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。     

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。     

铝合金钢爪阳极技术应用及生产实践

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。     

新型复合型阳极钢爪研究

本文提供一种新的铝电解槽用钢壳铝芯阳极钢爪,从理论计算和浇铸分析、有限元分析等多方面对其结构合理性进行验证。该结构能达到电解铝生产节电降耗的目的,同时保障其结构强度满足实际生产使用的要求。     

电解铝用新型阳极钢爪

阳极钢爪是铝电解生产中预焙阳极的重要构件,主要作用是连接阳极炭块并向电解槽传输电流,其导电性能的优劣和使用寿命很大程度影响电解铝生产的电耗和经济效益。目前,阳极钢爪均以废钢为原料,采用消失模铸造生产,易产生化学成分不稳定、电阻率高、抗氧化性差等缺陷。新型阳极钢爪的材料为低碳钢,钢爪横梁使用热轧厚板,按照钢爪横梁尺寸进行切割,钢爪腿材料选择轧制圓棒,采用特种熔焊工艺将钢爪腿与钢爪横梁熔焊,实现全截面的冶金结合。国内电解铝企业使用结果表明:新型阳极钢爪较普通铸造钢爪导电性和抗氧化性有一定提高,可以更好地满足电解铝生产的要求。     

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。     

300kA铝电解槽铝液Fe含量控制

随着铝加工技术的飞速发展,铝加工企业对电解铝液的品质要求越来越高,电解铝厂在生产铝液时必须严格控制铁含量。本文结合300kA电解槽生产实际情况,从炭块钢爪腐蚀和覆盖料消耗出发,采取钢爪保护和覆盖料的优化使用来降低电解铝液Fe含量。     

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。     

变“废”为宝:铝灰阳极保护环

正山西华泽铝电有限公司电解槽的阳极钢爪上增加了一幅幅保护壳,该保护壳是该公司铸造厂挖潜增效、实现生产流程物料循环利用的新产品——铝灰阳极保护环。铝灰阳极保护环项目是华泽铝电生产流程物料循环利用项目和节能环保项目,项目总投资43万元,于2014年3月正式投产,主要设备有制浆机、轮碾机、上料系统、成型机、加热除氨装置、破碎机、搅拌机等。阳极保护环使用的原料是铸造产出的副产品细灰,经破碎、筛分、成型、烘干等工序后,将其粘结在阳极钢爪上,不仅起到保护阳极钢爪的作用,能够防止电解质过高侵蚀钢爪,延长电解换极周期、降低阳极毛耗,     

电解槽阳极炭块结构改进

介绍了85kA预焙阳极电解槽炭块结构中存在的问题，提出了在具有四爪双排排列结构的阳极钢爪炭块，表面中间空余处开出一道凹槽；同时在炭碗两边薄弱环节处各增加一个保护层，结果既节省原料又耐腐蚀。     

磁选除铁装置助推万基铝业一分厂电解铝液合格率达到100%

正为降低电解铝生产中的原料消耗,行业内普遍采用渣壳料替代部分氧化铝作为阳极覆盖料。所谓渣壳料,是阳极块在电解生产使用后,留在残极上的结壳块,经破碎后再返回到电解生产中作为阳极覆盖料。由于阳极钢爪会自然氧化,铝电解槽运行中,钢爪氧化皮会脱落到电解质内,有大量的铁屑混入破碎的结壳块中,再加上电解质循环使用,使渣壳料含铁量偏高。这些铁屑会污染电解质,造成电解槽     

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。     

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     

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究

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。     

面向风电消纳的铝电解槽瞬态温度场的波动特性研究

针对铝电解系列消纳风电过程中电流波动对热场作用过程不明确的现状,应用电热场瞬态强耦合模型对某420kA大型铝电解槽在一个完整消纳周期内的热场进行研究。分别针对消纳电流为设计电流的2%、5%和10%三种情况,消纳持续周期为2h,恢复周期为6h,计算铝电解槽温度场的瞬态变化特性。结果表明,槽内各区域的温度均随着强化幅度的增加而增加,变化最大的区域为熔体区;越靠近熔体区域的部分,温度的变化幅度越大;而除导杆、钢爪外,越靠近槽壳表面部分,温度的变化幅度越小。在电流恢复至正常值期间,电解槽温度下降速度缓慢,需要比较长的时间才能恢复到正常值,故铝电解槽电流波动幅度不宜太大。     

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。     

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。     

铝电解槽用阳极爪能效分析与优化

本文通过对现有铝电解槽阳极爪结构的应力变形、电流密度计算和热应力分析,指出了现有结构的一些不足之处。最后针对原结构计算结果进行改进和优化,并与原结构进行对比分析,从受力状态、电流分布方面确定了更为合理的阳极爪结构。     

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.     

抗氧化防腐涂料在预焙阳极铝电解槽上的应用

主要介绍了抗氧化防腐涂料在400 kA系列预焙阳极铝电解槽预焙阳极及钢爪表面上涂刷(或喷涂)应用,分析、验证抗氧化防腐涂料对预焙阳极及钢爪的抗氧化防腐效果。结果表明,阳极抗氧化防腐涂料具备良好的抗氧化性,刷涂抗氧化防腐涂料的阳极,无阳极氧化和阳极钢爪被氧化和侵蚀现象,可延长阳极换极周期至少1天以上。