铝电解电容器

铝电解电容器（通用9篇）

铝电解电容器 篇1

铝电解电容器的高速发展过程

铝电解电容器仅占铝电解电容器需求的百分之八,但将成为未来增速最快的电子器件。消费电子是铝电解电容器需求大户,占比达45%。产品升级也将拉动铝电解电容器加快发展。考虑到铝电解电容器在消费电子升级、计算机、工业电子的广泛使用,以及汽车电子、航空航天等新经济的拉动,未来五年铝电解电容器消费量保持20%以上的复合增长率并没有太大问题。可以预见的是,电子箔、电极箔以及电容器的生产商将不断受益于行业需求的快速成长。

铝电解电容的耐压，即电容在一定条件下连续使用所能承受的电压。如果加在电容上的工作电压超过额定电压，电容内部的绝缘介质就有可能被击穿，造成极片间短路或严重漏电。因此，电容的工作电压不能大于其额定耐压，以保证电路可靠工作。对于电解电容器，漏电流是性能指标中重要的一项。电解电容器的漏电流与电压的关系密切，漏电流随工作电压的增高而增大。当工作电压接近阳极的赋能电压时，漏电流会急剧上升。通过测试电解电容的漏电电流，可以推算出它的极限耐压和额定耐压，对于电路中电容耐压的取值，有直接的参考意义。

铝电解电容器的高速发展过程

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铝电解电容器 篇2

铝电解电容器的发展已经有了较长的时间,传统用液体电解质的铝电解电容器的工艺一般包含化成铝箔裁断、芯包卷绕、电解液含浸、组装、老化等多种工艺。通常来说,这类液体电解质的铝电解电容器电性能不是很好,使用寿命比较短,ESR值较高。近年来,随着新技术的不断发展,出现了固体电解质铝电解电容器,它具有使用寿命长,低ESR等优良特性。固体电解质铝电解电容器的工艺和传统的液体电解质铝电解电容器相比较而言,多了含浸前的前期预处理工艺。通过前期对化成铝箔损伤的修复、电解纸纤维碳化来提高其电气性能。目前,这项技术属于高新技术,公诸于文献记载的相关工艺技术资料很少,对于加工设备的研制更是未见资料记载。为解决针对固体电解质铝电解电容器前期预处理的电解纸纤维碳化问题,研究并提供一种热处理装置,本热处理装置已申报获批国家实用新型专利。

1 技术问题

研究所要解决的技术问题是提供一种新型铝电解电容器前期预处理工艺的热处理装置。该热处理装置应结构简单,制作方便、成本较低,对电解纸纤维碳化比较彻底,且不会使得导线因受高温氧化而产生堆锡、发黑等现象。通过该装置,可较好地完成铝电解电容器前期预处理,能够起到提高其电气性能等作用。

2 解决方案

为解决上述技术问题,提出具体的解决方案:

该热处理装置采用铝合金型材架体,在架体上置有一个放置槽,放置槽体内的周边均铺设有一层隔热层,放置槽体内隔热层的上部根据要求至少放置一加热块,加热块上可拆卸式地设置有一块的导热板,并在导热板上安装有至少一个温度检测器,通过与温度检测器相连接的温度控制器来控制加热温度。由此,通过温度检测器感应温度来进行加热温度的控制,使实际加热温度能够被控制在规定的范围内。

在导热板上可以水平可拆卸式地安装一隔热板,隔热板上开设有可使电容器芯包通过并使芯包底部接触到该导热板的通槽或透孔。这样,可使得导热板不易散热,芯包导线不受高温氧化,从而避免造成导线堆锡,氧化变黑的现象。当然,在导热板上也可以在相应隔热板的通槽或透孔位置处开设可容纳芯包的沟槽或非透孔。

在该热处理装置的放置槽体的两外侧,可以分别安装至少两根可以上下升降的顶杆,顶杆可与汽缸连接,通过汽缸的动作实现上下升降运动。

根据此方案实现技术上的优点:热处理装置整体结构简单,操作方便,加热比较均匀且便于实现温度控制,加热效果好,不会发生芯包导线氧化、堆锡等现象。

3 实施方式

如图1、图2所示。

放置在架体上的放置槽1,为一具有任意形状的槽体。它可以是方形,圆形或其他形状,一般可以依据生产要求选取,现选用方形槽体。放置槽1的内部周围设置有隔热层2,用以隔绝加热块3向周围的热量散失,使得能够实现最大化的热量聚集。

加热块3放置在放置槽1内部的隔热层2上。根据加热块3的面积大小,可以选取一块或多块加热块3,按顺序整齐排列放置,加热块3与电源(图1中未显示)连接。

导热板4水平地覆盖在加热块3的上面,固定于放置槽1上,可以拆卸。导热板4通常采用导热性能好的材料,如铜、铝等类金属材料制成。该导热板4与电容器芯包相接触的一面可以是平面,也可以如图1所示,在与芯包接触的面上开设可容纳芯包的沟槽或非透孔。在图1所示的导热板4上安装有至少一个温度检测器7,其与温度控制器(图1中未显示)连接。最佳选择是在多个不同区域设置温度检测器,基于此检测导热板4上多个不同区域的温度,再通过温度控制器实现温度控制,从而提高整个热处理装置温度控制的精度。

隔热板5则采用绝热材料制成,其固定于导热板4上,为水平可拆卸式。在隔热板5上,开设有能使铝电解电容器芯包通过并可以保证芯包底部接触到导热板4的加热面的通槽6(或透孔6)。对于导热板4在接触隔热板5的一面相应通槽或透孔位置处,可以根据需要设置可以容置芯包的沟槽或非透孔。当对电容器芯包进行热处理操作时,芯包穿过隔热板5的通槽或透孔直接接触到导热板4,这样可以有效地阻止高温氧化芯包导线或使芯包导线产生堆锡现象,同时也可以很好地防止电容器芯包所吸收的热量扩散损失,提高铝电解电容器的热处理效果。

对应本装置的技术解决方案,如图2所示,在放置槽1的两外侧,还可以分别垂直安装有至少两根(一般四根)可实现上下升降的顶杆8。顶杆8可以通过汽缸,凸轮轴等传动装置实现上下升降。当进行电容器芯包热处理作业时,承载电容器芯包的置物架(图中未显示)放置在放置槽1上并由顶杆8支持,此时顶杆8向下运动,电容器芯包则向下接触到导热板4,而当热处理作业结束后,顶杆8则向上运动,提升电容器芯包离开导热板4,完成整个热处理作业。基于此,该装置可以实现自动化的作业流程,方便作业的时间控制,节省了人力,同时降低热处理作业的成本。

为进一步提高作业控制精度及热处理效果,可设置电气控制箱,设有三菱PLC、开始暂停按钮、电磁阀、数码式时间继电器,实现对热处理作业的时间、顶杆的运动、产品计数等进行自动控制,具体PLC控制图见图3,X为输入信号,Y为输出信号,PLC控制流程图见图4,恒温水浴槽控制框图见图5。

4 结语

该装置结构简单,制作方便,成本较低,可以较好地解决针对固体电解质铝电解电容器前期预处理的电解纸纤维碳化问题。经过实际使用,证明此装置对电解纸纤维碳化问题解决比较彻底,不会使得导线因受高温氧化而产生堆锡、发黑等现象,能够较好地完成铝电解电容器前期预处理,切实起到提高其电气性能等作用。

参考文献

[1]吉田弘之.电子元器件的故障原因及其对策[M].北京:中国标准出版社,2004.

[2]吴宗泽.机械设计师手册(上、下册)[M].2版.北京:机械工业出版社,2008.

[3]黄志昌.液压与气动技术[M].北京:电子工业出版社,2006.

铝电解生产降低能耗途径的探索 篇3

【关键词】铝电解；电能消耗；降低

1.铝电解生产的能源

铝电解的直流电能。在铝电解生产中，其能源主要是直流电能，约占整个消耗的97%左右。但在整个世界范围内，所有发电厂输出的电能均为高压交流电，要使之变成能用于电解生产的低压直流电，必须进行变压整流。我国目前各个铝电解企业的变压整流效率大多数为96.5～97.5%之间。通过整流后的直流电，可直接送入电解槽上用于铝电解生产。

3.提高电流效率的探索

3.1 低氧化铝浓度的探索

当Al2O3浓度进入高浓度敏感区时，随着Al2O3浓度升高而槽电压升高，此时系统误认为是Al2O3浓度在降低而引起的槽电压升高，系统进行过加工，会很快造成沉淀。所以当发现浓度进入高浓度区时（一般认为超过4%）要及时进行控料调整，防止沉淀的产生。

我们在生产过程中控制Al2O3的浓度范围要达到的目的是：“既不容易发生突发效应，又不会导致沉淀产生”。在CR低于2.5时，一般认为该范围是在1.5-3.5%。我们控制的范围是1.8-3%，可以得到较高的效应受控率，且不易产生沉淀[4]。

3.2 适宜的两水平

铝液水平对电流效率的影响大致趋势是，随着铝水平的提高，有利于电流效率的提高。

需要说明的是，生产实践指出，铝液水平要和生产实际相结合。操作中铝水平也不宜过高，以防止冷行程槽子的出现，引发病槽降低电流效率。

电解质水平在铝电解生产中非常重要，有电解槽“血液”之称。在电解过程中起着溶解氧化铝、导电和保持热量的作用。保持稳定的电解质水平，可以增强槽子的热稳定性和自调节能力。

保持适当较高的电解质水平，则电解质量大，溶解的AL2O3多，可免除炉底产生大量沉淀；同时热稳定性好，可使电解槽在较低温度下稳定运行，提高电流效率。在电解质的保持上，要避免电解质水平过高或过低的情况，这两种情况对生产都有不利影响，有碍于电流效率的提高。

在工业生产上，如果电解温度升高，则槽底和槽侧的沉淀和结壳熔化，使电解液水平升高而铝液水平降低；反之，如温度降低，则沉淀和结壳增多，造成电解质水平萎缩而铝液水平上升。我们现场操作的关键是要根据电解槽状况调整、保持好电解液水平和铝液水平。只有这样才能使电解槽的槽温保持稳定，各种技术条件保持平稳，进而使电解槽保持平稳，达到平稳生产：平稳出效率，平稳创指标，平稳降成本，平稳减能耗的目的。平稳生产是我们管理所追求的目标，可以减少（避免）病槽发生，很大程度上实现节能降耗的目标。

4.降低平均电压的实践探索

4.1降低设定电压

使用电解槽阴极新型结构进行低电压生产，目前，某厂某工区某180KA阴极新型结构电解槽启动后，两周时间内，设定电压已降到3.80mv左右，炉底压降320mv左右，阳极、阴极电流分布均匀，槽况平稳，最终要降到目标值3.75mv左右。

4.2降低效应分摊电压

阳极效应虽然有分离电解质中炭渣、清洁电解质、降低电解质压降及清理炉底的优点，但是它对电解生产过程的稳定性破坏很大：

阳极效应发生前的一段时间内，电压处在较剧烈的波动状态之中，使电解质、铝液的流动变得紊乱，铝的二次反应增加大大降低电流效率。

发生阳极效应时，槽电压较高，耗费大量的电能，其中一部分转化为热能，加热了电解质和铝液，且熔化炉帮，一定程度地破坏了电解槽的正常生产状态[5]。

5.结论

降低电解槽平均电压是降低电能消耗的很好途径，但要注重抓好电解槽各部分连接压降的定期处理工作和各项操作质量，力求实现电解槽的平稳生产，才是实现铝电解槽的生产低能耗的可靠途径。

使用电解槽新型结构，实行精细化管理，采取精耕细作的作业方法，严格操作规程保持稳定的技术条件是提高电流效率、降低电解槽能量消耗的最有效途径。 [科]

【参考文献】

[1]邱竹贤编著.预焙槽炼铝（第3版）.—冶金工业出版社，2005.

[2]田应莆编著.大型预焙铝电解槽生产实践—中南工业大学出版社.

[3]青铝人编著.现代大型预焙槽生产技术—东北工业大学出版社.

[4]冯乃祥编著.铝电解—化学工业出版社，2006.

铝电解电容器 篇4

智研数据研究中心网讯：

内容提要：建议国家有关部门将高效节能铝制挂车产业化列入支持制造业转型升级的有关项目，并研究制定更为严格的汽车平均燃油效率标准和环保回收等法律法规，在保障运输安全的同时，为大面积推广应用高效节能铝制挂车创造环境。同时，设立“推进铝应用重大专项”，纳入有关支持制造业转型升级和节能减排的专项计划或目录，从金融、市场、标准等方面，重点支持开发贴近生活、量大面广、节能减排的民用产品，鼓励全铝半挂车等民用产品的推广应用。

去年以来，我国电解铝行业化解产能过剩已经取得明显进展，但还存在一些突出问题。部分过剩产能退出渠道仍不畅通，涉及企业债务、银行贷款、人员安置等历史遗留问题；各地电价政策有差异，阻碍优胜劣汰的实现。当前，最根本的是要用改革的办法继续推进。一方面，要充分发挥市场的决定性作用和行业自律机制的作用，建立由政府、企业、行业组织共同参与的行业自律平台，实行差别化的电价和金融政策，同企业自律行为挂钩，鼓励电解铝企业主动压缩产能，变“要我关”为“我要关”。另一方面，要着力扩大铝应用，通过扩大需求这个根本办法化解过剩产能。

今年以来电解铝行业形势日趋困难

电解铝是化解过剩产能的重点行业之一，2013年以来，全国化解电解铝产能过剩已经取得明显进展。2013年和今年一季度，全国电解铝已停产和减产产能337.6万吨，其中176.3万吨永久退出市场。较有代表性的河南省已关闭产能100万吨以上，全省运行产能从485万吨下降到380万吨，电解铝企业从23家减少到8家。但是，由于过剩产能长期积累、需求变化和经济下行压力加大等原因，今年以来电解铝行业形势日趋严峻。今年1月至2月，全国电解铝行业亏损29亿元，比去年同期增亏20亿元。企业普遍反映资金困难，不少企业面临现金流断裂危险。河南有中孚、伊川、神火等五大骨干电解铝企业，已经连续亏损两年，现金流很紧张。有的企业反映，企业想方设法压成本，工人平均工资已经降到2000元左右，已经没有压低成本的空间了。

造成企业普遍经营困难的原因有：一是市场价格自2012年以来连续下降。2012年以来，铝价始终低于国内的平均成本线。2013年，国内市场铝现货平均价为14556元/吨，同比下降7.1%。今年一季度铝价又大幅下降，3月份已下降到12700元/吨，比平均成本低约1500元。二是长期积累的产能仍未充分化解。2010年，全国电解铝产能约2100万吨，2013年达到3100万吨，在行业不景气的情况下，三年之内又增加了40%以上，仍需进一步化解。三是银行对产能过剩行业收紧银根，据河南的电解铝企业反映，银行对企业“以旧贷新”，贷款规模一般削减10%—20%，再加上前几年电解铝企业扩张过快导致资金沉淀，造成资金紧张。

铝是有色金属工业的主要品种之一。电解铝行业运营困难，带动有色金属工业指标下降。一季度十种有色金属产量为1015万吨，同比增长6.7%，增幅比去年同期回落3.9个百分点。全行业累计完成固定资产投资918亿元，同比增长

11.5%，增幅比去年同期下降 13.8个百分点，比全国平均水平低6.1个百分点，这是近年来有色金属投资首次低于全国平均水平。8776家规模以上企业实现利润246.5亿元，同比下降14.7%；亏损企业2213家，亏损面达25.2%。

这些状况的出现，一定程度上有利于形成倒逼机制，进一步化解过剩产能。但同时也要看到，电解铝行业的困难已经是全行业的普遍现象，不少技术工艺水平高、节能减排条件好的企业，也同样面临困难。在河南这样的省份，铝行业是支柱产业，电解铝产量占全国15%，用电量占河南工业用电量25%，涉及直接就业近8万人，相关产业20万人，贷款余额580亿元左右，而且普遍存在企业之间互相担保的情况，铝工业增加值近4000亿元，贡献河南GDP的6%左右。如果行业运行的困难状况继续下去，可能使得整个行业发展跌破底线，影响经济增长和社会稳定，需要引起重视。

化解产能过剩进入攻坚阶段面临的新情况

去年以来，电解铝行业化解的330多万吨产能，大都是缺乏竞争力、长期经营困难、相对容易关闭的企业，当前留下的企业，总的来说是质量和技术标准较高的企业，继续关停的难度增大，也需要有新的办法。当前，化解产能过剩面临的新情况主要体现在两个方面：

一方面，部分过剩产能的退出渠道仍不畅通。主要涉及到企业债务、银行贷款、人员安置、财政收入以及历史遗留问题等。部分产能是这几年形成的，尚未盈利，债务无法偿还，中国有色金属工业协会预计过剩产能涉及债务余额约300亿元。部分产能所在地区基本已形成电力—电解铝—铝加工产业链的能力配套，将产业链中部的电解铝产能关闭势必影响该地区整个工业体系的生存与发展。如河南一家铝厂，产能25万吨，企业早就想关闭，但是由于它们是所在市的纳税大户，政府很难下决心关闭。中铝公司去年千方百计才分流了1.8万人，今年减产还将影响4万人就业，分流压力很大。一些地方已经形成煤炭—电力—电解铝—铝加工的完整产业链，电解铝一关闭，上游影响资源能源企业，下游影响加工应用企业，左右影响银行和电网，还影响地方的收入、就业和社会稳定。地方政府反映，对于人员如何安置、化解产能之后损失的财政收入如何弥补、资产和债务如何处置，缺乏可操作性的配套措施。

另一方面，各地电价政策差异，阻碍企业优胜劣汰的实现。当前各地主流电解铝企业，在装备水平、环保节能达标能力、产品质量等方面都差不多，唯有电价各地差异较大。争取电价优惠，已经成为电解铝行业成本竞争的主要手段。以自备电厂的并网费为例，河南平均是6.6分，而有的省份是1分、2分或3分，个别企业甚至是零。电价差1分，一吨成本就差140元左右。由于电力成本约占电解铝生产成本的45%左右，这就形成了在电解铝行业一个优势（低电价）可以掩盖所有劣势（如管理、技术、装备），一个劣势可以抹杀所有优势的局面。如河南是电价比较高的地区，每吨铝成本比周边地区高出700元—800元。这就导

致在电价比较低的地区，一些企业还有投资冲动。而没有电价优势的地区，一些有技术和管理优势的企业也面临困难。关于电价，不少企业提出，希望在当前基础上进一步降低电价，给企业喘息机会，或实行全国统一电价。还有的企业希望在全国推广部分省份已经实行的局域电网。这些办法固然短期内能够缓解企业面临的困难，但长期来看并不利于化解过剩产能，还将造成电力领域的重复建设。

用改革的办法化解产能过剩的建议

根据电解铝行业的实际情况，当前要继续化解产能过剩矛盾，最根本的还是要用改革的办法继续推进。一方面，要充分发挥市场的决定性作用和行业自律机制的作用，鼓励电解铝企业主动压缩产能，变“要我关”为“我要关”。另一方面，要着力扩大铝应用，通过扩大需求这个根本办法化解产能。

第一，建立由政府、企业、行业组织共同参与的行业自律平台。电解铝成为产能过剩严重的行业，同铝工业产业集中度不高、行业自律有待加强有关。当前，电解铝行业的产能过剩主要已经不是低水平产能过剩，而是高水平产能过剩。仅仅靠环保、节能、质量等标准，已经不足以控制产能。当前，面临全行业运营困难的局面，大部分企业都迫切希望尽快扭转这种状况，从而有可能推动行业自律机制的形成。建议在政府有关部门指导下，建立由行业组织牵头、企业自愿参与的行业自律平台。企业自愿参加，主动减产，维护行业利益，接受政府和行业监督。在政府指导下，在综合考虑质量标准、节能减排和市场需求、价格等因素的基础上，由行业组织协调企业进行协商，确定电解铝产能和产量控制目标，鼓励企业主动减少产能和产量。建立由政府、行业组织和企业共同参与的监督机制，共同监督企业的自律行为。

第二，实行差别化的电价和金融政策，同企业自律行为挂钩。在政府有关部门指导下，建立企业“白名单”和“黑名单”。对于主动控制产量的企业，列入“白名单”，由行业组织和企业同电网、金融机构进行集体协商，对列入“白名单”的企业实行优惠的电价和金融政策，适当降低电价和并网费，提高贷款授信额度，支持这些企业转型升级，早日找到新的出路。对于继续扩大产能、不符合转型升级方向的企业，实行惩罚性的电价和金融政策。“白名单”和“黑名单”需根据实际情况定期调整。这些设想，有利于调动企业积极性，低成本化解产能过剩，能够给企业提供喘息机会，鼓励企业加快结构调整，符合市场化改革和转变政府职能的方向。

第三，继续为产能化解提供配套政策支持。坚决控制新增产能，新建成但尚未投产产能暂缓投产，对于确实缺乏竞争力的生产能力，尽快建立缺乏竞争力产能退出机制。研究出台落实“四个一批”（消化一批、转移一批、整合一批、淘汰一批）的实施细则，鼓励过剩产能退出。像当年国有企业政策性破产那样，对债务、职工、设备出台一揽子解决的方案。

第四，以交通运输等领域为重点，着力扩大铝应用。尽管生产铝消耗大量能源，但铝的循环利用性能突出，可多次循环利用，自身重量轻、性能优越。在交通运输领域实行“以铝带钢”，是实现节能减排的有效抓手。目前我国载重挂车保有

铝电解电容器 篇5

1 铝电解电容特质

1.1 电容构造

铝电解电容是由经过腐蚀而形成氧化膜的阳极铝箔,中间隔着电解纸与阴极铝箔卷绕后,通过多片引出薄片,将阳极、阴极铝箔分别连接到电容的铝杆终端,再整体浸渍工作电解液,密封在铝壳中而制成。如铝电解电容内部结构图,即图1所示,在非固态电解液的电容里,电介质为阳极铝箔氧化层,电解液是阴极铝箔和阳极铝箔氧化层之间的电接触,浸润着电解液的纸介层成为阴极铝箔与阳极铝箔之间的隔离层。

就电容自身而言,影响其寿命的因素主要为选材用料好坏、加工工艺优劣等;就电容应用的外部条件而言,影响其寿命的因素则涉及工作温度、安装方式、纹波电流、工作电压等。

1.3 电容失效类型

1.3.1 开路失效

开路失效一般因引出线与铝杆之间的焊接处被腐蚀断开而产生,由于选材及制作工艺等原因,引出线与铝杆对焊后会在焊点处形成Al、Fe、Cu、Sn、Pb等共熔物,外加电解液含有水分时,上述共熔物将在其浸润中形成微电池腐蚀。电容封盖还有可能因老化而析出Cl-、SO42-等杂质离子,也会加速对焊点的腐蚀。在电容外加电压时,电解液中Cl-、OH-等负离子在电场的作用下趋向正极焊点处,所以,断点大都出现在正极上,负极区域则缺少这些离子,焊点一般保持完好。

1.3.2 电解液干涸失效

造成电容电解液干涸失效的原因有两个,原因一为封装工艺瑕疵等问题造成电容密封不好,电解液通过泄压孔、引线孔或滚边处,过快逸出铝壳外;原因二为电容超出实际工作温度所对应的额定工作时限,在电性能上主要表现为电容容值C缓慢减小、串联电阻逐渐增大。

1.3.3 冒气漏液失效

因外加电压超出电容额定电压、纹波电流过大或工作温度过高等原因,会使铝电解电容冒气漏液失效,造成电容严重受损,电性能快速劣化。前述后两种失效进程相对缓慢,且失效电容在外观上无明显辨识,而冒气漏液失效则相对迅猛,失效电容在泄压孔或滚边处会有电解液溢出,有的甚至整个封盖都会被冲开。

2 日常维护所发现的问题

广东省广播电视技术中心五二二台引进使用的一部哈广DAM 50kW中波发射机,其在运行使用将近3年半的时候,三大电声指标中的失真度较先前明显增大,普遍由原先的0.6%以下变为1.2%左右,主要体现在低频部分。经过对机器进行全面检查,发现其功放电源整流滤波电路中的19个参数为5600uF/350V的铝电解电容,有将近半数失效,个别有少量电解液从泄压孔溢出。将所有失效电容予以更换,发射机失真度指标恢复先前水平。

3 原因分析

经查阅分析,该型号发射机的功放电源部分采用的是十二相全波整流电路,纹波系数只有1%左右,原设计配备的铝电解电容容量及数量,不但能满足其滤波电路的要求,而且还有一定冗余。加上广东省广播电视技术中心五二二台采用专线供电,电压相对比较稳定。所以,基本可以排除是纹波电流过大或过压导致出现问题。

经与制造厂家人员沟通,我们了解到一般额定最高温度为85℃的铝电解电容,理论工作寿命为2000小时,应用温度每降低10℃,理论工作寿命增加一倍。根据一段时间的监测,在发射机停止一天的播音任务后,用红外线测温枪测得电容温度大部分处于30℃～40℃之间,最高也只有43℃。按45℃计算,其理论工作寿命应该为32000小时以上,通过计算该发射机每天播音的时间,得出此批电容的工作时限为7年以上。但该发射机从安装到发现问题,3年半未到,而且,对另一部同一时间安装且型号相同的发射机进行检查,也发现一定数量的电容已失效。由此可见,并非是电容超出实际工作温度对应的额定工作时限,导致故障的发生。

为探明电容失效原因,工作人员用电容表对失效电容进行测量,发现电容要么是呈开路状态,要么是显示容值超出量程,用万用表测量,两极间有微弱电压而且无法放尽(后发现是因内部开路,储备电量无法放尽)。为进一步弄清问题,对失效电容进行剖解:在撬开封盖瞬间,听到有气流声,证明电容密封效果良好,撬开后发现里面电解液充足,但正极引出薄片已断裂,负极则完好无缺,具体如图2所示,用电容表直接夹着两极引出薄片测量其容值,发现数值与标称值相当,接连剖解多个失效电容皆如此。这些都与开路失效机理相吻合,最终判定失效是电容本身品质不佳。

4 结语

经上述分析得出,在现实应用中,造成铝电解电容失效的原因,除了外部因素,其自身品质的好坏起着先决作用。当其用料或工艺存在问题,可能导致电容内部开路失效,且无法从外观得以辨识,机器设备也只是出现个别指标上的劣化,而不会有明显故障现象。因此,一方面,在选购备件的时候,务必要选择质量有保障的品牌产品;另一方面,在日常维护检查中,要制定针对性措施,如定期测量其容值、耐压值和漏电流,注意监测电容的工作温度,批量更换临近工作时限的铝电解电容等,这样才能保证机器设备的高质量运行。

摘要：普遍应用于DAM中波发射机功放电源整流滤波电路中的大容量铝电解电容,由于其采用液体电解质,稳定性相对较差,有发生各种失效的可能。本文详细分析了在现实应用中遇到的一类铝电解电容失效现象,并提出了具有针对性的维护意见。

铝电解电容器 篇6

【摘 要】铝电解是生产金属铝的主要方式，而铝电解就是用直流电通过氧化铝原料和冰晶石（氧化铝）溶剂的电解质，使溶液中的氧化铝被点解从而生产金属铝。由于金属铝的熔点较低，所以无法通过冶炼来进行生产，因此电解铝就成为了金属铝的主要生产方式。而随着科学技术的发展，铝电解的方法和设备也得到了长足的发展。在现代金属铝的工业生产中，铝电解多功能机组通常会应用到PLC控制系统，随着该系统在铝电解多功能机组中的应用，不仅大幅度提高了金属铝的生产效率和质量，而且使节能环保生产理念在金属铝的生产过程中得到了完美体现。因此为了实现铝电解生产的经济、环保，对铝电解多功能机组PLC控制系统的应用进行研究不仅迫在眉睫，而且意义重大。本文通过对PLC控制系统的研究，并对其在铝电解多功能机组中的应用进行深入分析，以供同行探讨。

【关键词】铝电解；多功能机组；PLC控制系统；应用

0.引言

随着科学技术的日新月异，铝电解生产也得到了长足的发展，在现代社会的铝电解生产中，多点进电大型预焙槽早已取代了传统的自焙槽，随着信息技术的发展，多点进电大型预焙槽的自动化程度和经济综合性指标都得到了大幅度提高，并且有效的缓解了铝电解生产的环保问题。在铝电解生产中，多功能机组是铝电解生产的主要设备，也是关键设备，通常情况下，铝电解的生产是在高温和强磁场以及大电流、多粉尘及HF烟气环境中。而在铝电解的生产的实际过程中，铝电解生产过程中的打壳和加料以及更换阳极等等工作都是由多功能机组完成，并且多功能机组还承担了安装和检修电解槽及其它零星吊运工作，因此多功能机组在铝电解生产中的重要性不言而喻。而为了铝电解生产的稳定，就必须要确保多功能机组的稳定运行。而现代的多功能机组通常会应用到PLC控制系统，随着该系统在铝电解多功能机组中的应用，不仅大幅度提高了金属铝的生产效率和质量，而且使节能环保生产理念在金属铝的生产过程中得到了完美体现，因此使得PLC控制系统在众多系统中脱颖而出，成为了当前多功能机组中一种必不可少的系统。而为了实现铝电解生产的经济、环保，就必须加大对铝电解多功能机组PLC控制系统的研究力度。本文从PLC系统组成出发，对PLC控制系统进行研究，并对其在铝电解多功能机组中的应用进行了详细阐述，希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为铝电解多功能机组PLC控制系统的应用和发展起到一定的促进作用。

1.PLC系统组成

电解多功能机组的控制系统包括PLC和变频控制等系统比较复杂；而且PLC不是普通的二、三点通讯，而是四点通讯，其中主站设在大梁的配电室-V内，第一从站设在工具小车的A4柜内，第二从站设在出铝车的A6柜内，第三从站设在驾驶室的A5柜内，（其中主站设在大梁的配电室-V内，第一从站设在工具小车的A4柜内，第二从站设在驾驶室的A5柜内，）主站和从站之间采用双绞线连接，主站的主通讯模块SN和从站的从通讯模块ASB间进行通讯，它的主要优点是减少了信号之间传输的电缆，且电气控制系统更加可靠，减少了系统的故障率。

2.编写程序

2.1主接触器控制回路

主接触器的控制回路由钥匙开关、驾驶室急停、检修急停、吊挂急停、防飞车、出铝车漏电保护、固定吊漏电保护、工具漏电保护等组成。主接触器为避免频繁动作，用钥匙开关控制，要司机在下天车时必须关掉钥匙开关。主接触器的控制除程序中进行急停控制外，还在硬件线路上设置急停控制。

2.2绝缘破坏保护

在多功能机组的运行过程中，必须要对机组实施绝缘破坏保护。而对多工能机组实施绝缘破坏保护，通常可以防止高压直流电（大电流直流电）通过机组对地短路，还可防止机组交流漏电是与直流混电。因此，吊钩和工具对大车的绝缘总电阻不小于2兆欧。在固定吊、工具车以及出铝车上设置绝缘破坏循环检测板，当吊钩或工具的绝缘破坏时，5秒钟以后整个机组断电，同时绝缘破坏指示灯亮，在绝缘破坏恢复前整个机组无任何动作，这样能有效防止人身和设备事故。

2.3限位保护

当升降机构提升到上限位或下降到下限位时机构停止运转，保证机构的可靠运行。如：出铝钩的上限位，当出铝钩提到上限位时，上限位断开出铝钩的上升接触器控制回路，使接触器失电，出铝钩电机停止运转。防止吊钩顶到滚筒的底部，造成钢丝绳拉断，钩头掉下的事故发生。

2.4脚踏开关保护

本机组的任何机构动作时，必须踩住左脚行车脚踏开关，有效防止打开操纵室内钥匙开关，接通电源，而操纵手柄没有归到零位，导致机构会突然动作，造成设备事故。

2.5规定位置的保护

机组的动作复杂，有些动作需要前一个动作到位后，下一个动作才能进行，或机构到达规定位置后，才能进行下一个动作。如：打壳在下限位，倾斜机构到规定位置，且感应器指示灯动作，打壳才能上升。

3.电气控制系统调试

3.1调试前的准备

（1）理解熟悉电气原理图、接线端子图、主回路图及有关技术文件，了解操纵原理和各元件的作用。

（2）理解熟悉电气设备的工作原理、接线方式、线路安装及相关技术参数的设定。

（3）根据电气原理图检查电气线路的接线是否正确、线路安装是否符合标准，如有变更及时做好记录。

（4）用500V摇表测量线路的绝缘电阻，不得小于1兆欧。

（5）检查电气设备及元件与电气原理图中所给定的设备是否相符。

3.2主电源送电

（1）通电前检查：检查滑线电源的电压是否正确。

（2）依次合上主回路上的开关。

3.3控制回路送电

3.3.1通电前检查

检查电源的电压是否正确（PLC输入AC220V，输出24V）。检查PLC电源模块的电压选择是否正确（应为AC170-265V）。

3.3.2通电检查

给PLC送电检查PLC指示灯是否指示正确。第一次通电时，由于PLC的SLC模块内无程序，处理器没有工作，因此SLC的CPU FAULT灯应闪烁。检查各输入信号是否正确，检查常开和常闭点是否有接反的地方，输入信号的地址与电气原理图是否一致，并及时改证错误。建立通讯联系。PLC系统采用DH+通讯，用通讯电缆把笔记本电脑和PLC的CPU模块连接起来，且CPU钥匙开关转到programme位置，把在笔记本电脑已编好的程序灌入到CPU内。

4.结束语

铝电解行业节能降耗应用分析 篇7

关键词：铝电解行业,节能降耗,应用分析

1 铝电解行业宏观概述

2009年哥本哈根气候会上, 我国政府承诺至2020年, GDP的能效减排目标每单位减少40%~45%, 并提高能源的使用效率。“十一五”所确定20%减排目标已经基本实现, 并努力在2015年实现单位工业增加能耗和CO2排放量比“十一五”末分别降低16%左右, 其中铝电解行业等有色金属高产低耗和节能减排行业是目标实现的重点行业。铝电解行业属于高能耗行业, 其节能减排是经济发展的重点。在铝价低迷的情况下, 很多铝电解的厂家致力于挖掘生产, 节能减排的潜能, 在技术装备和工艺技术等方面取得了一定的成绩, 已经开始撕下“高能耗”、“高污染”的标签。而且在全球经济日益紧张和环境问题日益突出的大背景下, 铝电解行业使用原辅材料、电解槽等生产控制技术, 对行业成本控制做出了有效的贡献。

2 铝电解行业技术节能降耗的应用

2.1 计算机控制技术

物料平衡和热平衡是铝电解技术控制的重要方面, 为了达到物料和热量的最佳平衡, 铝电解行业开始应用计算机控制技术, 旨在投入最少的热量和物料, 换取最大的行业产出。关于计算机控制技术的应用, 在铝电解行业中体现为“自适应控制技术”“模糊控制技术”“中温寻优控制技术”“专家系统”等, 这些技术在铝电解行业中的整体水平明显得以提高, 尤其是“双平衡控制系统”, 解决了铝电解行业的“能量平衡”问题。计算机控制技术在铝电解行业中的实践应用面临三大问题: (1) 自动加料控制技术应用时, 氧化铝低浓度的稳定性保持依然是难点; (2) 电阻控制技术尚未将电阻和热度控制整体结合起来, 操控机的智能化水平有待进一步提高; (3) 其他计算机辅助控制技术提高了安全生产的保障, 但并没有实现绝对的平衡, 距离真正的节能降耗目标, 尚存一定的上升空间。为此, 笔者认为铝电解行业对计算机控制技术的实践应用, 需要深入以上问题, 研究如何让铝电解物料平衡和热平衡达到最佳状态, 以提高电流的效率和降低电能的耗用, 同时争取在电解槽阳极效应方面取得更好的效果。

2.2 低电压技术

低电压铝电解节能技术, 是通过升级工艺控制技术, 实现低电压节能的效果, 在铝电解行业中, 通过相关理论研究和工业生产实践, 笔者发现铝电解节能减排的实现, 需要采用“零效应”等低电压电解工艺技术。铝电解炼铝成本费用极高, 尤其是电费, 大约占总成本的45%左右, 针对该现状, 我们应该采用低电压电解工艺技术, 适当强化电流, 以达到更好效果的热平衡。关于这种技术的实践应用, 表明将电压降到3.8 V~3.9 V的范围内, 阳极电流的密度可以强化到0.79~0.83 A/cm2, 可获得理想的热平衡。为此, 在工艺技术条件的设置方面, 要尽可能降低电解温度、过热度、氧化铝浓度、阳极效应系数、槽电压, 同时提高阳极电流密度, 即我们常说的“五低一高”。值得注意的是, “高”和“低”都并非绝对的数值, 需要针对具体的电解系列相关条件, 进行针对性的设计。鉴于铝电解的电解质组成容易受到氧化铝杂质含量的影响, 所以Li F、KF、Mg F2含量比较低的电解系列, 应该采用相对较低的分子比, 而Li F、KF、Mg F2含量比较高的电解系列, 应采用相对较高的分子比。除此之外, 为了追求最大程度降低槽电压, 以在临界状态获得高电流效率, 我们需要将热平衡、物料平衡、磁流体稳定性的波动控制在较窄的范围内, 形成窄物料工作区、窄热平衡工作区、窄磁流体稳定性调节区, 作为三维变量, 并应用控制系统分析这些变量, 以实现热平衡、物料平衡、磁流体稳定性“三窄”目标。

2.3 新型阴极结构技术

阴极潜能的挖掘, 是铝电解节能减排的致力方向之一。通过增加阴极使用周期和降低阴极压降, 延长电解槽的寿命和减少废气阴极对环境的污染。在这个层面上, 笔者认为需要采用新型阴极结构技术, 一方面是提升阴极质量水平, 可采用30%~80%石墨比的石墨质阴极炭块, 以降低阴极压降, 譬如某铝厂应用30%石墨比的阴极炭块, 将平均炉底压降降低到20 m V。除了需要控制石墨比, 还要求综合考虑石墨的抗热震和抗钠侵蚀性能, 以及注重阴极炭块的质量水平。在实践应用中, 石墨化阴极炭块普遍存在导电不均匀等情况, 为此笔者认为阴极炭块的未来发展技术方向, 应该倾向于“炭块局部选择”和“炭块拼节”等。另一方面是回收利用废弃阴极, 因为阴极当中含量氟化物和氰化物, 这些物质是污染地下水资源的罪魁祸首, 而且造成人体骨骼的极大毒害, 同时还会影响自然生态平衡。关于废弃阴极的回收利用, 要求铝电解厂要设置处置的设施和场所, 将其变废为宝, 譬如可将废弃阴极作为水泥制造的补充燃料、作为化铁炉溶剂、作为铝电解生产添加剂等。

3 结语

铝电解行业是高产低耗和节能减排的目标行业, 在铝价低迷的情况下, 很多铝电解厂家致力于挖掘生产, 节能减排的潜能, 在技术装备和工艺技术等方面取得了一定的成绩。为了提高该行业节能减排水平, 我们需要计算机控制技术, 达到物料和热量的最佳平衡, 提高电流的效率和降低电能的耗用, 同时还可以应用低电压技术和新型阴极机构技术, 这些都是铝电解行业节能减排致力的技术应用方向之一。

参考文献

铝电解多功能天车激光防撞装置 篇8

(1)减速信号Q1设定。将相邻天车停置在生产工艺要求距离，给防撞装置上电，将光电开关调试面板参数选择旋钮置于Q1挡，按Teach-in确认按钮，红色引导光闪动，此时反射板的反射胶帖出现红色光斑同时受光指示灯闪动，关闭系统电源，4min后红光闪动自动消失。

(2)停车信号Q2设定。根据生产工艺要求和天车性能确定两台天车距离(如2～5m)，给防撞装置上电，将调试面板参数选择旋钮置于Q2挡，按Teach-in确认按钮，其余过程同(1)。

(3)将调试面板参数选择旋钮置于RUN挡，防撞装置将自动记忆已设定距离。

铝电解虚拟仿真实训系统开发 篇9

高职冶金技术专业的人才培养特别强调对学生动手能力的培养, 作为冶金技术专业核心课程的铝电解尤其如此。但传统铝电解实训教学—主要通过到铝电解厂进行工种认识实习、生产工艺实习、课程设计等来实现。这就带来以下几个方面的问题:

(1) 学生只走马观花的看, 无法动手实操;

(2) 实习的时间安排无法与理论教学有机结合, 学的时候不看、看的时候学的内容已淡忘;

(3) 铝电解厂生产进度与教学进度不协调, 使学生无法看到课程标准规定的生产实践或具体操作;

(4) 由于工厂实际条件学生无法通过反复练习来掌握基本技能;

(5) 工厂当中实训操作所带来的各种危险无法完全避免;

(6) 基础知识与设计、操作等实际有脱节。

以上几个方面的问题造成铝电解实训教学的效果欠佳。为了提高教学质量, 培养符合高职教育特点的、适合企业和社会需求的铝电解高技能人才, 开发铝电解虚拟仿真实训系统来解决铝电解虚拟仿真实训系统是一条切实可行的路子。

2铝电解虚拟仿真实训系统开发

2.1开发思路

铝电解虚拟仿真实训系统应该达到:

(1) 满足铝电解实训教学的需求 (使学生能够掌握铝电解槽的焙烧、启动、正常生产、测量管理、故障判断与处置等模拟实训操作) 。

(2) 满足工种认识实习及生产实习的要求 (铝电解厂组成, 铝电解车间概貌、铝电解槽及附属供料净化系统设备组成) 。

(3) 兼顾铝电解工技能鉴定培训与考核的要求。

2.2系统组成

2.2.1电解设备

使学生通过软件能够说明铝电解槽 (阴极结构—槽壳及内衬、上部结构—门式支架和大梁、阳极提升装置、夹具和阳极组、筒式下料器、母线结构) 打壳装置及附属设备 (短路口装置、天车、烟气净化系统) 各部分的名称与作用, 正确认识铝电解厂各车间组成

2.2.2电解工艺

使学生直观认识焙烧 (铺焦粒、安装阳极、装炉、安装软连接、安装分流器、通电焙烧) 、电解槽的启动 (灌电解质、捞炭渣、灌铝液) 、正常阶段操 (定时加料——基准加料、欠量加料、过量加料、非正常加料、阳极更换、抬母线、效应熄灭、出铝作业、扎边部、捞炭渣) 作具体过程。

2.2.3.工艺仿真

使学生能够按照安全规程、技术规程、设备规程和管理制度的要求进行焙烧、启动、正常操作 (定时加料、槽电阻调整、阳极更换、效应熄灭) 。

2.2.4.电解故障

使学生能够按照安全规程、技术规程、设备规程和管理制度的要求判断及处理病槽、阳极故障、漏槽、设备事故。

2.3系统功能

2.3.1配合金属铝熔盐电解课程理实一体化教学

按照金属熔盐电解课程标准的要求, 可以在设备、正常生产管理、物料输送与净化等教学环节中, 使用金属铝虚拟仿真系统进行理实一体化教学, 激发学生学习兴趣, 提高教学质量。

2.3.2进行金属铝熔盐电解仿真实训

金属铝熔盐电解虚拟仿真实训系统可以进行仿真实训, 进行铝电解焙烧、启动、正常生产管理、测量、故障判断与处理等仿真实训操作。

2.3.3进行铝电解工技能鉴定培训及考核

利用铝电解仿真实训系统对在校学生和企业职工进行铝电解工技能鉴定培训及考核, 有力地促进在校学生“双证书” (毕业证、职业资格证) 制度推行和企业职工培训的补充, 同时还将现代信息技术引入职业技能鉴定培训及考核工作。

3系统使用效果

某校冶金技术专业联合铝电解企业和软件开发企业按照以上所述的思路和功能, 开发出铝电解计算机虚拟仿真实训系统, 并经过三年的使用取得了良好的效果:近三年毕业生到铝电解企业就业的比例占到毕业生总人数的20%, 而且企业反馈的信息是学生到企业一线上手快, 学生对企业工作的实际情况表现出了良好的适应性;通过对在校学生进行教学质量进行跟踪调查反馈的结果分析, 学生对仿真系统的使用非常欢迎, 认为通过理实一体教学和仿真实训对铝电解操作和技能掌握得比较好;对铝电解仿真实训系统在职业技能鉴定及考核中的运用, 劳动及社会保障部门给予了高度评价, 认为这是对冶金相关工种鉴定考核及培训手段的创新。

4结论

作为铝电解虚拟仿真实训系统的开发及成功使用经验总结, 可以得出以下几点结论:

(1) 对系统开发必须由学校提出构建思路 (包括典型设备和企业生产流程选择、系统总体结构、系统功能及组成) , 基础资料收集和软件开发企业、铝电解生产企业选择.

(2) 选择具有良好合作的铝电解企业作为开发系统的参照对象, 将有力地推进前期资料收集和调研 (主体设备和辅助设备图纸、安全规程、技术规程、设备规程和管理制度、现场操作视频采集) 后期系统开发效果的评价工作, 为系统开发及成功应用打下坚实的基础。

(3) 选择具有相关实训系统开发软件的企业, 可以加速系统开发进度和保证后期使用效果。

总之, 只有形成以学校、铝电解生产企业、软件开发企业“三位一体”, 协作开发的机制, 才能开发出融合了最新铝电解职业教育理念、现代铝电解生产特点和计算机最新技术趋势的, 为学校教师和学生喜闻乐见、企业和社会欢迎的铝电解虚拟仿真系统。

参考文献

[1]徐征, 周怀敏, 等.拜耳法生产氧化铝工艺仿真培训系统的开发[J].云南冶金, 2011, (06) :65-68.