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基于磁场测量的铝电解电流分布在线监测

发布时间:2018-03-05 17:01

  本文选题:铝电解 切入点:阳极电流分布 出处:《北方工业大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:在铝电解生产过程中,电解电流效率决定铝的产量和能耗,阳极电流分布直接影响电解槽状况和电流效率。目前常用的阳极电流测量技术和设备误差较大,使阳极电流分布得不到精确监测。 本论文分析了国内外阳极电流分布测量方法的研究现状,在此基础上设计和研究了通过测量磁场来测量电流的方法。在设计的测量方法中,为了解决干扰磁场的影响,提出使用屏蔽磁环屏蔽干扰磁场,以准确地测量出阳极导杆中电流产生的磁场。 根据铝电解生产现场强磁场环境,基于电磁屏蔽理论,应用有限元仿真计算,研究了屏蔽磁环的几何形状及尺寸对屏蔽效能的影响,提出了屏蔽磁环厚度、长度、内径的选择原则。 在亥姆兹线圈实验平台上进行了屏蔽磁环的屏蔽效能测试,测量数据结果验证了屏蔽磁环对干扰磁场的屏蔽效果,可以提高测量的准确性。 根据铝电解槽结构和生产实际情况,确定了进行阳极电流测量的可选区域。研究了电解槽不同导电体在测量位置上产生的干扰磁场对测量结果的影响以及测量点位置在x、y和z方向磁场的变化规律。
[Abstract]:In the process of aluminum electrolysis production, electrolytic current efficiency determines the output and energy consumption of aluminum, and the distribution of anode current directly affects the status and current efficiency of electrolytic cell. The anodic current distribution is not accurately monitored. In this paper, the research status of anode current distribution measurement methods at home and abroad is analyzed, and the method of measuring current by measuring magnetic field is designed and studied on the basis of which, in order to solve the influence of interference magnetic field, the method is designed. In order to accurately measure the magnetic field produced by the current in the anode guide rod, the shielding ring is used to shield the interference magnetic field. According to the strong magnetic field environment of aluminum electrolysis production, based on the electromagnetic shielding theory, the influence of the geometry and size of the shielding magnetic ring on the shielding efficiency is studied by using the finite element simulation calculation, and the thickness and length of the shielding magnetic ring are proposed. The selection principle of inner diameter. The shielding effectiveness of the shielded magnetic ring is tested on the Helmtz coil experimental platform. The measured data verify the shielding effect of the shielded magnetic ring on the interference magnetic field, which can improve the accuracy of the measurement. According to the structure of aluminum reduction cell and the actual production situation, The optional region for anode current measurement was determined, and the influence of the interference magnetic field on the measurement results caused by different conductors in the electrolyzer and the variation of the magnetic field in the xy and z direction of the measuring point were studied.
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ133.1;TQ151

【参考文献】

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本文编号:1571114

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