本發明屬于有色冶金技術領域，尤其涉及一種鋁電解系統中全流程氟物質流計算方法。
背景技術：
自鋁冶煉采用hall-heroult法以來，鋁用氟鹽以它特有的功能，以不可或缺的定位，伴隨并影響著世界電解鋁行業的發展。但在鋁電解生產過程中會產生大量的氟化物和粉塵，其中氧化鋁熔鹽電解過程中所產生的含氟氣體是鋁電解時的主要有害氣體，每生產l噸鋁就要消耗近40噸氟鹽，其中除去部分被電解槽內襯和炭渣吸收外，約有60％的氟鹽以氣態氟(氟化物)和固態氟(粉塵)形式逸散到槽外。
在鋁電解過程中，影響氟排放的主要因素包括原料成分、實際槽況、電流效率、電解環境及溫度等多項工藝參數，目前各學者還從來沒有對氟元素全流程物質流與各工藝參數之間關系進行過深入的研究，這對鋁電解過程氟污染物的宏觀調控治理是一種嚴重的制約。
技術實現要素：
本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的目的之一在于提供一種鋁電解全流程氟物質流計算方法。該方法可以快速推斷氟元素全流程物質流行為，判斷鋁電解各個控制單元可控因素的影響，計算得到全流程各節點含氟量。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
一種鋁電解全流程氟物質流計算方法，依據鋁電解過程的物料平衡及化學反應機理，建立原料成分、實際槽況、電流效率、電解環境及溫度之間的數學模型，并全面考慮實際工廠所測得的數據，對數學模型中的參數進行優化，由此建立了各工藝參數和電流效率及氟排放的影響的定量關系。
進一步的，依據鋁電解過程的物料平衡原理有：
鋁電解過程氟元素的總輸入量
氟元素的總輸出量
其中：fg為進入煙氣的氟含量，f3為電解質增量，f4為槽內襯吸收氟含量，f5為機械損失氟含量，f6為殘極損失氟含量，f7為焙燒煙氣煙囪排氟，fa為進入煙氣后返回電解槽的氟含量，fb為補充損失含氟含量，fc為殘極吸收后返回電解槽氟含量；
依據鋁電解化學反應機理，對上述參數進行求解，即可得到原料成分、實際槽況、電流效率、電解環境及溫度之間關系式。
進一步的，進入煙氣的氟含量滿足如下關系式：
fg＝fvp+fep+fgb+0.55×a+0.12×f-0.35×q
fvp＝5351000/ce/pb(-4pm+8vp-7pnaf)
其中：fep為被氣體攜帶走的固氟，kg(f)/t(al)；
fgb為電解質被水解形
聲明：
“鋁電解全流程氟物質流計算方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中南大學
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2025年07月09日 ~ 11日 
