降低预焙阳极铝电解槽压降实践
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降低阳极铁—碳压降的生产实践在电解铝厂的生产中,阳极被誉为“电解的心脏”,而作为阳极组装质量的主要指标,铁—碳压降的高低,在一定程度上决定着吨铝电耗的高低。
特别在大型预焙铝电解槽的生产实践中,电流强度普遍较大,每处压降(既使很小)长时间累计下来就是很大的数字。
如何降低铁—碳压降,可以说是直接关系到铝电解生产成本的大问题之一。
我车间采用各种具体措施降低铁—碳压降,收效甚好。
一般来讲,促使阳极铁—碳压降升高的原因主要有以下几个方面:1、钢爪砂洗除锈不到位,高度不够,不洁净,有铁锈、杂质等附着在上面,形成隔离层,影响导电,从而使压降升高。
2、磷生铁中粉尘和碳粒处理不达标,在浇注过程中产生杂质气泡夹杂,增大磷生铁的电阻,使压降升高。
铁水中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响强度和致密度,而且还与磷铁形成气孔、裂纹等缺陷有关,还直接降低导电性能。
3、浇注前对碳碗的吸灰、清理不干净,会影响铁水的流动,或者混入铁水,造成铁水与碳碗接触不紧密,铁水本身夹杂。
吸灰不干净,也可导致浇注后磷铁环与碳碗之间有明显的缝隙,导杆可以轻微的晃动。
在浇注过程中,钢爪上粘结的氧化铝粉或面壳块会落入碳碗,影响浇注质量。
4、爪头上抹的铅粉、石墨涂料不到位,不均匀,不能起到良好导电作用,反而使压降升高。
铅粉、石墨中的水分挥发不出去,会使铁水在浇注中起泡或翻腾,严重时还会发生放炮现象,影响浇注质量。
5、浇注中因碳块潮湿,不得不进行二次浇注(先在碳碗中注入少量铁水,对碳块进行预热,然后再进行浇注,从回收到车间的残磷铁碗上,可以很清楚的看到二者有一道明显界限),浇注铁水流速不均匀或流速过快,都会使铁水收缩不合理,形成磷铁环断裂缝,即炸裂缝(有的有两处以上断裂纹)。
二次浇注会使铁水上下翻腾,夹杂气泡,两次浇注磷铁间出现断层,增大电阻,在电解生产中产生热量,严重的会造成阳极碳块整个脱落。
6、钢爪、阳极碳块本身质量有问题,杂质过多。
钢爪中有气孔、夹渣,会影响钢爪的导电性能。
180kA铝电解槽降低阳极效应系数的策略及经验摘要本文结合生产实际,分析了在180KA槽上降低效应系数的可行性,总结了降低效应系数的策略和经验,得出利用降低效应系数可以较大幅度降低直流电单耗的结论。
关键词180KA;铝电解槽;降低;阳极效应系数0引言电解铝行业属于高能耗产业,能源利用率低于48%。
在能源严重缺乏的今天,节能降耗已成为铝工业发展的新方向。
效应均摊电压对电耗的影响为30mv~150mv,在其它降耗潜力都已挖掘的情况下,通过降低效应系数来降低直流电耗仍然有较大的节能空间。
1降低阳极效应系数的可行性分析1.1阳极效应发生的机理阳极效应是熔盐电解所固有的一种特征现象。
阳极效应可以看作是一种“阻塞效应”,在很大程度上阻碍阳极与熔体间的电流传递。
对阳极效应发生的机理及其反应过程,可谓众说纷纭,有湿润性改变学说,阳极过程改变学说,氟离子放电理论,静电理论等。
但每种理论都说明铝电解槽阳极效应发生的本质是阳极表面供给不足。
造成阳极表面供给不足的主要原因有3方面:一是氧化铝供给不足(下料量偏低);二是电解质溶解溶解氧化铝能力偏差;三是电解质传质能力不足(电解质发粘)。
因此,从理论上来讲,只要我们保持阳极表面有充分的,就可以控制阳极效应的发生。
实际生产中,许多效应的发生,有明确的原因就是氧化铝供给不足或电解质溶解氧化铝能力偏差引起的。
1.2阳极效应对生产的益处及降低效应系数后对生产的负面影响1.2.1阳极效应的发生对生产有以下好处1)清理阳极底掌,活化阳极表面,保证阳极正常工作;2)促使炭渣分离,保持电解质清凉,保证氧化铝正常溶解;3)通过效应等待期间减量下料或停止下料的方式,消化过多的氧化铝原料,定期检验纠正氧化铝浓度,对槽况分析进行一次“清零”,便于槽控机利用浓度电阻控制原理,尽可能把Al2O3浓度保持在理想范围;4)加速电解槽沉淀的溶解,防止炉底结壳,保证电解槽正常运行。
1.2.2降低效应系数后可能对生产造成的负面影1)由于阳极质量不太好,减少效应发生的机率后,减弱了对阳极底掌定期清洁清理的作用,出现阳极底掌消耗不均,甚至阳极长包现象。
浅谈降低200kA预焙铝电解槽炉底压降的途径作者:李洋来源:《科技视界》 2013年第14期李洋(中国铝业兰州分公司电解一厂,甘肃兰州 730060)【摘要】200kA预焙槽的生产中,本文分析影响炉底压降低的主要原因,并提出采取降低阴极碳块电压降、优化工艺技术条件,加强生产操作,电解槽控制采用低窄氧化铝浓度控制技术,对电解槽下料方式进行改造,加强设备的维修和改造等措施,使炉底压降下降,对电解槽节能降耗有显著的效果。
【关键词】200kA预焙槽;炉底压降;原因;措施自2009年以来,为了进一步节能降耗,兰州分公司积极推行电解生产科技进步。
根据生产的需要, 200kA系列采用国际上最先进的“四低一高” (高极距、低效应系数、低槽温、低分子比、低氧化铝浓度)的电解生产技术,取得了良好的经济指标。
但在生产运行过程中,电解槽炉底时有沉淀结壳的发生,影响电解槽平稳生产。
针对炉底结壳,经过大量的技术改造和生产实践,基本上摸索出了一套避免形成、控制与处理炉底沉淀结壳的管理经验和方法,对降低炉底电压降效果明显。
1 电解槽炉底压降大的原因电解槽的炉底压降阴极材料上产生的压降和生产过程中沉积在阴极表面上的沉淀结壳产生的压降两部分组成的。
在电解槽设计时考虑电解槽选用阴极内衬材料及筑炉质量,材料的好坏和筑炉质量直接影响炉底压降。
氧化铝加人电解槽时,一部分逐渐被运动的电解质溶解;另一部分下沉到炉底,氧化铝沉到炉底形成了沉淀。
沉淀在铝液和电解质的作用下,进人电解质中重溶。
如果槽温偏低、炉底发冷,沉淀会析出固体氧化铝从而形成了结壳。
在我公司实际生产中由于边部加工、换极与加保温料间隔时间短,下料汽缸老化严重,打壳锤头打不开火眼等多方面原因,造成大量氧化铝进人槽内,不能及时溶解形成大量沉淀,沉淀长时间积累就变成大沉淀,也就增大了电解槽炉底压降。
2 降低电解槽炉底压降的措施2.1 合理调整分子比分子比是铝电解生产中需要精心控制的主要参数,经过科学的分析和生产实践证明:保持合理的低分子比是提高电解铝电流效率的有效途径。