YS/T 480-2005 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
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H92 YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 480-2005
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
Aluminium cell test for energy balance and its calculation method
-Four-point feed current and two-point feed current
prebaked anode aluminium cell
2005-05-18发布 2005-12-01实施
国家发展和改革委员会 发布
目次
前言II
1范围1
2通则与基本量1
3计算参数选择与测试项目2
4测试仪表3
5能量平衡计算原则3
6测试数据处理及计算公式4
7铝电解槽能量平衡分析8
附录A(规范性附录)四点进电预焙阳极铝电解槽电压平衡测试与计算方法9
附录B(规范性附录)两点进电预焙阳极铝电解槽电压平衡测试与计算方法17
前言
本标准根据目前国内铝行业的实际情况和发展趋势的要求，以及四点进电预焙阳极铝电解槽等一些新型的铝电解生产设备在国内铝电解生产中的成功应用，特制订两点进电和四点进电预焙阳极铝电解槽能量平衡测试与计算方法，有利于准确量化预焙阳极铝电解槽的能耗水平，有利于不同铝电解槽之间进行能耗比较。
本标准附录A和附录B为规范性附录。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。
本标准由中国铝业股份有限公司贵州分公司负责起草。
本标准主要起草人：龚春雷、蔡逸侠、曾垂新、刘四清、张凤琴、狄贵华、任剑、李小青、黄燕、刘钢。
内容摘要：
四点进电和两点进电预焙阳极铝电解槽
1 范围
本标准规定了冰品石-氧化铝熔盐电解法四点进电和两点进电预烙阳极铝电解槽能量平衡的测试方法与计算方法
本标准适用于冰品石氧化铝熔盐电解法四点进电和两点进电预培阳极铝电解槽能量平衡测试与计算。
2 通则与基本量
2.1铝电解基本过程的总反应式
铝电解基本过程总反应式见公式(1)。
Al0,+1子Nc-2AN+是+Xc0,+39+2c0(1)
式中N为阳极气体中CO的体积分数，N=[CO:/(CO2+CO)]×100%,
2.2物料平衡
2.2.1电解槽每小时产铝量
电解槽每小时产铝量见公式(2)。
M=0.3355I7
*t4044:(2）
式中：
M一电解槽每小时原铝产量，单位为千克每小时(kg/h):
0.3355一铝的电化学当量，单位为克每安培小时[g/(A·h)]:
【一电解袖通过的电流强度，单位为千安(kA):
刀一电流效率，单位为百分数(%)。
2.2.2氧化铅消耗量
氧化铝消耗量见公式(3)。
P49=0.634I7
式中：
P,一一氧化铝的消耗量，单位为千克每吨铝(kg/tAID:
0.634一氧化铝的电化学当量，单位为克每安培小时[g/(A·h)]。
2.2.3氧化铝理论单耗
氧化铝理论单耗为1889.7kg每吨铝(kg/A1)。
2.2.4碳的理论（最小）消耗量
碳理论单耗为333.3kg每吨铝(kg/tA1)。
2.2.5碳生成C02和C0的电化学当量
碳生成CO,的电化学当量为0.112g每安培小时[g/(A·h)]:
碳生成C0的电化学当量为0.224g每安培小时[g/(A·h)].（略）
2.3铝电解槽的电压平衡
2.3.1四点进电铝电解槽的电压平衡按附录A的规定进行测试计算。
2.3.2两点进电铝电解槽的电压平衡按附录B的规定进行测试计算。
2.3.3将电解槽电压平衡测试与计算数据代入能量收入计算。
3 计算参数选择与测试项目
3.1电流强度：为测试期间系列电流平均值。
3.2电解温度：为测试期间每小时测试一次的电解质温度平均值。
3.3发热电压：为体系电压。
3.4电流效率：使用气体分析仪测定CO、CO,浓度，导出N值，按公式(6)计算电流效率。（略）
3.5小时产铝量：由公式(2)计算求得。
3.6环境温度：为测试期间厂房内每小时测试一次的室内温度平均值。
3.7排烟管烟气温度：在排烟管测定孔处插入温度计，每小时测量一次的烟气温度平均值。
3.8CO、CO2气体浓度测定方法：在槽A侧或B侧大面处打一个直径约100mm的孔，罩一个300mm~500mm的集气罩，用皮球接入漏斗接口处，用集气球排空几次集气，用气体分析仪测定CO、CO2气体浓度，利用压差原理测定烟气速度及动压、静压算出烟气流速折算烟气流量。
3.9换出阳极重量：为清极后称量的换出阳极重量，单位为千克(kg)。
3.10钢爪温度：测量换出阳极的钢爪温度值，单位为摄氏度（℃）。
3.11换极时间：按实际换极时间计，单位为min/块。
（略）
3.12电解槽各部散热值：为槽壳、槽罩、阳极导杆、槽水平顶部、阴极钢棒头等的散热值。
4 测试仪表
4.1热流计，测量范围0~±9999kcal/(m3·h)。
4.2气体分析仪。
4.3数字万用表：精度0.5。
4.4流量测定仪。
4.5数字温度显示仪：精度士0.5%.
4.6红外线测温仪。
5 能量平衡计算原则
5.1能量平衡的计算原则：以环境温度为电解槽能量平衡计算的基础温度。
5.2能量平衡的计算体系：槽底一槽壳一槽罩一阳极导杆一槽底（包括阴极钢棒头）。
5.3建立体系模型，见图1。
5.4能量收入、支出计算以千焦每小时(kJ/h)为单位。
5.5槽壳、槽罩、阳极导杆、水平顶部测试布点见图2、图3。