【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属铝电解，公开了一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法。
技术介绍
1、磁场是决定铝电解槽内磁流体稳定性的关键，而磁流体的稳定性不仅决定了极间距的操作空间，同时显著影响着电解槽内衬使用寿命。磁流体稳定性的提高对降低槽电压，提高电流效率，保障电解槽长时稳定运行至关重要。
2、目前，铝电解槽的磁场调控方式为进电母线配置、补偿母线设计、阴极结构调控、电解槽结构设计、阴极材料设计等。例如，cn201511027158.9公开了垂直磁场可控调节的电解槽阴极母线配置方法及其结构，将流经出铝端和烟道端的阴极母线划分为端部母线进电侧部分、端部母线端头部分和端部母线出电侧部分三个部分，各部分间都通过垂直磁场调节软母线连接，使得端部母线端头部分能沿着垂直方向与水平方按需移动，实现铝电解槽最重要的端部补偿母线的动态调整。所设计的母线满足大型铝电解槽磁流体稳定性运行的需要，提高电解槽的整体稳定性指标。cn200810227124.8公开了一种铝电解槽外部母线补偿结构，在现有的铝电解槽两端，沿系列电流方向分别设置有外部补偿母线；其外部补偿母线内的电流方向与所述系列电流方向相同；外部补偿母线与槽本体母线共同修正和补偿铝电解槽的磁场扰动，使槽内熔体的磁场分布及稳定性更易于达到最佳。cn201010506682.5公开了一种异型阴极结构铝电解槽，该阴极碳块上端沿纵向为圆角或者弧形角，阴极碳块顶部开设有横向凹槽。该异型阴极结构铝电解槽能够降低铝液中水平电流、使磁场分布更均匀。cn200910010536.0公开了一种节能型铝电解槽，阴
3、综上所述，开发一种简单高效的铝电解槽局部磁场优化方法，对现有铝电解槽以及未来大型铝电解槽的稳定运行、节能降耗至关重要。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法。将局部永磁局部外补偿装置放置在电解槽磁场波动剧烈对应位置，永磁外补偿装置产生的强磁场与槽内磁场通过定向磁重联修正和补偿铝电解槽内的磁场波动，优化铝电解槽内的磁场分布。同时，永磁外补偿装置磁场强度、工作温度、位置均可调，可满足铝电解槽不同磁场异常部位的优化。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，局部外补偿方式为永磁补偿，所述永磁局部外补偿装置放置在电解槽磁场波动剧烈对应位置，所述永磁外补偿装置产生强度可调的磁场通过定向磁重联修正和补偿铝电解槽内的磁场波动，优化铝电解槽内的磁场分布，起到稳定磁流体的作用。
4、进一步地，所述永磁体类型为合金永磁材料、铁氧体永磁材料或稀土永磁材料，所述合金永磁材料为铝镍钴合金、铁铬钴合金中的一种或者两种的组合；所述铁氧体永磁材料为烧结铁氧体、粘结铁氧体、注塑铁氧体中的一种或者至少两种的组合；所述稀土永磁材料为钕铁硼、钐钴中的一种或者两种的组合；
5、进一步地，所述永磁体尺寸中的长度、宽度、高度分别为10-1000mm、10-1000mm、10-1000mm中的任意组合；
6、进一步地，所述永磁外补偿装置中永磁体磁场强度为100-30000高斯；
7、进一步地，所述永磁外补偿装置中上下部永磁结构夹角角度为0-180°；
8、进一步地，所述永磁外补偿装置位置调节方式包括手动式、自动式中的一种或两种的组合；
9、进一步地，所述永磁外补偿装置工作温度调控方式为风冷、水冷、热电材料制冷中的一种或至少两种的组合；
10、进一步地，所述永磁外补偿装置工作温度为50-350℃；
11、进一步地，所述永磁外补偿装置产生的磁场通过定向磁重联技术优化电解槽内磁场分布，解决现有电解槽难以平抑槽内局部磁场波动大的难题，满足了铝电解槽，尤其是大型铝电解槽对磁场稳定性的要求。
12、本专利技术的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其优点为：
13、1.本专利技术是一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，本专利技术的局部外补偿方式为永磁补偿，通过永磁产生的磁场与铝电解槽内磁场形成定向磁重联，修正和补偿铝电解槽内的磁场波动。
14、2.本专利技术是一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，本专利技术涉及的局部外补偿装置是可移动式，可以补偿铝电解槽内任意磁场波动剧烈位置。
15、3.本专利技术是一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，磁场强度可以通过永磁材料、永磁尺寸、上下部永磁结构夹角进行调控，实现电解槽内不同局部局域的磁场优化。
16、本专利技术是一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，相比于现有的铝电解槽磁场优化技术，其有益效果为：
17、本专利技术是一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，局部外补偿方式为永磁补偿，补偿位置为铝电解系列槽磁场波动剧烈对应位置，局部外补偿装置位置及磁场强度均可调，外补偿装置产生的磁场与铝电解槽内磁场形成定向磁重联，修正和补偿铝电解槽内的磁场波动，解决了现有电解槽难以平抑槽内局部磁场波动大的难题，满足了铝电解槽对磁场稳定性的要求。该专利技术尤其适用于大型铝电解槽，避免了大型铝电解槽为了优化局部磁场而进行地复杂母线配置，确保大型铝电解槽内磁场稳定。
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1.一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，在电解槽磁场波动剧烈对应位置安装永磁局部外补偿装置；所述永磁局部外补偿装置永磁体类型可调；所述永磁局部外补偿装置永磁体尺寸可调；所述永磁局部外补偿装置磁场强度可调；所述永磁局部外补偿装置上下部永磁结构夹角可调；所述永磁局部外补偿装置位置可调；所述永磁局部外补偿装置工作温度可调；所述永磁局部体外补偿装置产生的强磁场与槽内磁场通过定向磁重联修正和补偿铝电解槽内的磁场波动。
2.根据权利要求1所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，永磁局部外补偿装置中永磁体类型为合金永磁材料、铁氧体永磁材料或稀土永磁材料。
3.根据权利要求1或者2所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，外补偿装置中永磁体长度为10-1000mm、宽度为10-1000mm、高度为10-1000mm。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，外补偿装置中永磁体磁场强度为100-30000高斯。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种局
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，外补偿装置位置可以调节；
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，外补偿装置工作温度为50-350℃；
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，将所述永磁局部外补偿装置放置于磁场波动剧烈对应的位置，所述永磁体局部外补偿装置产生的强磁场与槽内磁场通过定向磁重联修正和补偿铝电解槽内的磁场波动，优化铝电解槽内的磁场分布。
...【技术特征摘要】
1.一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，在电解槽磁场波动剧烈对应位置安装永磁局部外补偿装置；所述永磁局部外补偿装置永磁体类型可调；所述永磁局部外补偿装置永磁体尺寸可调；所述永磁局部外补偿装置磁场强度可调；所述永磁局部外补偿装置上下部永磁结构夹角可调；所述永磁局部外补偿装置位置可调；所述永磁局部外补偿装置工作温度可调；所述永磁局部体外补偿装置产生的强磁场与槽内磁场通过定向磁重联修正和补偿铝电解槽内的磁场波动。
2.根据权利要求1所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，永磁局部外补偿装置中永磁体类型为合金永磁材料、铁氧体永磁材料或稀土永磁材料。
3.根据权利要求1或者2所述的一种局部外补偿优化铝电解槽内磁场的方法，其特征在于，外补偿装置中永磁体长度为10-1000mm、宽度为10-1000mm、高度为10-1000mm。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志，庞昇，陈卓，姚夏妍，钱国余，郭建伟，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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