测量铝电解槽熔体流速的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量铝电解槽熔体流速的方法，它包括以下过程：第一，将陶瓷测量杆顶部的各个信号采集丝的上端头连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从陶瓷测量杆的上端中心小孔向下注入空气，即在陶瓷测量杆下端释放一个气泡；第三，气泡受熔体流动的带动而移动，经过陶瓷测量杆底部，采集丝受气泡影响不导电或导电显著变差，电脑记录电阻或者电压的测量数值；第四，通过查看哪两个采集丝不导电或导电显著变差的时间，已知测量杆下端两铁丝的间距，距离除时间即得气泡移动的速度，也就是熔体的流速；从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，判断流速的方向。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，它包括以下过程：第一，将陶瓷测量杆顶部的各个信号采集丝的上端头连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从陶瓷测量杆的上端中心小孔向下注入空气，即在陶瓷测量杆下端释放一个气泡；第三，气泡受熔体流动的带动而移动，经过陶瓷测量杆底部，采集丝受气泡影响不导电或导电显著变差，电脑记录电阻或者电压的测量数值；第四，通过查看哪两个采集丝不导电或导电显著变差的时间，已知测量杆下端两铁丝的间距，距离除时间即得气泡移动的速度，也就是熔体的流速；从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，判断流速的方向。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于测量铝电解槽高温熔体流速的方法。
技术介绍
目前通用的铝电解槽是一个长方体的箱形，内部装有900-1000℃左右的熔融冰晶石电解液和铝液。槽膛内的下层是铝液，约20cm厚，铝液上面是熔融冰晶石电解质液，阳极浸泡在电解质液中。电化学反应在电解质液中进行。槽膛下层的铝液是电化学反应的实际阴极。电解槽处于大电流、强磁场环境，电解液和铝液是导电流体，必然受磁场感应产生电磁力，该电磁力使电解液和铝液流动、波动和隆起，铝液表面的这种波动和隆起是电解槽电压波动(俗称电压摆)的主要原因。槽电压的波动使电解过程不稳定，并限制槽电压进一步降低，也限制了人们降低电耗的努力。如何抑制铝液界面的波动，是降低极距降低电压的关键。几十年来，铝行业一直在研究电解槽内的磁场、流场和热场，做了大量的计算和模拟。计算和模拟的结论需要在电解槽上测量验证。可是，由于电解液和铝液熔体的高温和强腐蚀性，测量电解槽熔体的流速非常困难。现有的测量方法是，将10mm直径的纯铁棒插在熔体中，1-2分钟后取出，测量纯铁棒受腐蚀的方向和程度，来计算熔体的方向和流速。这种方法是间接的，铁棒的腐蚀还受熔体温度、化学成分等因素的影响，测量结果的可信度低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于:提供一种，以克服现有技术存在的间接测量，且测量结果的可信度低等不足。为了解决所述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案:它包括以下过程:第一，将陶瓷测量杆顶部的各个信号采集丝的上端头连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从陶瓷测量杆的上端中心小孔向下注入空气，即在陶瓷测量杆下端释放一个气泡；第三，气泡受熔体流动的带动而移动，经过陶瓷测量杆底部，采集丝受气泡影响不导电或导电显著变差，电脑记录电阻或者电压的测量数值；第四，通过查看哪两个采集丝不导电或导电显著变差的时间及测量杆下端两铁丝的间距，用距离除时间即得气泡移动的速度，也就是熔体的流速；从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，判断流速的方向。测量杆下端两铁丝的间距可为l0-20mm。所述的陶瓷测量杆，主体用氧化铝陶瓷杆制做，长度为11Ocm~130cm，直径为φ4>φ~5cm,测量杆的中间有一个2mm的通孔；在测量杆内均布八根直径1~4>2mm的信号采集丝；在测量杆的下端，信号采集丝与测量杆端面平齐；在测量杆的上端，信号采集丝高出测量杆端面。信号采集丝采用铁丝或钥丝制作。与现有技术相比，本专利技术的方法简单，测量结果的可信度高。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术使用的陶瓷测量杆的示意图、主视图； 图2为图1中的A— A剖视图、放大图。图中，I一测量杆，2—信号采集丝。【具体实施方式】本专利技术的实施例: 本专利技术使用的陶瓷测量杆如附图1、2所示，主体是一根用氧化铝陶瓷杆做的测量杆，长度以在电解槽测量方便为宜，大约120cm;测量杆的直径为4~5cm,测量杆的中间有一Imm的通孔。在测量杆内均布八根直径I~2mm的信号采集丝，信号采集丝用铁丝或钥丝制作。在测量杆的下端，铁丝或钥丝与测量杆端面平齐；在测量杆的上端，铁丝或钥丝高出测量杆，以便于电线连接。铁丝便宜，取材容易；钥丝昂贵，但耐温耐腐蚀性更高。在铝电解槽内，铁丝可以满足使用，钥丝更好。测量过程如下:第一，将测量杆顶部的各个信号采集丝连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从测量杆的中心小孔向下小心注入空气(可用医用注射器通过胶管向陶瓷测量管中心孔注入空气，便于控制气量)，在杆下端释放一个气泡。第三，气泡受熔体流动的带动而移动，并经过测量杆底部。当气泡经过测量杆底部的铁丝端头时，铁丝不导电或导电显著变差。用电脑记录测量数值。第四，通过查看哪两个铁丝不导电或导电显著变差的时间，已知两测量杆下端两铁丝的间距(该间距可以是放置测量杆时设置的距离，也可以是测量杆放置后测量的距离)，距离除时间即是气泡移动的速度，也就是熔体的流速。从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，就可知道流速的方向。使用一个测量管就可以依次在一个电解槽内的不同位置进行测量。如果需要强调同一时间的两处位置的流速，可以用两个测量管在一台槽的两处同时测量。现有技术中有多种信号采集器，都能实现将电信号输入电脑进行实时显示。【权利要求】1.一种，其特征在于:它包括以下过程:第一，将陶瓷测量杆顶部的各个信号采集丝的上端头连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从陶瓷测量杆的上端中心小孔向下注入空气，即在陶瓷测量杆下端释放一个气泡；第三，气泡受熔体流动的带动而移动，经过陶瓷测量杆底部，采集丝受气泡影响不导电或导电显著变差，电脑记录电阻或者电压的测量数值；第四，通过查看哪两个采集丝不导电或导电显著变差的时间及测量杆下端两铁丝的间距，用距离除时间即得气泡移动的速度，也就是熔体的流速；从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，判断流速的方向。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的陶瓷测量杆，主体用氧化铝陶瓷杆制做，长度为IlOcm~130cm，直径为(64~<j55cm，测量杆的中间有一个2mm的通孔；在测量杆内均布八根直径I~2mm的信号米集丝；在测量杆的下端，信号采集丝与测量杆端面平齐；在测量杆的上端，信号采集丝高出测量杆端面。3.根据权利要求2所述的，其特征在于:信号采集丝采用铁丝或钥丝制作。`【文档编号】G01P5/18GK103668326SQ201210354022【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日 【专利技术者】王愚 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量铝电解槽熔体流速的方法，其特征在于：它包括以下过程：第一，将陶瓷测量杆顶部的各个信号采集丝的上端头连接到电信号采集仪器，等待采集电阻或者电压数值；第二，将电解质的结壳打开，将陶瓷测量杆垂直插进熔体，从陶瓷测量杆的上端中心小孔向下注入空气，即在陶瓷测量杆下端释放一个气泡；第三，气泡受熔体流动的带动而移动，经过陶瓷测量杆底部，采集丝受气泡影响不导电或导电显著变差，电脑记录电阻或者电压的测量数值；第四，通过查看哪两个采集丝不导电或导电显著变差的时间及测量杆下端两铁丝的间距，用距离除时间即得气泡移动的速度，也就是熔体的流速；从不导电或导电显著变差的两个采集丝的位置，判断流速的方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王愚，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：