铝电解槽的电热平衡(一)

降低铝厂的基建投资和铝锭生产成本,合理地设计、计算电解槽的电热制度、槽结构型式,乃是轻金属电冶技术与经济上的一个重要问题。关于铝电解槽的电热平衡问题,过去国内出版的轻金属冶炼书籍(包括译文本)中,大多都只是论述侧部导电自焙阳极电解槽系统,而且选用的公式比较     

铝电解槽的电热平衡(二)

一、铝电解槽电压平衡计算方法在设计电解槽时,首先确定槽型以及工艺和结构参数,然后计算确定配置和各种导体的经济电流密度,按线路图分别计算母线电压降、阳极电压降、炉底电压降、效应分担电压降,最后结合电解槽热平衡     

铝电解槽的电热平衡(五)——第五讲 铝电解槽热(能)平衡的计算

一、三种槽型热(能)平衡计算实例 1.中型侧部导电自焙阳极电解槽计算的基础数据如下: 1)电流强度:62540安培;     

铝电解槽的电热平衡(四)——第四讲 铝电解反应过程及其热(能)平衡的编制

在计算铝电解槽热平衡时,必须知道电解过程中的电化学反应机理、物料平衡、反应物与产物的物理化学性质,才能计算出电解槽单位产品的有功和无功的能量消耗。铝电解槽的结构参数和工艺参数是计算热(能)平衡的根据。设计电解槽时,热(能)     

铝电解槽母线电热状态模拟及电平衡分析

阴极母线电平衡计算是电解槽母线设计中非常重要的一环。由于电解槽母线的特殊性,非全电热模拟计算将无法真正反映母线电热状态。本文利用ANSYS软件,对某大型电解槽母线进行建模,实施全热电热耦合计算,结果表明:①母线总压降高于设计值,计算值与实际情况基本一致。②进出电侧与软带相连的大母线表现出不同的温度分布特征,出电侧母线随电流密度提高而升高,进电侧则相反;母线上最高温度点出现在与软带相连处。③同一支路上:进电侧,软带越厚,温度越高。出电侧,软带越薄,温度越高。④电流强化时,母线压降加速升高。⑤电流强化后,母线中各支路之间的电流差值会扩大。     

新式阴极钢棒节能铝电解槽电热平衡测试与模拟分析

介绍了某铝业公司200k A系列推广新式阴极钢棒节能技术的情况。对200k A铝电解电热平衡进行了测试和仿真模拟,两者结果可以相互印证。在高锂电解质体系下,200k A电解槽平均电压3.853V,极距4.5~4.6cm,分子比2.75~2.88,电解质温度920~923℃,炉帮厚度9.0cm,伸腿长11.6cm,槽体上部与下部散热比例基本为60∶40。针对槽体上部散热和槽底散热比例偏大的情况提出了工艺改进建议。     

铝电解槽三维电热场计算分析

利用一套商用有限元分析软件ANSYS ,探讨了铝电解槽三维电热场数学模型、边界条件以及有限元分析的几何模型。针对贵阳铝镁设计研究院的 2 30kA电解槽 ,进行了比较复杂的边界条件计算 ,建立了较为完整的数学模型和几何模型。在此基础上对其温度场和电场进行了三维耦合计算。最后依据三维有限元计算的结果对 2 30kA槽的设计合理性进行了一些探讨     

铝电解槽阴极母线电热状态研究

系统研究了不同因素对铝电解槽母线电热状态的影响.研究表明,对于电流密度较低的铸造大母线,表面积大小对压降和母线温度影响很小,但环境温度对二者影响明显;母线横断面尺寸相同时,电流密度提高,压降加速升高;阴极软带压降和温度受电流密度和钢棒传热的共同影响;软带厚度越大,钢棒传热越起主导作用.     

工业铝电解槽的现代生产技术(三)

第三章铝电解槽的启动后期铝电解槽的启动后期是从启动到正常生产的一个调整阶段,大约延续两个月之久。在此期间,电解槽的控制和生产操作要按照制订的计划进行。系列中的所有电解槽,通过技术参数的逐渐调整,最终达到各自的热平衡和电磁平衡。     

铝电解槽电热场解析技术的发展

介绍铝电解槽电热解析模型的发展和现状 ,比较了各模型的优缺点。提出了建立铝电解槽三维电热解析模型的必要性和思路     

新型阴极钢棒对铝电解槽电热场的影响

采用数值仿真的方法对应用一种可减小铝液中水平电流的新型阴极钢棒的420 kA级铝电解槽进行三维计算,分析这种新型阴极钢棒对铝液中水平电流、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明:新型阴极钢棒可有效地减小铝液中X方向的水平电流;新型阴极钢棒中绝缘材料的加入在一定程度上增大了槽电压;当钢棒和钢棒糊接触不是很好时,新型阴极钢棒电解槽比传统阴极钢棒电解槽更容易出现阴极炭块和钢棒连接区域温度过高的情况。该计算结果可为铝电解槽在应用此种新型阴极钢棒后所获得的节能效果以及个别槽在运行过程中出现的问题提供理论依据。     

铝电解槽电压平衡测试与分析

通过对5个电解槽电平衡的测试,比较了各厂阳极压降、阴极压降、电解质压降,分析了某些厂局部压降过高的原因。根据测试结果,指出了阳极压降与阳极电流密度的关系,说明了阴极压降不能与阴极材质对应的缘由,阐述了单位电解质压降的影响因素,为降低电解槽工作电压提供了理论依据。     

预焙阳极铝电解槽氟平衡

铝电解槽氟化盐消耗是电解铝生产的主要技术经济指标，不但关系到电解生产辅助原料的消耗，也关系到对环境的污染程度。虽然在电解铝生产过程中氟盐的消耗是不可避免的，但是可以通过采用合理的工艺操作、加强管理等措施将氟化盐的消耗降低到最低程度。     

铝电解槽短期能量平衡的即时调整

提出一种随氧化铝加料量变化即时调整铝电解槽能量平衡的方法．这种方法是在“等待效应”周期、“欠量加料”周期和人为停止加料时期降低槽电压；在“过量加料”周期提高槽电压。结果使电解槽在所有加料周期能量保持平衡．有利于提高电流效率和氧化铝浓度控制。     

工业铝电解槽的现代生产技术(五) 第五章 铝电解槽的自动控制

电解槽的自动控制建立在槽电压与系列电流测量的基础之上。唯一的额外信息,是由操作人员通过开关和按钮,向自动装置报道手工操作获得的信息,例如,出铝、换阳极等,槽电压是在槽母线上测得的。电流是槽系列的共同信息。二者传送到执行各台槽控制任务的自动装置内。     

大型预焙铝电解槽阳极电热场的计算分析

铝电解槽运行期间,在阳极炭块上不断发生电化学作用,炭块不断消耗,阳极高度不断减小。在这一变化过程中,阳极组(包括:碳块、钢爪、铝导杆)压降、阳极上通过的电流、阳极上部散热量等参数不断变化,这种变化对电解槽的电流分布产生影响,从而影响电解槽的稳定性。这些不断变化的参数也直接影响着电解过程的电能消耗。有研究表明,铝电解槽热耗电压每增加0.1V,每吨铝能耗相应增加338.8kW·h,而阳极上部(包括钢爪和导杆)的热耗量通常占总热耗量的六至七成。因此,研究阳极压降、阳极上部散热量随着炭块消耗如何变化对于科学确定电解过程阳极更换次序,提高电解槽的稳定性,研究如何降低能耗,提高经济效益具有重要的指导作用。     

铝电解槽预焙阳极生产(3)

7.苏联国内外阳极性能和质量要求对比阳极的质量标准根据原料性能、阳极生产工艺、尺寸和操作条件来制订。苏联工业需要的一些标准,在铝电解槽预焙阳极块(用含硫量在1.5％以下的少硫少灰焦和电极煤沥青生     

铝电解槽预焙阳极生产(2)

3.化学性能在电解制铝过程中,在阳极表面和阳极体中发生复杂的电化学反应和化学反应。由于在高温下,阳极与冰晶石-氧化铝熔体接触时,有阳极电势存在,所以氧和阳极材料发生反应(在一定条件下还有氟和二次气体——氧化碳和二氧化碳反应)的结果,就会使阳极中的一     

铝电解槽预焙阳极生产(13)

4.阳极焙烧工艺敞开式焙烧炉由60个炉室组成;每个炉室有七个火墙组成六个装阳极块的炉箱。阳极块每三块组成一组。在装入炉箱之前,先在箱底撒一层在填充料加工部制备的,粒度1～5毫米的煅后石油焦填充料。一般,     

铝电解槽计算机控制技术综合评述(上)

介绍了当今国内外铝电解槽计算机控制技术,其中包括主要软件控制功能和硬件控制系统。然后对国内外主要铝电解生产厂家及公司铝电解控制技术进行综合对比分析。最后,对铝电解控制技术的发展提出了一些展望。