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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。 相似文献
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周丹 《有色金属材料与工程》1999,20(4):173-177
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。 相似文献
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电解铝生产中磷生铁配方优化模型及试验 总被引:1,自引:0,他引:1
借助大型有限元分析软件ANSYS,建立铝电解槽阳极热-应力模型,对铝电解槽阳极的热场、应力场进行了数值仿真研究;分析了磷生铁膨胀系数与阳极接触压降间的关系,通过优化出磷生铁的最佳膨胀系数,确定磷生铁的最优配方,降低阳极铁-碳压降,对电解槽节能具有重要意义。在青海黄河鑫业有限公司进行了工业试验,达到了降低阳极铁-碳压降16 mV的节能效果,与仿真计算结果一致。本模型可为确定磷生铁的配方,降低阳极铁-碳压降提供理论和试验依据。 相似文献
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随着我国铝电解节能降耗的发展,在不影响正常生产的前提下降低电解槽各部位压降,对未来节能降耗具有重大意义。铝合金阳极钢爪是碳钢中降低碳加入一定量的铝,能大大提高钢爪的导电率,从而使电解槽阳极电流分布更加合理,达到降低电解槽平均电压,降低能耗的目的。 相似文献
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电解铝生产中优化磷生铁配方的试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
针对240kA铝电解槽阳极组的钢爪和碳块之间浇注压降高低不等,造成生产中设备附加电阻大,浪费电能的状况,通过设计正交试验,优化磷生铁配方,降低了浇注压降,节能效果显著。 相似文献
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通过试验测量的方式对比冷、热态下阳极组件各部分压降(铝导杆压降、铝导杆—爆炸焊片压降、爆炸焊片压降、炸焊片压降—钢爪压降、钢爪压降、钢爪—爪头压降、爪头—炭面压降),并分析压降的占比,分别找出影响冷、热态下整体压降的主要区域。阳极组件压降冷态下主要集中在爪头和炭面之间,该部分占据了总压降的92.9%;热态下由于磷铁与炭碗间界面接触的改善,压降占比有了明显的变化,主要集中在爪头—炭面和钢爪—爪头两个区域,其中爪头—炭面压降占比为39.7%,同样占主导地位,通过接触电阻给出了理论解释。这也说明在组装生产中把控的关键在于磷铁浇注和爪头焊接质量。 相似文献
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提出了提高铝电解槽电流效率的一系列关键技术,并在400kA电解试验槽上运用。结果表明,联合运用具有凸起结构的异形阴极技术、具有排气通道的新型阳极、加宽钢棒及窄缝焊接技术、高导电铝芯复合阳极钢爪技术及钢爪保护环技术、增加保温料覆盖层高度及使用保温型槽盖板技术,试验槽的槽电压由3.990V降低到3.702V,电流效率由原来的91.09%提高到93.01%,平均吨铝直流电耗由原来的13 135kWh降到12 440kWh。 相似文献
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传统阴极炭块顶部是平坦的,阴极铝液流动时几乎没有阻力。使用表面凸起的阴极炭块进行研究,目的是增加铝电解槽中铝液流动的阻力,起到减波和减少铝液流动速度的作用,以此降低水平电流密度、阴极电压和铝液流速,保障铝电解槽生产安全稳定。通过COMSOL软件进行模拟,发现随着阴极炭块表面凸起块数的增加,阴极压降和水平电流密度均呈下降趋势,其中阴极压降最大降幅为39.8 mV,水平电流密度最大降幅为2 087 A/m2,并对某铝厂400 kA铝电解槽使用异形阴极炭块后进行测试,测试结果与模拟结果一致。 相似文献
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陈伟 《有色金属(冶炼部分)》2024,(6):53-58
作为以电力、炭阳极、氧化铝为主力需求的高耗能电解铝企业,为积极响应国家“碳达峰,碳中和”战略目标,某公司率先通过技改措施以达到减碳降耗,采用高导电钢棒、高导电石墨化阴极炭块、强保温底层内衬材料等优化改造方案提高电能利用率,降低综合电耗。以400 kA系列铝电解槽为研究对象,探索石墨化阴极内衬在400 kA系列电解槽上的生产应用研究。石墨化阴极炭块相比石墨质阴极炭块具有更优良的导电性和导热性,可以提高电流效率和电解槽稳定性,阴极压降、平均电压、效应系数和交直流电耗明显降低,电解槽槽寿命亦有所延长,实现了电解槽内衬优化、节能降耗的目标。 相似文献
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本文通过深入分析铝电解工艺中阳极压降、阳极效应及阳极在电解质中排渣过程,从阳极外形、理化指标入手,优化阳极炭块结构。开槽阳极的使用,使阳极压降降低了60mV以上,吨铝节能180kwh/t.Al左右;开槽阳极使电解过程中阳极效应从0.20个/槽·日降低到0.05个/槽·日。降低了阳极压降、减少了阳极效应,原铝直流电耗进一步降低,产生更多经济效益和社会效益。 相似文献
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预焙阳极炭块是电解铝生产所必须的原材料之一,目前电解铝行业的阳极毛耗一般在500 kg/t·Al左右,相对于电流效率为92%时,理论阳极消耗363 kg/t·Al而言,高出137 kg/t·Al。为了进一步降低炭耗,电解铝行业许多企业将倾向于采用增高阳极,但受电解槽上部结构高度的影响,阳极增高高度有限。百河铝业公司基于上述情况,通过实验寻求能够在不改变现有240 k A电解槽结构的情况下,将阳极高度由设计高度550 mm提高到700mm,最大限度的提高阳极高度。 相似文献
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现代大型预焙铝电解槽普遍采用炭素制品作阳极进行电解生产,炭素阳极在电解质中工作时不同程度地发生颗粒脱落形成碳渣,影响到电解质性能和生产指标。本文结合铝电解槽高效低耗、节能减排生产,浅析碳渣形成的原因、存在的形式和产生的危害,进而采取合理的控制措施。 相似文献