)不同批量，不同批次的同一材料的電壓降(電阻)值，以保證檢驗(yàn)相對(duì)的可比性。
3.測(cè)試開(kāi)關(guān)串聯(lián)接上測(cè)試開(kāi)關(guān)，用其閉合開(kāi)啟控制檢測(cè)時(shí)電流通斷。
4.測(cè)試工裝和夾具主要用來(lái)對(duì)檢測(cè)對(duì)象(材料)進(jìn)行夾緊并固定，對(duì)檢測(cè)對(duì)象通導(dǎo)電流，同時(shí)正負(fù)兩極夾具上設(shè)置兩個(gè)固定測(cè)點(diǎn)。在保證檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)夾具、等壓力、等斷面、等距離的條件下，保證相對(duì)可比性后，進(jìn)行電壓降檢測(cè)，并可得出電阻值。
5.輸出線端夾具采用螺旋該桿片具、卡接同一電解槽陰極母線相對(duì)位置上。或卡接在與輸入導(dǎo)線相連接的下一臺(tái)電解槽進(jìn)線母線上。整個(gè)檢測(cè)裝置用軟導(dǎo)線串聯(lián)，與電解槽整個(gè)串聯(lián)大供電回路形成一個(gè)小的，能夠控制電流大小、并能開(kāi)啟閉合的并聯(lián)檢測(cè)回路系統(tǒng)。其基本回路如下電解槽陽(yáng)極母線(卡具)——調(diào)流穩(wěn)流裝置(電流表)——測(cè)試工裝卡具——用毫伏表進(jìn)行測(cè)量——陰極母線卡具檢測(cè)實(shí)例對(duì)100個(gè)陰極碳?jí)K鋼棒組進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)評(píng)定的目的，是檢查陰極鋼棒和陰極碳?jí)K之間，搗固糊質(zhì)量以及搗固工藝質(zhì)量水平，確定每組陰極鋼棒的相對(duì)電阻值(電壓降)值，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，合理的排列組合陰極碳?jí)K組，將電壓降(電阻值)相近的陰極碳?jí)K組，安排排列在同一電解槽上，使電解槽在生產(chǎn)過(guò)程中，陰極電流均勻分布，以保證在電解槽運(yùn)行期間，槽電壓穩(wěn)定；同時(shí)把電壓超標(biāo)不合格的陰極碳?jí)K鋼棒進(jìn)行剔除返修，完成細(xì)化質(zhì)量控制。
條件(檢測(cè)設(shè)定電流2000A)200個(gè)陰極鋼棒全部合格，平均電壓降在100mv100個(gè)陰極碳?jí)K全部合格，平均電壓降在200mv左右檢測(cè)過(guò)程將組裝搗固后的100個(gè)陰極碳?jí)K鋼棒組進(jìn)行檢驗(yàn)，用插車或吊車將陰極鋼棒組，集中分批在專用的陰極碳?jí)K鋼棒組測(cè)試裝置上進(jìn)行測(cè)試。用一個(gè)夾具(正極)固定在陰極碳?jí)K中部做為固定檢測(cè)點(diǎn)(注意該測(cè)點(diǎn)一定要壓力均勻，壓界面相等)，用另外一個(gè)活動(dòng)夾具(負(fù)極)，分別夾在2個(gè)陰極鋼棒的四個(gè)端點(diǎn)上；然后用電壓表(毫伏表)，分別讀出4個(gè)鋼棒端點(diǎn)和碳?jí)K上部固定測(cè)點(diǎn)之間的電壓降(電阻值)，并進(jìn)行記錄整理。
全部測(cè)試后，將所得出的一百個(gè)陰極碳?jí)K鋼棒組測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析整理，按4個(gè)臺(tái)電解槽所需，把電壓降值相近的陰極碳?jí)K鋼棒組，排列在一個(gè)電解槽內(nèi)；電壓降超高的，需進(jìn)行返修重新?lián)v固鋼棒糊。
(本方法測(cè)出的電壓降不等同于生產(chǎn)中的實(shí)際壓降，但是可以同一定比例的。因?yàn)槲覀儾捎玫臏y(cè)量電流不是生產(chǎn)的實(shí)際電流，測(cè)量時(shí)的壓接面積也不是整個(gè)陰極表面。)使用該方法檢測(cè)組裝的陰極鋼棒碳?jí)K組，取得的電壓降數(shù)值是相對(duì)性的，由于是大電流檢測(cè)，相對(duì)可比性較為準(zhǔn)確，應(yīng)用于電解鋁生產(chǎn)，可使用鋁電解槽陰極內(nèi)襯電流分布均勻，槽底電壓降值低，從而有利于電解鋁工藝的節(jié)能降耗。
上面所述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.在鋁電解槽串聯(lián)電路系統(tǒng)上，并聯(lián)接出一條檢測(cè)裝置電路系統(tǒng)，利用鋁電解生產(chǎn)的低電壓，大電流，作為檢測(cè)裝置系統(tǒng)的電流電源，對(duì)鋁電解槽導(dǎo)電材料和部件進(jìn)行電阻(電壓降)值檢測(cè)。
2.用大于2000A以上的大電流，對(duì)鋁電解槽用導(dǎo)電材料及部件進(jìn)行電阻(電壓降)值檢測(cè)評(píng)定。
全文摘要
本發(fā)明給出了一種鋁電解槽用導(dǎo)電材料及部件的電阻(電壓降)值的測(cè)試檢驗(yàn)方法。該方法的要點(diǎn)是在鋁電解槽串聯(lián)電路上，并聯(lián)接出一條專用的測(cè)試電路和檢驗(yàn)裝置，利用鋁電解槽供電系統(tǒng)的低電壓、大電流作為檢驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的電源，對(duì)鋁電解槽導(dǎo)電材料陰極碳?jí)K、陰極鋼棒、陽(yáng)極碳?jí)K、陽(yáng)極鋼爪、磷鐵環(huán)等材料，以及組裝件進(jìn)行電阻電壓降值進(jìn)行測(cè)試，并利用其測(cè)試數(shù)據(jù)的相對(duì)可比性，對(duì)上述材料部件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，并加以質(zhì)量控制，以減少鋁電解槽用導(dǎo)電材料因電阻(電壓降)值增大。而造成的電耗損失，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
文檔編號(hào)C25C3/20GK1908239SQ200510088790
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者高德金, 高偉 申請(qǐng)人:高德金, 高偉