第二篇铝电解槽
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铝电解车间安全操作规程范文1. 一、车间入口和出口安全规程1.1 进入车间时,必须佩戴指定的防护设备,包括头盔、防护眼镜、耳塞等,并确保其良好状态。
1.2 确保车间入口和出口的畅通,避免物品堆放、设备摆放或其他障碍物阻挡通道。
1.3 在车间出口附近设置明显的安全标识,提醒人员注意安全,避免跌倒或碰撞事故。
2. 二、化学品使用和储存安全规程2.1 使用化学品前,必须熟悉化学品的性质、危害和正确操作方法,并按照规定佩戴好防护设备。
2.2 严禁将化学品随意混合使用,必须按照规定的比例和顺序进行搅拌和混合。
2.3 储存化学品时必须标明化学品的名称和危险性,并分门别类存放,避免混淆和交叉污染。
2.4 定期检查储存的化学品容器是否完好无损,如有破损或泄漏应及时处理或更换。
3. 三、电解槽操作安全规程3.1 操作前必须确保电解槽内没有积存的杂质,必要时进行清理,并确保清理工作的安全进行。
3.2 在操作电解槽时,必须佩戴绝缘手套和鞋,以防触电事故的发生。
3.3 操作人员必须熟悉电解槽的操作流程和注意事项,严禁违规操作,如未经许可擅自更改电解槽参数等。
3.4 操作完毕后,必须关闭电解槽的电源,并确保电解槽内的电流已完全断开。
4. 四、紧急事故处理安全规程4.1 车间内必须设立紧急事故报警装置和灭火器,并定期进行检查和维护。
4.2 在发生火灾等紧急事故时,必须迅速向工作人员发出警报,并按照应急预案进行逃生和扑救。
4.3 在紧急事故处理中,必须听从指挥,并积极参与救援工作,确保自身和他人的安全。
4.4 紧急事故处理完毕后,必须进行事故调查和分析,并及时修复相关设备和设施,以防再次发生类似事故。
5. 五、设备操作安全规程5.1 在操作设备前必须穿戴适当的工作服和防护具,并注意设备的工作状态和报警信号。
5.2 严禁擅自操作未经培训的设备或使用损坏的设备,必须按照操作手册和规定的方法进行操作。
5.3 操作设备时要保持专注和集中注意力,避免分心或马虎,确保操作的准确性和安全性。
电解铝电解槽制作安装要点及措施曲百会(七冶建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550014)摘 要:现阶段电解铝电解槽的制作、生产、安装相对于以前的电解铝自培槽的工艺在许多环节上都有了非常大的改善和进步,尤其是在自动化控制方面,水平有了显著的提升。
传统的电解铝电解槽生产过程中会难以避免地产生废气废烟污染空气的现象,还会造成材料资源的浪费,增加电解铝电解槽制作安装的成本。
本文把电解铝电解槽的制作安装作为探究的主要内容,提出了一些关于电解铝电解槽制作安装的要点和措施方案。
电解槽的制作安装水平很大程度上决定着槽壳的质量,甚至关乎整个机械设备的使用年限长短,因此研究电解槽的制作安装显得非常有必要,它有着非常重要的影响。
关键词:电解铝;电解槽;制作安装;措施;应用中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)17-0007-2Key points and measures of making and installing electrolytic aluminum cellQU Bai-hui(The Seventh Metallurgical Construction Group Co., Ltd., Guiyang 550014, China)Abstract: The traditional electrolytic aluminum self-baking cell production process is difficult to achieve automatic control level, and can not solve the problem of electrolytic smoke pollution, in order to avoid the waste of resources, people on the electrolytic cell production and installation process to improve, highlight the environmental protection performance of the process, to achieve the product pre-baking transformation.Based on this, this article in electrolytic cell as the research object, this paper expounds the end of the cell wall of process control points, this paper introduces the 500 ka and the 600 ka pre-baked cell technology improvement measures, electrolyzer technology level is directly related to the quality of the tank shell, the end is related to the service life of the whole machine, so the production process requirement is of great significance.Keywords: electrolytic aluminium; electrolytic cell; manufacture and installation; measures; application电解槽的设计对现代电解铝电解槽高效且节能的优势特征发挥着关键作用。
浅析大型铝电解槽铝水平管理随着时代的发展,尤其是科技的进步,推动了诸多领域的发展,在电解槽生产过程中,最为关键的是铝水平,以及槽电压两项技术,重视电解槽的稳定运行,以及大范围应用低电压工艺,是体现两者的中心作用的具体表现。
铝水平的关系,对电解槽是否能够持续稳定的运行有着重要影响,同时,槽电压也影响电解槽的耗电量,并且会直接影响电流效率。
笔者立足自己的工作实践,对铝电解槽,以及对铝水平的管理展开分析,探究新的管理思路。
以期能够为相关的研究,以及为相关的生产工作提供有效的支持与帮助。
标签:电解槽;铝水平;管理思路;炉膛前言近年来,中国经济社会取得巨大的发展成果,铝电解技术也在不断的发展,取得的成绩有目共睹,在2007年到2018年,十多年时间,我国的槽型容量增加一倍,同时,电耗指标也达到了国际范围内,行业中的领先水平,新技术不断的被研发出来。
除此以外,在生产技术方面,主要是精细化分析管理工作上,也在不断的进行创新,新的思路、新的观点层出不穷。
新技术、新思路进行创新的最终追求,就是要保证电解槽的稳定、持续运行,实现经济效益的最大化,想要实现这一目标,最为关键的路径是科学并且合理的分析管理方法。
1 铝水平的管理1.1规划铝水平阶段标准众所周知,如果铝水平过高,则极为容易导致电解槽的炉膛变差,此时,电解槽进入冷行程的几率也会大大提高。
解决这一问题,最为有效的方法是降低铝水平。
从小型槽到大型槽槽膛尺寸变大了,槽膛从而也变得复杂了。
这给我们对日常电解槽得管理增大了难度,也对槽况得判断增加的难度。
在电解槽使用年限增加的同时,电解槽的炉底,因为常年累月的沉淀累积,以及其内衬材料也会发生一定程度上的变形,这便是炉膛变差的必经之路。
正常的生产期约为5年到8年的时间,因此,根据生产期,设计铝水平曲线的关键,就在于它的上位值以及它的下位值。
所谓的下位值,其实质是指刚刚启动后期管理的电解槽,其可以达到各方面平衡,以及最大程度上提高经济效益的铝水平,而对于上位值而言,更加注重的是电解槽液体的工高度,对铝水平高度的影响。
电解铝工作原理电解铝是一种常见的金属制备方法,其工作原理基于电解质溶液中的电解过程。
本文将详细介绍电解铝的工作原理,从电解槽结构、电解液组成、电解反应等方面进行阐述。
一、电解槽结构电解铝的工作原理涉及到一个特殊的设备——电解槽。
电解槽通常由钢制槽体和碳质阳极组成。
槽体内部被涂覆一层耐火材料,以承受高温和腐蚀。
阳极则是由碳块制成,通过电极引线与电源相连。
二、电解液组成电解液是电解铝过程中的重要组成部分。
一般情况下,电解液由氟化铝和氯化铝组成,其中氟化铝起到增加电解液的导电性能,而氯化铝则有助于调节电解液的酸碱度。
三、电解反应电解铝的工作原理基于电解液中的电解反应。
在电解槽中,阳极和阴极之间形成电解质溶液。
当外加电流通过电解槽时,阳极上的氧化反应和阴极上的还原反应同时进行。
具体来说,阳极上的氧化反应是氧化铝离子生成氧气和铝离子。
这个反应可以用如下方程式表示:2Al3+ → 6e- + 2Al而阴极上的还原反应是铝离子还原生成铝金属。
这个反应可以用如下方程式表示:6e- + 2Al → 2Al通过这两个反应,电解铝的工作原理实现了从氧化铝到铝金属的转化。
四、工作过程电解铝的工作过程可以分为三个阶段:起始阶段、稳定阶段和终止阶段。
在起始阶段,电解槽中的电解液开始加热,直到达到适宜的温度。
然后,电源开始提供电流,电解反应开始进行。
在稳定阶段,电解槽中的电流和温度保持稳定,铝金属不断在阴极上析出。
最后,在终止阶段,电源停止供电,电解反应结束。
五、应用领域电解铝作为一种重要的金属制备方法,在工业生产中有广泛的应用。
铝是一种轻质、导电性好、耐腐蚀的金属,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
总结:本文详细介绍了电解铝的工作原理,从电解槽结构、电解液组成、电解反应等方面进行了阐述。
电解铝作为一种重要的金属制备方法,在工业生产中具有广泛的应用前景。
通过深入了解电解铝的工作原理,我们可以更好地理解和应用这一技术。
铝电解阳极炭渣全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铝电解阳极炭渣是指在铝电解过程中生成的一种固体废物,主要成分为碳、氧化铝、氟化铝等物质。
铝电解是将氧化铝电解成纯铝的工艺过程,是铝的主要生产方式。
在这个过程中,阳极炭棒在电解槽中被电解,产生阳极炭渣。
铝电解阳极炭渣含有大量氟化铝和碳,因此具有一定的对环境危害性。
铝电解阳极炭渣中含有大量的氟化铝和碳。
氟化铝是铝的主要原料,但是它在大气中极不稳定,在高温下易与水蒸气反应,产生氢氟酸和氧化铝。
氢氟酸具有强烈的腐蚀性,对环境和人体健康产生危害。
碳的存在也会对环境产生污染,当阳极炭渣进入土壤或水体中时,会阻断土壤孔隙或水体通道,影响土壤通气性和水体水质。
铝电解阳极炭渣对环境造成的污染还体现在其处理方式上。
目前,大部分的铝电解厂采用填埋的方式处理炭渣,这种方式不仅占用大量的土地资源,还会造成地下水污染和土壤污染。
填埋炭渣也容易造成二次污染,一旦填埋场不加覆盖或不得当处理,可能会导致炭渣中的有害物质渗漏到地下水或土壤中,引发环境污染。
针对铝电解阳极炭渣对环境产生的污染问题,目前有一些处理方法和技术。
首先是炭渣的资源化利用,炭渣中含有丰富的氟化铝和碳素,可以作为原料进行回收利用。
通过合理的工艺处理,可以将炭渣中的有害物质分离提取出来,降低对环境的危害。
其次是采取物理化学处理的方法,如高温焚烧、湿法处理等,将炭渣中的有害物质转化成无害产品或废料。
也可以结合无害化处理和资源化利用的方法,综合利用炭渣中的各种成分,实现炭渣的减量化、资源化、无害化处理。
在实现铝电解阳极炭渣资源化利用的还需要加强对炭渣处理过程中对环境的监管。
相关部门应该建立完善的监管机制,加强炭渣的收集、运输和处理管理,严格控制炭渣的填埋和堆放,避免对环境造成二次污染。
也应该加大对新型环保技术的研发和推广,促进炭渣的资源化利用和无害化处理。
只有这样,才能有效降低铝电解阳极炭渣对环境的污染,实现循环经济和可持续发展的目标。
170-K A的铝电解槽的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录一.铝工业的介绍1.铝电解工业现状 (1)2.电解铝工业的发展趋势 (2)3.全球电解铝市场供求状况 (3)二.熔盐电解1.熔盐电解质 (4)2.影响熔盐电解质的因素 (5)三.电解生产工艺流程 (6)四.铝电解槽的设计计算1.阳极结构参数的选择与计算 (7)2.电解槽槽体结构选择计算...................... (8)3.阴极结构参数的选择及计算 (9)五.铝电解槽导电部件的选择计算1.阳极部分导电部件的选择与计算...................................... (10)2.阴极部分导电部件的选择与计算 (11)六.铝电解槽电压平衡计算1.阳极部分 (12)2.电解质电压降 (13)3.阴极部分电压降 (14)4.阳极效应分摊电压 (15)5.连接母线压降 (16)七.电解槽电压平衡表 (17)八. 铝电解槽工作制度 (18)九. 设计心得 (19)十.附图 (20)170KA的铝电解槽的设计一.铝工业的介绍由于铝电解生产需要大量的电能,故降低单位铝产量的电能消耗量是历来追求的目标。
在铝工业生产初期,每千克铝电耗量高达30~40kwh-1。
以后,随着供电设备的更新,电解槽生产能力的增大,阳极和导电母线电流密度的减小,电解槽结构的改进和生产操作的改善,电耗率亦相应地有所降低,现在一般电耗率为13~15kwh-1/kg,有的甚至降低到kg。
1.铝电解工业现状本世纪八十年代以来,国外新增电解系列已普遍采用大型预焙阳极电解槽,系列电流强度普遍达到180~350kA,吨铝直流电耗降至12900~14000 。
目前,西方国家用于生产的电解槽最大电流强度为350 kA,且绝大多数企业为280~320 kA的超大型预焙槽,电流效率平均达到了94%~96%。
近年来,我国新建槽多采用180~300 kA的大型槽,改造旧槽因投资等方面的原因,多采用75kA或160~240 kA之间的槽型,其技术与世界先进水平比仍有一定的差距,到目前为止,国内仅有少数企业采用技术上与世界一流企业基本同步的280~320kA之间的槽型。
3.11 铝电解的电压平衡在系列电流基本恒定的情况下,电解槽的电压高低直接决定着电解槽的能量收入,因而也就直接影响到电解槽的能量平衡。
改变电解槽的电压的最主要手段是调节电解槽的极距来改变电解质的电压降。
可见,维持电解槽的“电流通道”中各个部分的电压降有一个合理的、稳定的分布(即维持一个理想的电压平衡)既对维持电解槽的能量平衡有重要意义,又对维持合适的极距有决定性的作用。
3.11.1 电压平衡的相关概念与计算方法(1)槽工作电压与槽平均电压的定义关于电解槽的电压,有两个重要的定义,一个称为槽工作电压(简称槽电压);另一个称为槽平均电压。
槽电压是指电解槽的进电端与出电端之间的电压降(注:对于相邻的电解槽,上台槽的进电端就是下台槽的出电端)。
平均电压一般指日平均电压,它是在槽电压的日平均值的基础上再增加两项:一是槽外母线(主要是从整流车间到电解车间的连接母线,和穿越电解车间过道的连接母线)上的电压降(日平均值);二是阳极效应的分摊电压(日分摊),这种关系可用下式表达:V平=∆V槽+ ∆V外母+ ∆V效(3-30)其中:V平代表平均电压;∆V槽代表槽电压(日平均值);∆V外母代表外母线电压降(日平均值);∆V 效代表阳极效应分摊电压,它由下式计算:∆V效=k(V效应-V槽)τ效应/(24⨯60)(3-31)其中,V效应为当日内效应发生时段内的平均效应电压;V槽依然代表槽电压(日平均值);τ效应代表当日所发生的阳极效应的总持续时间(分钟);k代表阳极效应系数。
需指出,生产中在制作日报时,一般不考虑阳极效应系数,即取消上式中的系数k,这意味着当日发生的阳极效应所增加的电压全部分摊在当日,若当日无阳极效应,则当日无效应分摊电压为零。
但在进行电压平衡测试时,一般要考虑阳极效应系数,并且采用较长的时段(如一个月)来计算效应分摊电压。
槽电压一般分为四个组成部分:极间电压降(∆V效极间),阳极电压降(∆V阳)、阴极电压降(∆V阴)及槽母线电压降(∆V槽母),即:∆V槽=∆V极间+∆V阳+ ∆V阴+∆V外母(3-32 )(2)极间电压降极间电压降(∆V极间)又可分为反电动势(E反)和电解质电压降(∆V质)两个组成部分,E反提供电解反应(电化学反应)所需的能量,它又可划分为理论分解电压和过电压两大部分。
电解铝技术工作总结(精选多篇) 第一篇:电解铝公司2014年设备管理工作总结铝电公司2014年工作总结2014年设备管理工作在公司领导大力支持和各单位密切配合下,以公司一号文为指导,强化完善设备基础管理,贯彻实施设备定时点检和定期维护工作制度,坚持以养代修的管理理念,加强设备运行维护管理,强化车间管理人员和基层干部员工的责任意识,不断优化设备运行方式,推进设备技改创新,降低设备能耗。
通过各单位干部员工共同努力,顺利完成了全年设备管理任务。
一、设备运行维护管理常态化工作有序开展。
随着设备运行维护经验不断积累,各单位设备日常运行维护管理工作日渐规。
突出表现在:1、定期润滑保养工作开展较好,记录规,机械传动设备润滑及时到位,2014年没有发生一起因润滑不良造成设备损坏的事故。
阳极车悬链运行维护是一个典型事例,通过对悬链润滑周期、点检部位、点检人员规确定,2014年悬链故障停机率较2014年大幅度降低。
2、设备日常巡检项目、周期不断规完善。
以供电车间设备巡视点检和定期管理模式为样板,要求净化、机电、阳极车间对各自设备日常点检巡视项目、周期和记录进行了完善,保证设备缺陷及时发现,及时消除,避免故障扩大。
生技科加大了对各单位设备消缺监督检查力度,加大对巡检、消缺不及时造成设备故障的考核力度,2014年设备缺陷日常消缺率较2014年显著提高。
3、设备管理制度、基础资料不断完善。
2014年对公司设备管理围划分、固定资产管理、起重设备管理、大中修管理、设备事故管理、设备分级等制度进行了修订完善,对设备电子台账进行了刷新,保证设备制度、资料与生产同步,指导、服务生产。
二、加强设备消缺,持续开展设备优化消缺,提高运行安全性和稳定性,减少故障率。
1、及时吸取同行业事故教训,年初配合西开公司完成了gis开关站13个工作间隔干燥剂盒老化缺陷全面整改,避免发生重大设备事故。
2、针对电解槽打壳气缸酚醛支座绝缘容易磨损,更换工作量大问题,组织三个电解车间经过改造实验,利用尼龙绝缘材料替代,不仅耐磨耐用,单个尼龙绝缘套较酚醛绝缘套成本降低1/3。
电解铝电解槽结构电解铝是一种常见的铝生产方法,其核心设备是电解槽。
电解槽是一个用于电解铝的设备,它采用特定的结构设计,以实现高效的铝电解过程。
电解槽通常由斜坡式底槽、阳极和阴极等组成。
斜坡式底槽是电解槽的主体部分,它由耐火材料制成,具有较好的耐高温和耐腐蚀性能。
底槽的斜坡设计有助于铝液从底部流出,便于收集和提取。
阳极位于底槽的顶部,它是电解过程中的正极,通常由碳材料制成。
阳极的作用是提供氧化反应所需的正电荷。
阴极位于底槽的底部,它是电解过程中的负极,通常由碳材料涂覆钢制而成。
阴极的作用是吸收氧化反应产生的电子。
在电解铝的过程中,电解槽中的电解质是非常重要的。
电解质一般采用氟化铝和氯化铝的混合物,它们可以提供所需的离子导电性。
电解质的浓度和温度对电解过程的效果有着重要的影响。
此外,电解槽还需要配备炉渣槽和温度控制系统等设备,以确保电解过程的稳定性和效率。
除了上述基本结构外,电解槽还可以根据具体的工艺要求进行一些改进。
例如,可以在底槽中设置导流板或导流槽,以改善液体流动的均匀性和稳定性。
此外,还可以在阳极上设置保护罩,以减少阳极的损耗和杂质的进入。
电解槽还可以根据需要进行分段设计,以提高铝液的纯度和收集效率。
在实际应用中,电解槽的结构设计需要兼顾多个因素。
首先,要考虑到生产效率和能耗的平衡,以实现高效的铝生产。
其次,要考虑到设备的耐用性和稳定性,以确保长期稳定运行。
此外,还要考虑到维护和清洁的便利性,以减少生产线停机时间和生产成本。
电解铝电解槽是实现铝电解的关键设备,其结构设计直接影响到生产效率和产品质量。
通过合理的设计和改进,可以提高电解过程的效率和稳定性,实现高效、低能耗的铝生产。
探讨电解铝电解槽制作安装要点及措施摘要:现代化铝电解槽拥有高效和节能的特点,而电解槽的设计就是其中的关键。
铝电解槽的稳定性是铝生产质量的重要保证,电解槽应力变形、磁流热平衡和稳定性也是解决铝电解稳定性的关键之处。
通过物理场设计,应用先进的生产技术与配套设施,将石墨化阴极炭块应用其中,可以有效提高铝电解槽的制作与安装技术水平。
本文重点分析电解铝电解槽有效的安装要点以及措施,提出一定的建议,望有助于铝行业的发展。
关键词:制作安装;电解槽;措施1.电解铝电解槽制作安装设计要点1.1先进的技术应用以下几项技术可以用在铝电解槽安装与制作中:①窄加工面技术。
结合铝电解槽热平衡特点,可以选择300mm和420mm尺寸作为大加工与小加工面宽的铝电解槽尺寸。
这样设计下铝电解槽日产量可以每d提高1.27kg/m2。
②阳极升降技术。
该技术适合用在结构简单、方便制造的三角板滚动移杆结构的阳极升降机构中。
③船形铝电解槽壳技术。
以铝电解槽壳受力情况加以分析,使用最少材料却能满足铝的电解需求,提高铝电解槽壳的强度。
通过有限元分析模型,推出了船形结构,有利于实现侧壁处空气对量,并为企业节省大量钢材。
④腹板梁技术。
在铝电解槽加工安装中,应用腹板梁结构,凭借其自身刚度大、不易变形的特点,能够有效节省钢材,提高铝电解槽的稳定性[1]。
1.2电解槽端头壁板及其附件制作工艺的安装技术要点①下料前对各规格板材进行外观检查,外观有裂缝、缩孔、气泡、重皮、夹渣等缺陷时不得使用。
②下料时以半自动切割及机械裁剪为主,从而保证料边质量。
③端侧板下料长度应在设计长度的基础上考虑焊接缝及调校收缩量。
④端侧板及为带进行弯制时必须在滚床上进行。
起弧切点及落弧切点定位要求准确,弧度应均匀。
⑤弯制壁板上胎具后对准基准点,再进行刚性支撑固定,并且检测壁板不平度。
⑥加筋板、加筋环板、围板等组对时从端头壁板的纵横中心线为基准规线。
⑦加筋板、端部环板、围板焊接时尽量不采用立焊,在需要翻转焊接时,端头壁板及其附件必须与胎具整体翻转。
200KA预焙阳极铝电解槽阳极组设计-图文金属冶金学专业课课程设计—200kA预焙阳极铝电解槽阳极组设计第一章绪论20世纪80年代以前,工业铝电解的发展经历了几个重要阶段,其标志的变化有:电解槽电流由24kA、60kA增加至100~150kA;槽型主要由侧插棒式(及上插棒式)自焙阳极电解槽改变为预焙阳极电解槽;电能消耗由吨铝22000kW2h降低至15000kW2h;电流效率由70~80%逐步提高到85~90%。
1980年开始,电解槽技术突破了175KA的壁垒,采用了磁场补偿技术,配合点式下料及电阻跟踪的过程控制技术,使电解槽能在氧化铝浓度变化范围很窄的条件下工作,为此逐渐改进了电解质,降低了温度,为最终获得高电流效率和低电耗创造了条件。
在以后的年份中,吨铝最低电耗曾降低到12900~13200kW2h,阳极效应频率比以前降低了一个数量级。
80年代中叶,电解槽更加大型化,点式下料量降低到每次2kg氧化铝,采用了单个或多个废气捕集系统,采用了微机过程控制系统,对电解槽能量参数每5进行采样,还采用了自动供料系统,减少了灰尘对环境的影响。
进入90年代,进一步增大电解槽容量,吨铝投资较以前更节省,然而大型槽(特别是超过300kA)能耗并不低于80年代初期较小的电解槽,这是由于大型槽采取较高的阳极电流密度,槽内由于混合效率不高而存在氧化铝的浓度梯度;槽寿命也有所降低,因为炉帮状况不理想,并且随着电流密度增大,增加了阴极的腐蚀,以及槽底沉淀增多,后者是下料的频率比较高,而电解质的混合程度不足造成的。
尽管如此,总的经济状况还是良好的。
90年代以来,电解槽的技术发展有如下特点:(1)电流效率达到96%;(2)电解过程的能量效率接近50%,其余的能量成为电解槽的热损而耗散;(3)阳极的消耗方面,炭阳极净耗降低到0.397kg/kg-Al;(4)尽管设计和材料方面都有很大的进步,然而电解槽侧部仍需要保护性的炉帮存在,否则金属质量和槽寿命都会受负面影响;(5)维护电解槽的热平衡(和能量平衡)更显出重要性,既需要确保极距以产生足够的热能保持生产的稳定,又需要适当增大热损失以形成完好的炉帮,提高槽寿命。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟铝电解生产工艺技术(三)2.铝电解生产的主要设备—铝电解槽简介(1)铝电解槽的演变在铝电解工业中,电解槽的大小,一般也称电解槽的容量,皆以其电流强度的大小表示。
铝电解槽的电流强度,也是经历了由小到大逐步增加的过程。
第二次世界大战前,世界各国铝厂的系列电解槽的电流强度,在2-5 万安培,战后到1952 年发展到6-8 万安培。
20 世纪80 年代初期发展到15-20 万安培,目前则已达到30 万安培以上,并已开始研究开发更大容量的电解槽。
①第一阶段(初期的预焙槽)在铝电解法投入工业生产初期,电解槽很小,电流强度低,使用的阳极是预焙的石墨或碳素制成的,阳极电流密度高达6-7A/cm2,电耗增高至90000 kW.h/t 铝,生产成本高,铝价昂贵。
例如,1888 年时用于生产的是4000A 的电解槽,电解槽有一个方形阳极,阳极电流密度为6.4A/cm2,槽电压为10V,电耗为42000kW.h/t 铝。
但1933 年时电解槽的电流强度就已经达到55000A,有预焙阳极22 块,阳极电流密度降至1.01A/cm2,电耗降至20000 kW.h/t 铝。
②第二阶段(旁插槽)早在1923 年挪威就开始采用8000A 的旁插槽。
美国在1927 年开始用直径为2.lm、高1.5-1.6m 的圆形旁插阳极,其电流强度为25000-30000A。
以后旁插槽逐渐发展,直到取代初期预焙槽。
当时的旁插槽具有如下特点: a.阳极数目少,操作简易,能适应大一些的电流强度;b.阳极不需预制,省去了成型和焙烧过程,无残极,阳极成本下降;c.电解槽安装了密闭装置,环保和劳动条件有所改善。
图2 是旁插槽的示意图。
[next]③第三阶段(上插槽)上插槽在20 世纪40 年代开始试用,60 年代初期扩展到一些产铝国家。
与旁插槽相比它的优点是: a.导电系统进一步有所简化;b.电解槽和阳极的操作便于机械化、自动化;c.集气罩密闭性好,抽出气体量。
第二篇:铝电解生产的工程技术 1、现代预焙铝电解槽的基本结构现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽,并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽(预焙槽)。
因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。
工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。
各类槽工艺制度不同,各部分结构也有较大差异。
图1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图;图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图(总图)。
图1 预焙铝电解槽断面示意图铝液 阳极炭块 电解质液 下料器 阴极炭块 电解质结壳耐火与 保温内衬钢壳 阴极钢棒集气罩 阳极导杆 氧化铝覆盖料图2 预焙铝电解槽三维结构模拟图图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图1.混凝土支柱;2.绝缘块;3.工字钢;4.工字钢;5.槽壳;6.阴极窗口;7.阳极炭块组;8.承重支架或门;9.承重桁架;10.排烟管;11.阳极大母线;12.阳极提升机构;13.打壳下料装置;14.出铝打壳装置;15.阴极炭块组;16.阴极内衬1.1 阴极结构电解铝工业所言的阴极结构中的阴极,是指盛装电解熔体(包括熔融电解质与铝液)的容器,包括槽壳及其所包含的内衬砌体,而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素(阴极炭块为主体)与侧衬材料,阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。
阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标(包括槽寿命)产生决定性的作用。
因此,图3 我国的一种200kA 预焙铝电解槽(照片)1312 3 5 711 10 8 4 6 15 1412 169阴极设计与槽母线结构设计一道被视为现代铝电解槽(尤其是大型预焙槽)计算机仿真设计中最重要、最关键的设计内容。
众所周知,计算机仿真设计的主要任务是,通过对铝电解槽的主要物理场(包括电场、磁场、热场、熔体流动场、阴极应力场等)进行仿真计算,获得能使这些物理场分布达到最佳状态的阴极、阳极和槽母线设计方案,并确定相应的最佳工艺技术参数(详见本书第三篇 “铝电解槽的动态平衡及物理场”),而阴极的设计与构造涉及到上述的各种物理场,特别是它对电解槽的热场分布和槽膛内形具有决定性的作用,从而对铝电解槽热平衡特性具有决定性的作用。