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摘要：铝电解槽是一个复杂的多变量体系,铝电解槽阳极电流的检测和控制对维持电解槽的正常生产和提高电流效率有十分重要的意义。目前,国内外铝电解槽阳极电流的检测都是采用等距压降的方法。该方法测试周期长、测量精度低,不能实现阳极电流的在线检测。与传统的等距压降检测阳极电流的方法相比,非接触式阳极电流检测方法具有测试精度高、测试稳定性好、易于实现在线实时监测等优点。本文在深入研究铝电解槽电磁场理论的基础上,提出了利用检测阳极导杆附近的磁场值来获得阳极导杆电流分布的阳极电流非接触式测试方法。基于该方法,开发出了一种新型铝电解槽阳极电流测试装置。主要完成的工作如下：(1)基于铝电解槽的电磁场理论及前人的研究结果,推导出了磁场和电场相互转换的关系式I=Bx/C,建立了由导杆附近的磁场值获得阳极电流分布的数学模型,提出了阳极电流非接触式测试方法。(2)针对300kA大面五点进电铝电解槽,对非接触式测试方法进行了理论计算验证。结果表明,采用三个传感器的布置方案,阳极电流理论计算误差最小,误差分布范围为0.35%-0.90%;在传感器1、2间距为13mm,传感器1、4间距为5mm的特定布置方案中,阳极电流误差达到最小值,平均误差不超过0.3%。(3)针对不同进电方式和槽结构的铝电解槽,分析了阳极电流的理论计算误差,并对误差进行了修正,对测试方案进行了优化。结果表明,300kA大面五点进电槽的阳极电流理论计算误差可以控制在0.25%之内,而400kA大面六点进电槽、200kA大面四点进电槽的阳极电流理论计算误差分别达到了0.8%、3%,但最大误差均不超过3%。因此,对于不同进电方式及结构的铝电解槽,该非接触式测试方法均具有较好的适用性。(4)在某电解铝厂300kA大面五点进电铝电解槽上进行了工业试验,并与等距测试装置的测试结果进行了对比分析。结果表明,与等距测试装置触头容易接触不良、测试稳定性差以及换极时需要拆卸等问题相比,非接触式测试装置能够有效的改善这些问题,而且还具有对响应反应灵敏度高等优点。(5)基于阳极电流测试装置开发出了相关的阳极效应预测和消除软件,可成功地预测到阳极效应。(图75幅,表8个,参考文献78篇)