ICS 77.020 H 21
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 784—2012
铝电解槽技术参数测量方法
Measurement of technical parameterfor aluminium cell
2012-05-24发布
2012-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T 784—2012
前 言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本标准起草单位：中电投宁夏青铜峡能源铝业集团有限公司。 本标准主要起草人：牛庆仁、詹磊、俞成斌、王延庆、陈京晖、杨福光、马志军。
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铝电解槽技术参数测量方法
1范围
本标准规定了铝电解槽技术参数的测量方法。 本标准适用于预焙阳极电解槽技术参数的测量。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
YS/T480 铝电解槽能量平衡测试与计算方法四点进电和两点进电预焙阳极铝电解槽 YS/T481 铝电解槽能量平衡测试与计算方法五点进电和六点进电预焙阳极铝电解槽
3测量工具
3.1 数字万用表：量程0mV~2000mV，单位精确到毫伏。 3.2数字测温表：量程为0℃1300℃，精度为士2℃。 3.3红外线测温枪：量程为0℃1300℃，精度为土2℃。 3.4数字毫伏表。 3.5手持式K型热电偶。 3.6水平仪。 3.7环形电流表。 3.8钢板尺：刻度精确到毫米。 3.9不锈钢测量棒：由两段直径18mm的不锈钢棒通过一连接件（胶木棒或不锈钢）连接而成，测量棒一端连接一个由胶木制作的悬挂端，示意图见图1。总长度（L)及测量段长度（L，）可根据不同槽型确定。
$10 mm
L
Li
连接件
测量端
悬挂端（胶木）
图1不锈钢测量棒示意图
3.10钢棒斜测量钎：由直径12mm18mm的钢棒制成，测量端与把手端呈一定角度。测量端、把手端长度及角度可根据不同槽型确定，示意图见图2。 3.11带钩钢钎：长约1.5m，末端带钩。
1 YS/T784—2012 3.12直钢钎：长约1m。 3.13铜钎：长约1.5m。 3.14不锈钢测量钎：示意图参考图1，末端用钢管将钎头套住，里面用石棉布隔离，钎头露出15cm。
把手端
测量端
图2钢棒斜测量钎示意图
E
3.15炉帮厚度测量钎：由直径12mm～18mm的钢棒制成，示意图见图3，把手端长度（Lz）和测量端长度（L:）可根据不同槽型确定。
1
C
g0°
把手端
测量端
90°
Lo 20 cm
图3 炉帮厚度测量钎示意图
1
3.16伸腿长度测量钎：由直径12mm～18mm的钢棒制成，示意图见图4，把手端长度（L。）测量端长度（L，）以及其夹角可根据不同槽型确定。
1
L4
把手端
测量端
50 mm
图4伸腿长度测量钎示意图
2
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3.17等距压降测量叉：两段直径约为10mm、长约200mm的铜棒，铜棒一端各固定一根导线。将两段铜棒固定在一条胶木板（或一段胶木棒上，厚度5mm～10mm），在胶木板（或胶木棒）长度的中心位置处，安装一根直径约35mm、长度约1800mm的木棒。示意图见图5。测量时应保证两铜棒与阳极导杆具有至少10cm的截距，从而确定两铜棒之间的有效间距（Le），有效间距的确定示意图见图6。根据式(1)计算两铜棒之间的有效间距：
Le=/102+L
(1)
式中： Lg 两铜棒有效间距，单位为厘米（cm）； L. . 一阳极导杆宽度（不同槽型，其宽度可能不同），单位为厘米（cm）。
导线
胶木板（胶木棒）铜棒
木棒
图5等距压降测量叉示意图
阳极导杆有效间距（Le）
截距10cm
铜棒截面
阳极导杆宽度（Lo）
图6两铜棒有效间距的确定示意图
3.18极距测量钎：由直径12mm～18mm的钢棒制成，测量端与把手端垂直。测量端、把手端长度及角度可根据不同槽型确定，示意图见图7。
7
90°
测量端
90°
把手端
90
图7极距测量钎示意图
3.19钢棒测量钎：由直径12mm～18mm左右的钢棒制成，测量端与把手端呈一定角度。测量端、把手端长度及角度可根据不同槽型确定，示意图见图8。
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90°
把手蜡
测量端
图8钢棒测量钎示意图
-
4测量步骤
1
4.1铝液高度、电解质高度的测量 4.1.1垂直悬挂测量法 4.1.1.1测量点在出铝口。测量示意图见图9。 4.1.1.2将充分预热后的不锈钢测量棒（3.9)测量端插人测量洞，悬挂端挂于电解槽上事先设定的挂点上。5s～10s后快速取出不锈钢测量棒。 4.1.1.3将不锈钢测量棒置于地面，用钢板尺（3.8)量取连接件下沿到电解质上液面间的高度（H。）及连接件下沿到电解质一铝液分界线间的高度（H，），并做好记录。 4.1.1.4按照式（2)计算电解质高度（H，），按照式（3)计算铝液高度（H.）。
H,=H,+H. Hm=H+H
(2) (3)
式中： Hb 电解质高度，单位为厘米（cm）； Hm 铝液高度，单位为厘米（cm）； H一为一设定值，即连接件下沿至炉底的高度，单位为厘米（cm）； H。- 连接件下沿至电解质上液面间的高度，单位为厘米（cm）： H 一连接件下沿至电解质一铝液分界线间的高度，单位为厘米（cm）。
图9铝液高度、电解质高度垂直悬挂测量法示意图
4
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4.1.2侧插测量法 4.1.2.1测量点为电解槽补偿口、出铝口。测量示意图见图10。 4.1.2.2将充分预热的钢棒斜测量钎(3.10)测量端插入炉底，将水平仪（3.6)置于钢棒斜测量钎把手端并保持水平。持续5s～10s后，快速取出钢棒斜测量钎。 4.1.2.3一人按照测量时钢棒斜测量钎的放置状态将测量钎测量端放在水平地面上，水平仪保持水平，另一人用钢板尺（3.8)量取液体凝固线总高度Ha及铝液凝固线高度Hm，做好记录。数据测量示意图见图11。 4.1.2.4按式（4)计算电解质高度：
H.=Ha-H.
(4 )
式中： H. 电解质高度，单位为厘米（cm）； Ha 测量的液体凝固线总高度（铝液高度与电解质高度之和），单位为厘米（cm）； H. 铝液高度，单位为厘米（cm）。
阳极炭块
、水平仪
槽沿板
图10铝液高度、电解质高度侧插测量法示意图
竞
钢板尺
水平仪
H
Ha
H.
地面
图11铝液高度、电解质高度数据测量示意图
4.2阳极压降的测量
用数字万用表（3.1）、带钩钢钎（3.11)和直钢钎（3.12），按照YS/T480和YS/T481的规定进行
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测量。 4.3阴极压降的测量
用数字万用表（3.1）、铜钎（3.13）和不锈钢测量钎（3.14），按照YS/T480和YS/T481的规定进行测量。 4.4电解质温度的测量 4.4.1将热电偶（3.5)接线端插头按十、一极插入数字测温表（3.2)的插孔。 4.4.2将热电偶测量端插人电解质中，深度为5cm~10cm。 4.4.3热电偶插人电解质初期，测温表数值快速上升，待数值缓慢上升至最大值，读取测温表数值，即为电解槽电解质温度，同时取出热电偶，并做好记录。 4.5炉帮厚度的测量 4.5.1确定零刻度点
按照式(5)的计算结果确定零刻度点：
·( 5)
L=L+L?
式中： L 一零刻度点至拐点的长度，单位为厘米（cm）； L 常数； L, 侧部块厚度与侧壁钢板厚度之和（定值），单位为厘米（cm）。
4.5.2 测量步骤 4.5.2.1 测量示意图见图12。根据式（5)的计算结果，标记零刻度点。 4.5.2.2 将预热后的炉帮厚度测量钎（3.15)插人电解槽中，上下移动使其末端钩住炉帮最薄处。 4.5.2.3 将水平仪(3.6)置于炉帮测量钎把手端并保持水平。 4.5.2.4 将钢板尺（3.8）紧靠压铁外壁并与炉帮测量钎垂直相交，在相交处做好标记。 4.5.2.5 取出测量钎，测量该标记点到测量钎零刻度点的长度L。（即炉帮厚度），并做好记录。
S
6
水平仪
极爱
Ls
钢板尺
零刻度点
L
图12炉帮厚度测量示意图
6
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