[发明专利]一种用于测定氧化铝结壳量的摇篮架装置及其密度的方法

说明书

本发明涉及一种用于测定氧化铝结壳量的摇篮架装置及其密度的方法，该装置包括可移动吊臂、称重装置、吊丝、托架、温度测试装置和微电脑，可移动吊臂设于氧化铝电解池的上方，可移动吊臂上安设所述称重装置，称重装置的下方连接吊丝的一端，吊丝的另一端连接托架，称重装置连接并传输测量数据给所述微电脑，温度测试装置伸入氧化铝电解池内，用于测量所述氧化铝电解池的温度，温度测试装置连接并传输测量数据给微电脑。该装置能够对加料过程形成的结壳量进行监测，对氧化铝加料过程进行有效监控。维持良好的氧化铝加料状态，保证电解槽的健康、高效运行，提高生产自动化程度，节能降耗，并减少阳极效应带来的温室气体排放。

技术领域

本发明涉及一种用于测定氧化铝结壳量的摇篮架装置及其密度的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

现代铝电解工业采用氧化铝为原料，熔融的冰晶石熔盐为氧化铝的溶剂，使用电解法生产金属原铝。为了降低吨铝的能量消耗和生产成本，一方面通过向熔盐中添加氟化铝、氟化钙、氟化锂等添加剂以降低电解温度，但副作用是同时也降低了熔盐对氧化铝的溶解性能；另一方面通过扩大电解槽的容积，但副作用是电解槽中的液态熔盐体积相对减少，即能够用来溶解氧化铝的溶剂相对减少。这两方面发展趋向都降低氧化铝在现代电解槽中的溶解速率，氧化铝在电解槽中的浓度越来越难以控制。

铝电解时，较低温度的颗粒状氧化铝以点式加料的方式被加入到高温熔盐中，加入到冰晶石熔盐中的氧化铝分两部分溶解，一部分氧化铝颗粒迅速溶解扩散进入熔盐内部；另一部分氧化铝与冷凝的熔盐混合形成固态结壳，这些结壳难以溶解，结壳的形成会使熔盐中的氧化铝浓度难以保持。工业上对于氧化铝加料时，产生的结壳量无法测量或估计，导致电解槽中往往产生大量槽底氧化铝沉淀，其以固态形式存在还会危害铝电解槽的正常生产，例如使电解槽发生阳极效应、滚铝、高水平电流、堵料等问题。目前铝工业中氧化铝加料问题已经演化为消耗人工最大的生产环节，解决该问题的关键环节之一是对氧化铝的加料过程进行多方位、有效的监测。而目前没有对氧化铝加料后的溶解过程进行有效监控的措施。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于测定氧化铝结壳量的摇篮架装置，可以用于在实验室和工业环境中测定每次加料后氧化铝所形成结壳量的摇篮架装置。通过测量氧化铝加料时形成的结壳量，可以更加准确地控制氧化铝的加料过程，以达到稳定铝电解生产、节能、降耗的目的。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于测定氧化铝结壳量的摇篮架装置，其包括可移动吊臂、称重装置、吊丝、托架、温度测试装置和微电脑，所述可移动吊臂设于氧化铝电解池的上方，所述可移动吊臂可在水平方向和竖直方向移动，所述可移动吊臂上安设所述称重装置，所述称重装置的下方连接所述吊丝的一端，所述吊丝的另一端连接托架，所述称重装置连接并传输测量数据给所述微电脑，所述温度测试装置伸入所述氧化铝电解池内，用于测量所述氧化铝电解池的温度，所述温度测试装置连接并传输测量数据给微电脑，所述温度测试装置靠近下料管设置，下料管设于氧化铝电解池的上方。

如上所述的摇篮架装置，优选地，所述吊丝为镍-铬丝、铂丝或碳化硅细棒制成。

如上所述的摇篮架装置，优选地，所述托架为金属铂或碳化硅材质制成，所述托架用于捕捉氧化铝加料后与冷凝电解质混合形成的硬质结壳。

如上所述的摇篮架装置，优选地，所述托架包括载片和多个连接杆，所述载片为圆形或方形，多个所述连接杆的一端均布分布固定连接在所述载片的边缘，多个所述连接杆的另一端均与所述吊丝连接。

如上所述的摇篮架装置，优选地，所述温度测试装置包括S型或K型热电偶和保护套，所述S型或K型热电偶置于保护套内，所述保护套为对冰晶石熔盐呈现惰性的材质。进一步地，所述对冰晶石熔盐呈现惰性的材质为碳化硅、Ni-Fe不锈钢、Fe-Cr-Al不锈钢、钨合金等。