СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ

1. Способ производства алюминия в электролизере (1), содержащем электролизную ванну (2), множество анодов (10, 10') и по меньшей мере одно устройство (20) подачи глинозема, способное доставлять количества порошка глинозема в упомянутый электролизер (1), причем упомянутый электролизер (1) содержит электролитическую ванну (7), содержащую растворенный в ней глинозем, и упомянутые аноды (10, 10') и электролитическая ванна (7) покрыты защитным слоем (9), состоящим из содержащего глинозем порошкового материала, а упомянутый способ включает в себя следующие этапы:
вызывают протекание электрического тока с силой I через упомянутый электролизер (1) с тем, чтобы восстановить упомянутый глинозем и тем самым получить жидкий алюминий (8);
выполняют операции обслуживания на упомянутом электролизере (1);
выбирают электрический параметр ЕР для упомянутого электролизера (1), чувствительный к концентрации глинозема в упомянутой электролитической ванне (7);
задают последовательность периодов управления с длительностью Т;
измеряют упомянутый электрический параметр ЕР во время каждого периода управления;
определяют скорость P(k) изменения упомянутого электрического параметра ЕР во время по меньшей мере одного предыдущего периода k управления;
s
f
выбирают по меньшей мере скорость B медленной подачи и скорость B быстрой подачи;
f
о
s
определяют скорость B(k') подачи при регулировании для последующего периода k' управления путем задания упомянутой скорости B(k') подачи при регулировании равной упомянутой скорости B быстрой подачи, если упомянутая скорость P(k) изменения превысила контрольное значение Р изменения, и равной упомянутой скорости B медленной подачи, когда удовлетворен критерий недостаточного питания;
добавляют глинозем с установленной скоростью SR(k') подачи во время упомянутого последующего периода k' управления,
при этом упомянутый способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
идентифицируют возмущающие операции обслуживания на упомянутом электролизере (1), которые могут привносить лишний глинозем в упомянутую электролитическую ванну (7);
p
отмечают периоды k управления, во время которых на упомянутом электролизере (1) инициирована любая из упомянутых возмущающих операций обслуживания;
задают упомянутую установленную скорость SR(k') подачи равной M(k')×B(k'), где M(k') представляет собой заранее определенный коэффициент модуляции, который модулирует упомянутую скорость B(k') подачи при регулировании так, чтобы учесть уменьшение потребностей упомянутого электролизера, вызванное упомянутым лишним глиноземом.
2. Способ производства алюминия по п.1, при этом упомянутые возмущающие операции обслуживания выбраны из операций замены анода, операций восстановления защитного слоя и операций выпуска металла.
o
g
3. Способ производства алюминия по любому из пп.1 и 2, при этом упомянутый коэффициент M(k') модуляции равен постоянному значению M, когда ни одной возмущающей операции обслуживания не было инициировано менее чем за пороговое число N периодов управления перед упомянутым последующим периодом k' управления.
g
4. Способ производства алюминия по любому из пп.1 и 2, при этом упомянутый коэффициент M(k') модуляции равен установленной функции M(k'), которая соответствует самой последней из упомянутых возмущающих операций обслуживания.
g
g
g
o
p
g
o
o
o
p
g
p
p
g
g
o
p
g
o
5. Способ производства алюминия по п.4, при этом упомянутая установленная функция M(k') равна заранее заданной математической функции F(k'), которая определена как F(k')=M для k'<k; F(k')=M×(F+(1-F)×(k'-k)/N) для k≤k'≤k+N; и F(k')=M для k'>k+N, где F - постоянная.
6. Способ производства алюминия по п.1, при этом упомянутый способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
o
определяют скорость B базовой подачи;
s
s
o
s
выбирают по меньшей мере коэффициент K скорости медленной подачи, который меньше единицы, и задают скорость B медленной подачи равной B×K;
f
f
o
f
выбирают коэффициент K скорости быстрой подачи, который больше единицы, и задают скорость B быстрой подачи равной B×K.
o
7. Способ производства алюминия по пункту 6, при этом упомянутая скорость B базовой подачи равна оцененному значению потребностей упомянутого электролизера.
o
o
d
p
8. Способ производства алюминия по любому из пп.6 и 7, при этом упомянутую скорость B базовой подачи задают равной постоянному значению β во время конкретного числа N периодов управления, следующих за тем периодом k управления, во время которого на упомянутом электролизере (1) инициирована любая из упомянутых возмущающих операций обслуживания.
9. Способ производства алюминия по любому из пп.6 и 7, при этом упомянутый способ включает в себя следующие этапы:
a
j
d
j
выбирают конкретное число N контрольных периодов A в по меньшей мере одном периоде времени, когда не было инициировано ни одной из упомянутых возмущающих операций обслуживания за менее чем конкретное число N периодов управления перед любым из упомянутых контрольных периодов A;
j
j
определяют длительность D каждого контрольного периода A;
j
j
определяют суммарное количество Q глинозема, добавленного в упомянутый электролизер (1) во время каждого из упомянутых контрольных периодов A;
j
j
j
j
j
вычисляют эффективную скорость B подачи для каждого контрольного периода A с помощью соотношения B=Q/D; и
o
j
j
задают упомянутую скорость B базовой подачи равной сглаженному значению β упомянутых эффективных скоростей B подачи, полученных для каждого контрольного периода A.
d
op
op
10. Способ производства алюминия по п.9, при этом упомянутое конкретное число N периодов управления равно T/T, где T - длительность, приписанная эффектам любой из упомянутых возмущающих операций обслуживания.
j
j
j
j
o
j
j
o
11. Способ производства алюминия по пункту 9, при этом упомянутый способ включает в себя определение среднего значения <I> для упомянутой силы I во время каждого контрольного периода A и вычисление упомянутой эффективной скорости B подачи для каждого контрольного периода A с помощью соотношения B=(<I>/I)×(Q/D), где I - контрольная сила тока.
j
j
12. Способ производства алюминия по п.9, при этом упомянутое сглаженное значение β представляет собой среднее значение или серединное значение эффективных скоростей B подачи, полученных для каждого контрольного периода A.
13. Способ производства алюминия по п.9, при этом способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
j
j
a
j
определяют первое дополнительное сглаженное значение β' эффективных скоростей B подачи, полученных для каждого контрольного периода A за первое дополнительное число N' контрольных периодов A;
max
min
выбирают первую полуширину W и вторую полуширину W для безопасного диапазона;
o
max
o
max
задают скорость B базовой подачи равной β'+W, если значение, полученное для B, больше, чем β'+W;
o
min
o
min
задают скорость B базовой подачи равной β'-W, если значение, полученное для B, меньше, чем β'-W.
14. Способ производства алюминия по п.13, при этом способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
a
j
выбирают второе дополнительное число N" контрольных периодов A;
выбирают разницу ΔВ нормального отклонения для скорости подачи;
j
j
определяют длительность D каждого контрольного периода A;
j
j
определяют суммарное количество Q глинозема, добавляемого в электролизер (1) во время каждого из контрольных периодов A;
j
j
j
j
j
вычисляют эффективную скорость B подачи для каждого контрольного периода A с помощью соотношения B=Q/D;
a
j
вычисляют второе дополнительное сглаженное значение β" с использованием N" контрольных периодов A, которые непосредственно предшествуют последующему периоду k' управления;
o
признают, что имеет место аномалия подачи, если разница между вторым дополнительным сглаженным значением β" и произведением B×M(k') больше, чем разница ΔВ нормального отклонения.
15. Способ производства алюминия по п.1, при этом способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
c
выбирают критическую длительность D;
sf
s
регистрируют время T, прошедшее с того момента, как скорость B(k') подачи при регулировании была последний раз задана равной скорости B медленной подачи;
c
s
sf
c
o
задают скорость B(k') подачи при регулировании равной уменьшенному значению B, которое меньше скорости B медленной подачи, по меньшей мере один раз, если T больше D и если скорость P(k) изменения электрического параметра ЕР по-прежнему меньше контрольного значения P изменения.
16. Способ производства алюминия по п.1, при этом упомянутый способ включает в себя следующие этапы:
f
f
подсчитывают число N периодов управления, прошедших с того момента, как упомянутая скорость B(k') подачи при регулировании была последний раз задана равной B; и
s
f
f
задают упомянутую скорость B(k') подачи при регулировании равной B, если N×Т больше установленного периода времени T избыточного питания.
17. Способ производства алюминия по п.1, при этом упомянутый электрический параметр ЕР представляет собой падение напряжения U на упомянутом электролизере (1) или электрическое сопротивление R, приписанное упомянутому электролизеру (1).
o
18. Способ производства алюминия по п.1, при этом упомянутый электролизер включает в себя N устройств (20) точечной подачи, и при этом упомянутый способ включает в себя выполнение доставки количества Q глинозема каждым устройством (20) подачи в следующие друг за другом временные интервалы δt так, чтобы возникла эффективная скорость подачи, которая эквивалентна упомянутой установленной скорости SR(k') подачи.
o
19. Способ производства алюминия по п.18, при этом упомянутые временные интервалы δt каждый задают равным N×Q/SR(k') во время упомянутого последующего периода k' управления.