低阻高性能阳极钢爪材料开发设计及工业试验

阳极钢爪是电解铝阳极导杆与炭块间的连接结构,需要在电解环境下给电解槽传输强大的直流电流并夹持阳极碳块,因此需要其具有较高的高温强度、高温导电性以及较低的成本。当前阳极钢爪材料缺乏行业规范,生产原料、生产方式等控制不严格,使得钢爪存在电阻大、压降高、强度低等问题。针对这些问题开发了低阻高性能高强度阳极钢爪材料,并在某300 kA系列试验槽进行了工业试验。工业试验结果表明,低阻高性能阳极钢爪压降33.9 mV,较现用新钢爪降低42.7 mV,降电压效果显著,为电解槽进一步节能降耗提供了空间。     

铝电解槽新型阳极钢爪研究

为进一步降低电解槽工作电压,本文提出一种新型的阳极钢爪结构。利用有限元软件ANSYS模拟了铝电解槽单阳极的热-电耦合模型,分析比较了新型阳极钢爪与传统钢爪对阳极压降的影响,并与实际试验结果进行了对比。结果表明该新型阳极钢爪的电压降更低,钢爪出口的电流均匀性更好。     

结构型阳极钢爪在500kA预焙阳极铝电解槽的应用研究

对铸钢型阳极钢爪和结构型阳极钢爪的电压降开展应用研究,通过对测试数据的分析,表明结构型阳极钢爪对降低铝电解槽过程电耗有显著作用。     

铝电解槽阳极复合钢爪研究

借助有限元软件ANSYS,建立铝电解槽单阳极模型。为了减小铝电解槽的槽电压,开发了一种新型的复合钢爪。对阳极的电场进行了模拟计算,分析对比了新型钢爪与传统钢爪对阳极压降的影响,其结果表明相比于传统钢爪,该复合钢爪的压降更低,以及出口的电流均匀性较好,从而可以降低阳极压降,实现节能的目的。     

技术成果

阳极导杆与阳极钢爪的连接结构专利申请号:CN200810229268.7公开号:CN101748439A申请人:沈阳铝镁设计研究院本发明涉及一种阳极导杆与阳极钢爪,尤其涉及一种在预焙阳极电解槽中阳极导杆与阳极钢爪的连接结构。阳极导杆与阳极钢爪的连接结构,包括     

预焙电解槽阳极钢爪横梁底表面分层脱落的原因分析

简要介绍了预焙电解槽阳极钢爪的加工工艺,分析了阳极钢爪横梁底表面分层剥落的危害及其产生原因,提出了控制阳极钢爪横梁底表面分层剥落的措施。     

阳极导杆与阳极钢爪的连接结构

本发明涉及一种阳极导杆与阳极钢爪,尤其涉及一种在预焙阳极电解槽中阳极导杆与阳极钢爪的连接结构。阳极导杆与阳极钢爪的连接结构,包括阳极导杆,和与阳极导杆连接的阳极钢爪,阳极导杆与阳极钢爪之间浇注磷铁连接,在阳极导杆的下部设有孔,在阳极导杆下部的四周设有钢板,钢板上没有销轴孔.     

阳极结构设计探析

阳极是预焙电解槽的核心部件。阳极质量直接影响阳极电流密度的提高及电解系列强化电流;阳极结构形式及各设计参数的确定与阳极电压降密切相关。本文提出阳极炭块质量标准及设计要求, 以降低电压降为主线, 分析阳极炭块形状尺寸、阳极钢爪数量、钢爪直径与炭碗孔径等对阳极压降的影响; 各项参数选取的依据, 探讨其合理的参数值; 对材料与温度的关系进行力学分析, 探讨减小生产中阳极钢爪热变形的方法。     

铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术探究

阳极一般而言,阳极组装块涵盖了钢爪、铝导杆和阳极炭块等,属于电解槽和阳极母线间的重要连接构件。所以,在钢爪位置出现腐蚀之后,便需要及时进行更换,避免产生不良的影响。本文以铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术为主要研究内容,通过开展阳极钢爪防氧化性实验的方式加以探究和分析。     

全封闭底部液态阴极结构稀土电解槽的模拟与设计

利用ANSYS10.0软件对20kA底部液态阴极结构的电解槽进行温度场、电场的模拟计算,并结合计算结果设计出一种极距为10cm、半径为92cm的20kA全封闭底部液态阴极结构电解槽。该电解槽采用阳极切分方式来减轻阳极质量,且不会对电解槽的电场造成影响,同时设计钢爪+石墨的阳极固定方式,以降低阳极残极消耗。槽盖的设计可提高电解槽的电流效率,降低能耗;N2进气口的设计可防止石墨阳极侧面被氧化消耗。