电解槽电压持续上升的原因及控制措施

影响炉膛规整的工艺技术条件有下料量、电解质组分（添加剂、分子比）、电流、电压、电解质水平、铝水平、保温料厚度、效应管理等。

在生产中要根据各种实际情况，对工艺技术条件进行适时调整，达到维护和规整炉膛的目的，从而使电解槽处于平稳运行中，达到稳产和高效。

参考文献：【1】冯乃祥.铝电解.北京:化学工业出版社,2006.【2】贾巧真.铝电解企业节能降耗影响因素分析及控制方法.2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集.如何理解及处理电解槽电压波动马淑珍（山西华圣铝业有限公司 044501）摘要:电压波动是电解槽在运行过程中常见的病症，产生电压波动的原因较多。

本文从铝电解槽生产实际出发，着重从分子比（电解质成份）、电解质水平、磁场等几个方面，对槽电压产生波动产生的原因进行分析讨论，就系列槽电压波动给予理论上的指导，以求得到治理的最佳途径。

关键词:铝电解；槽电压；铝电解质；分子比Abstract：Voltage fluctuation is the cell in the operation process, causes of voltage fluctuation. From the practical production, aluminum electrolytic cells from molecular ratio (electrolyte), electrolyte levels and aspects, such as magnetic field of slot voltage wave causes are discussed, series voltage fluctuation to theoretically instruction, the best way to get over.Keywords：Aluminium electrolysis, Slot voltage, Aluminum electrolyte, Molecular ratio1 引言在电解槽运行过程中，槽电压是不断变化的。

解析离子膜电解槽电压升高的原因摘要：本文通过槽电压的引入，对离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析，同时提出了预防改进的措施。

关键词：离子膜电解槽电压升高原因分析考核离子膜电解槽运行性能的重要技术经济指标是槽电压，是电解生产是否正常的考核标志。

它与能耗密切相关，与离子膜的生产成本有着直接影响，因此在操作中要求尽量低的槽电压。

为保证电解槽在低压下稳定运行，对影响电压的因素进行以下分析。

一、槽电压的结构槽电压的计算公式为:V=Va+Vb+η阴+η阳+I（R金+R液），式中，V表示单槽电压V；Va表示理论分解电压V；Vb表示膜电压V；η阴为阴极过电压V；η阳为阳极过电压V；I为电流强度A；R金、R液分别表示金属导体、溶液的电阻Ω。

其中Va是不变的，V的大小取决于其他项。

二、分析槽电压升高的原因1.阴阳极性能不同程度的退化影响着单元槽电压以前生产的离子膜厚度大，膜电压较高，但膜的强度也高，保护了阴阳极涂层。

近年来，在高电流密度电解装置的运行控制自动化程度上已有了很大的提高，但配置的离子膜厚度小，强度较低，但要求的操作水平较高，一旦运行压力和压差失控发生故障，会严重的损伤离子膜，也不能有效地保护阴阳极涂层，甚至破坏性地腐蚀阴阳极基网。

当电解槽完成了一个膜寿命周期运行以后，即使更换了新膜，也不可能将单元槽电压恢复如初。

这都源于阴阳极性能的逐步退化和网面是否平整以及膜极距弹性下降曾在以前运行中受到的意外影响变差造成的。

阴阳极涂层的有效使用期为6-8年。

有效期过后，因阴阳极损坏而使单元槽电压上升达到250 mv以上。

通常如果离子膜由于携带的杂质进入造成的电压明显上升或电流效率明显下降而膜的物理损伤并不严重，其阴阳极属于自然劣化，阴阳极寿命应损失1/4，如此情况下，电压上升一般在50~70 mv左右。

然而，电解装置的管理者为进行换膜工作，一般都会选择性能状态较差、电解电压也相对较高的电解槽，因离子膜受物理损伤和渗透严重而不得不进行换膜。

306KA电解槽电压摆的原因及处理摘要指出了306kA电解槽沉淀生成的原因、探讨消除沉淀的方法。

关键词炉底沉淀；电能利用率；换极作业；堵卡打击头；技术参数匹配电解槽炉底沉淀对电解槽安全高效生产有很大的危害，一方面沉淀随着液体流动而磨损阴极，据邱竹贤研究，软沉淀的电导率是传统电解质的一半，沉淀会使周边的阴极有很大的电流密度，容易受到腐蚀，缩短槽寿命，另一方面，槽底沉淀会增加槽底电阻，使炉膛畸形，造成电解槽电压不稳定，迫使电解槽的极距降低，增加铝的再溶解量，大幅度降低电流效率，升高运行电压，降低了吨铝电能利用率，增加了吨铝成本。

某厂306KA电解槽自投产以来，技术参数和作业方式经过多次调整，逐渐总结出适宜的做法，预防并消除了炉底沉淀，稳定了电解槽况，提高了电流效率，降低了电耗。

1 306KA电解槽沉淀产生的原因现代电解铝工艺普遍采用中间点式下料的方法向电解槽内添加氧化铝粉，正常情况下，不会产生沉淀，但是在实际生产中，会出现短时间内进入大量的氧化铝粉和电解质块的情况，物料无法被全部溶解，便沉积槽底，形成在铝水下的沉淀，经久不化，则变成结壳。

产生沉淀的主要原因有：1）換极作业操作不合理性是沉淀的重要原因之一。

初期換极存在以下三种问题，是制造沉淀的主要原因：（1）是換极前不扒出极上浮料，提极后残极四周浮料全部进入槽内；（2）是更换阳极时壳面开口不合理，造成进入过多物料；（3）是管理制措施不完善，提极时掉入电解槽的块料捞不干净；2）堵击头现象造成的沉淀，也是投生成沉淀的重要原因之一，306KA电解槽中缝设计阳极间距为200mm，由于电解槽不稳定，加之使用的打壳气缸是小气缸，高压风在0.45mp左右，所以电解槽下料点堵打击头现象十分严重，经常出现在下料口堆积大量氧化铝粉，此时一旦下料口被打开，堆积的氧化铝粉迅速进入电解槽中，在下料点处的槽底形成大量沉淀，长时间堆积变成槽底结壳；3）下料方式落后造成的电解槽炉底沉淀增加，306KA电解槽在设计时采用中间下料点五点同时进料，但在经几年的运行实践表明，五点同时下料一次性对电解槽供料量过大，下料经常出现沉淀，严重时变成结壳，也有悖于现代电解槽低氧化铝浓度稳定运行的理念，不利于氧化铝粉的充分溶解，易形成沉淀；4）技术参数匹配不合理，GeaD等人对电解槽槽底沉淀的研究得出，槽底沉淀的组成主要是Al2O3和冰晶石的成分，沉淀物中的电解质成分非常接近于Na3AlF6槽内沉淀与氧化铝粉的共晶点温度为955℃z左右，因此，当电解槽使用低分子比，电解温度很低时，槽底沉淀就不容易溶化和消失，现代电解槽普遍采用低分子比和低温来提高电流效率，306KA建厂设计主要技术参数如下：铝水19cm～21cm 电解18cm～21cm，温度940℃～950℃，分子比2.40，并且在电解质添加了2%～3%的氟化镁，在此组参数下，电解槽无法稳定，电解槽电压摆严重，炉底沉淀、结壳严重，散热孔出现发红现象，电解槽侧部、底部漏槽时有发生。