铝电解生产中,电解质的组成,对铝电解生产的经济技术指标有重要的影响。过热温度(简称过热度)是铝电解体系的一个重要的性质,它与铝电解操作温度有直接的关系。根据检验表明,电解质的温度是影响电流效率和电能效率的重要因素。电解质温度过低,靠近阳极的电解质中溶解铝的浓度降低,动力粘度增大,阳极气体体积减小,从而使扩散层厚度增加,溶解的铝难以扩散,导致还原出来的铝与电解质分离困难,炭渣与电解质分离困难,反而造成铝氧化损失。另外,槽温过高易使规整的炉膛化开,上口炉帮变空,导致侧部炉帮漏电,造成电流空耗,反之,易使电解质中的Al2O3析出,造成炉底沉淀增加,炉底压降升高,时间过长则结晶变成炉底结壳,伸腿变肥大,给生产带来困难。稳定的电解质温度对于稳定的生产非常重要。工业实践证明,当电解质温度降低
由于铝电解质温度高、腐蚀性强,因此如何及时、快速、准确的测定其电解温度和过热温度,是铝电解作业中的重要课题。许多研究者对过热温度和电解质组成之间的关系作了研究,并且得出了相关的经验式。由于各个电解铝厂的电解质组成不同,因此很难用一个统一的过热温度数学模型来描述之。有些铝厂则凭经验用视察法来判断过热温度。使用已有的经验公式来计算过热温度依赖于电解质组分化学分析的准确性,并且化学分析往往要花费很长的时间,导致分析结果不能及时得到反馈以控制生产。
铝电解质初晶温度是高温熔融电解质在冷却过程中发生相变时放出热量,致使步冷曲线的斜率发生变化而出现转折点时的温度。电解温度和过热温度之间的温差(过热度)对于槽的热平衡来说是一个重要的参数。当电解的温度过高时,氧化铝的副反应增加,而且还会使侧壁熔化,降低电流效率;电解温度过低时,则会引起操作上的问题。因此控制电解在适宜的温度下进行,对于稳定生产过程,保证产品质量是非常重要的,这就要求我们对电解质的过热温度能较方便的测定。低过热温度允许低操作温度,而降低操作温度可大大提高电流效率。有资料显示,在其他电解操作参数相同时,每降低温度
复杂的电解质组成为电解质过热温度的准确测定带来一系列困难。我国各大铝厂的电解质组成不尽相同,分子比也不同,而且分子比是铝电解操作参数中一项重要的技术参数。目前对电解质成分的瞬时检测还未得以解决,已有的研究试验显示电解质过热温度与分子比之间有一定的统计规律。因此把过热温度作为一项技术参数来控制,越来越得到人们的重视,过热温度的直接测定势在必行。若能直接测定电解质的过热温度,可以用温度作为控制参数使铝电解槽处于最佳状态,为铝电解生产取得良好的技术经济指标,减少不必要的人力、物力损失,节省能耗、加强生产的控制管理,为电解铝各成分的添加及下料提供依据,为进一步实现电解铝自动控制奠定基础。
铝电解质是多元氟化物和氧化物的熔盐体系,电解质温度高,腐蚀性强,难以及时准确地得到各种分析数据,要使电解过程正常,需要对许多参数进行控制,其中铝电解温度是电解槽最重要的参数之一,是优化铝电解槽控制的关键,对生产过程影响极大。电解槽的管理好坏在很大程度上取决于温度的管理,而温度的管理是生产过程中比较困难的管理指标。
控制铝电解参数(如槽电压、分子比等)的目的是控制铝电解槽的能量平衡和物料平衡。槽温与初晶温度之差叫熔体的过热温度(简称过热度)。通过电解槽温度和电解质初晶温度的直接检测,可以得到电解槽的过热度,进而可以通过设定温度控制极距,以便最大限度地提高电流效率。由于铝电解质温度高,腐蚀性强,铝电解工业现场的环境十分恶劣,是一个强磁场,高浓度腐蚀气体、粉尘、高温、高湿的环境,要求控制仪表的性能稳定,可靠性高,仪器对上述影响因素有足够的防护能力。正是由于上述这些原因,在线检测技术在铝电解行业是长期以来未解决的难题。
我们研制的铝电解质过热度测定仪可以方便的测定电解槽温度以及过热度,整个仪器以CPU为控制中心,用 k分度热电偶做测定元件,配以专门研究的取样器,可以进行多次测量。

