燃料-铝液焙烧工艺在350kA异型阴极预焙槽的应用

介绍了燃料-铝液焙烧工艺在350 kA异型阴极预焙槽的应用,通过运用燃料-铝液焙烧工艺解决了异型阴极槽槽型特异性带来的焙烧问题,从焙烧效果上证实了该工艺是一种实用可靠、具有特有优势的电解槽焙烧工艺.     

燃料-铝液焙烧工艺在350 kA异型阴极预焙槽的应用

介绍了燃料-铝液焙烧工艺在350 kA异型阴极预焙槽的应用,通过运用燃料-铝液焙烧工艺解决了异型阴极槽槽型特异性带来的焙烧问题,从焙烧效果上证实了该工艺是一种实用可靠、具有特有优势的电解槽焙烧工艺.     

浅谈异型阴极铝电解槽的焙烧技术

铝电解槽在快速推广应用异型阴极技术之际,传统的启动前焙烧技术由于阴极结构的变化成为制约本项技术发挥优势的重要技术瓶颈,行业内在用的或新开发的铝电解槽铝焙烧方法,探讨如何通过优化更适于异型槽的焙烧。     

专利信息

专利名称:异型阴极结构铝电解槽焙烧方法专利申请号:CN201010125436.5公开号:CN101956216A申请日:2010.03.13公开日:2011.01.26申请人:山西关铝股份有限公司本发明具体为一种异型阴极结构铝电解槽焙烧方法,解决了现有异型阴极结构铝电解槽,采用燃烧焙烧方法,存在安装拆卸复杂、电解槽阴、阳极氧化严重,且破坏电解槽槽底保温性能的问题.由石墨粒和焦粒混合作为焙烧介质,焙烧前阴极表面及凸台     

300kA电解槽异型阴极生产实践

铝电解槽异型阴极突破了传统的平面阴极,有效减缓铝液的流动,同时改变电解一系列工艺技术条件,加强电解槽保温,在保证电解槽平稳高效运行的前提下大幅降低槽电压,从而使铝电解生产电耗大大降低。     

300kA新式异型阴极双钢棒铝电解槽生产实践

300kA新式异型阴极双钢棒铝电解槽可有效减缓铝液的流动、大幅降低铝液水平电流、降低铝液和电解质界面变形的波形幅度、提高电解槽的稳定性、降低电解槽的工作极距,同时使槽侧部由原来的散热型改为保温型来维持电解槽的热平衡。在保证电解槽平稳高效生产的前提下,电流效率比普通异型阴极电解槽高1个百分点以上,吨铝直流电耗降低400kWh。     

异型阴极结构铝电解槽热应力场仿真

应用大型有限元软件ANSYS建立了160kA异型阴极结构铝电解槽和传统阴极结构铝电解槽的三维热应力模型,并对其进行了模拟计算。计算结果表明,异型阴极与传统阴极有着相似的位移分布,各方向上极值差别不大;异型阴极与传统阴极内部的应力场分布趋势基本相似,但异型阴极应力场要较为复杂。两种阴极正应力最大值差别不大,异型阴极XZ面的应力集中增高,XY面与YZ面的应力集中降低。阴极形状的改变使应力极值所在的位置由长轴两端变化为阴极凸起与阴极表面的连接处,因此需要在此处作加固处理。     

丹江铝厂二期续建工程采用新技术

丹江铝厂１９９３年初投产的６０ＫＡ旁插自焙槽，由于改进内衬安装结构，使用侧部异型碳块、阴极钢棒大面积爆炸焊、半石墨化阴极碳块以及直降式整流机组带自饱和电抗器等技术和设备，从而获得良好的经济技术指标。     

异型阴极铝电解槽电解质-焦粒焙烧启动技术实践及分析

分析了铝电解槽常用的焙烧启动方法的优缺点,详细介绍了重庆天泰铝业300 kA异型阴极铝电解槽电解质-焦粒焙烧启动方法并与常用方法进行了对比分析,实践证明异型阴极铝电解槽采用电解质-焦粒焙烧启动效果更好。     

电解槽内异型凸台对电解质/铝液界面波动的影响

针对铝电解槽内电解质/铝液界面的波动现象,基于计算流体动力学(CFD)的方法建立了铝电解槽内电解质/铝液两相流体流动的数学模型.使用Fluent软件的流体体积自由面跟踪法和自定义函数,研究了阴极凸台对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,异型凸台的加入使得两相界面的波动幅度降低了17.2%,但凸台的存在同时也使得熔体对侧部槽帮冲刷增强.     

石墨化阴极在400kA系列电解槽的应用

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。     

400 kA铝电解槽异形阴极炭块对阴极电压降的影响

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。     

频繁限负荷对铝电解生产的影响

提出铝电解生产中频繁限负荷过程对电解槽的稳定运行及其对原铝产量影响的一些观点;并通过参考理论知识,列出了几点计算办法。     

预焙铝电解槽阴极破损检测定位、修补及运行维护

本文通过分析240kA预焙槽阴极炭块破损的现场特征与破损槽运行实例,提出了确定内衬破损点位的方法、修补程序及修补后槽的运行维护的工艺策略。     

400kA石墨化阴极电解槽技术条件的优化

对400kA石墨化阴极电解槽通过下述技术条件的优化后,电流效率达到90%以上,吨铝综合电耗控制在13 600kWh以内:保持低铝水平、处理炉底结壳、控制原材料调整电解质成分、降低锂盐含量及过热度、保持适当的分子比等。     

改进铝电解槽阴极钢棒棒头与爆炸块之间的焊接方式对节能的影响

本文根据萍乡铝厂60kA侧插自焙阳极电解槽阴极钢棒棒头与爆炸块之间焊接方式的改进,探讨降低阴极小母线接点电压降,从而节省电能的新途径。认为萍乡铝厂采用的阴极钢棒棒头与爆炸块间的焊接方式在技术上是可行的,在经济上是有利的。既节省了电能消耗也节省了钢材消耗,在焊接工艺上也此原设计的焊接方式简单。     

“非平面阴极”槽生产过程的控制策略

根据"非平面阴极"对电解槽铝液波动的抑制原理和效果,提出对该类槽型主要技术参数和过程的控制,并针对存在的缺陷,对研发方向给出一定的参考意见。     

综合节能技术在240kA铝电解槽上的应用

通过应用分段式高导电率阴极钢棒、电解槽内衬结构优化升级、预焙阳极外观结构改进,从而使240kA电解槽运行更加稳定运行,实现电解槽节能降耗的目的。     

Electrochemical Characterization of a Solid Oxide Membrane Electrolyzer for Production of High-Purity Hydrogen

A laboratory-scale solid oxide membrane (SOM) steam electrolyzer that can potentially use energy value in waste or any source of carbon or hydrocarbon to produce high-purity hydrogen has been fabricated and evaluated. The SOM electrolyzer comprises an oxygen-ion-conducting yttria-stabilized zirconia (YSZ) electrolyte with a Ni-YSZ cermet cathode coated on one side and liquid-metal anode on the other side. The SOM electrolyzer is operated at 1000 °C by providing a steam-rich gas feed to the Ni-YSZ cermet cathode and feeding a reductant source into the liquid-metal anode. The steam is reduced over the cathode, and oxygen ions are transported through the YSZ electrolyte and are oxidized at the molten metal electrode by the reductant feed. The advantage of SOM electrolyzer over the state-of-the-art solid oxide electrolyzer is its ability to use solid, liquid, and gaseous reductant feed in the liquid-metal anode to reduce the oxygen chemical potential and drive the reaction for hydrogen production. In this study, an electrochemical process model for a SOM electrolyzer was developed. The condition of the liquid-metal anode with reductant was simulated by bubbling humidified hydrogen (3 pct H₂O) in the liquid metal, and the electrochemical performance of the SOM electrolyzer was modeled. The experimental data were curve-fitted into the model to identify the various polarization losses. It showed that the performance of the SOM electrolyzer was dominated by the ohmic resistance of the YSZ membrane. Based on the results of this study, future work is needed toward increasing the performance efficiency of the SOM electrolyzer.     

铝电解槽节能技术研究与应用

在研究现有电解槽节能技术的基础上,主要进行了三角凸齿型阴极电解槽研发及配套焙烧启动技术研究,该技术能降低槽电压,节能效果明显,还能避免阴极表面存积沉淀及操作对凸台造成破坏。