240kA铝电解槽综合节能技术的应用

优化升级铝电解槽控制系统;使用新型电解槽内衬结构如应用分段式高导电率阴极钢棒、电解槽内保温、冷捣糊、30%石墨化阴极炭块等技术;优化阴极组装检测方法和改进预焙阳极外形结构;从而使240 kA铝电解槽运行更加稳定,达到了电解槽节能降耗的目的。     

全石墨质阴极磷生铁浇铸铝电解节能技术工业试验研究

为实现铝电解节能降耗,某企业采用全石墨质阴极和高导电阴极钢棒磷生铁浇铸方式来降低炉底压降,降低电解槽内水平电流来提高电流效率,同时优化电解槽的内衬结构、电压平衡和能量平衡等方面来匹配全石墨质阴极电解槽低电压高效运行。在某企业300kA系列电解槽进行全石墨质阴极铝电解节能技术工业试验,结果表明全石墨质阴极铝电解节能技术试验槽阴极压降可稳定保持在200-220mV,较50%石墨质阴极电解槽低40-50mV。正常期全石墨质电解槽较50%石墨质电解槽平均电压降低69mV,电流效率提高1.29%,吨铝直流电耗降低521kWh/t-Al,能耗大幅降低。     

我国铝用阴极材料的生产及发展趋势

本文总结了我国铝用阴极材料的生产现状及发展方向。石墨含量为30%、50%的石墨质阴极炭块是我国铝用阴极炭块的主导产品,石墨化阴极炭块已在300KA、400k A电解槽系列上得到了工业应用,越来越多的电解铝厂采用了环保且易于施工并能保证筑炉质量的冷捣糊砌筑电解槽。本文提出我国大型铝电解槽铝用阴极材料的发展方向是:采用抗电解质侵蚀能力强、导热导电性能好的石墨化阴极炭块、高石墨质阴极炭块以及高质量环保冷捣糊。     

铝电解槽石墨化阴极的性能分析及改善措施

铝电解槽阴极炭块作为电解槽的内衬和阴极导电材料,直接关乎到电解槽的使用寿命及生产指标,在电解铝生产中起到非常重要的作用。本文重点介绍了铝电解槽石墨化阴极炭块电阻率低、热导率高、抗热冲击性能高、钠渗透膨胀率低等主要特点,以及其在降低电解槽能耗、提高电流效率、延长电解槽寿命等方面的作用,并结合东兴铝业公司500k A电解槽实际情况提出该公司采用石墨化阴极后在炉底保温、筑炉质量、技术条件调整以及电解槽日常管理等方面的一些改善措施。     

阴极炭块材料对铝电解槽电热场影响的研究

阴极炭块材料的选取与铝电解槽的经济效益密切相关。以某180 kA级铝电解槽为例,采用有限元分析软件ANSYS建立电热场数学模型,分析比较了半石墨质、半石墨化和石墨化三种阴极炭块材料对电解槽电热场的影响。结果表明,上述三种情况下的阴极炭块欧姆压降分别为0.286 V、0.226 V和0.142 V,总散热量分别为333 kW、339 kW和346 kW,采用石墨化阴极炭块的节能效果最好,而半石墨化阴极炭块次之。     

石墨化阴极炭块的性能及在大型铝电解槽上的应用

介绍了我国自行研制开发的石墨化阴极炭块的技术指标及在300 kA铝电解槽上进行的工业试验.试验表明石墨化阴极可以降低炉底阴极压降90mV,提高电流效率1.5%以上,900天左右可收回所增加的大修成本,是大型铝电解槽筑炉内衬材料今后发展的主要方向.     

石墨化阴极炭块的性能及在大型铝电解槽上的应用

介绍了我国自行研制开发的石墨化阴极炭块的技术指标及在300kA铝电解槽上进行的工业试验。试验表明：石墨化阴极可以降低炉底阴极压降90mV，提高电流效率1．5％以上，900天左右可收回所增加的大修成本，是大型铝电解槽筑炉内衬材料今后发展的主要方向。     

石墨化阴极炭块在400kA节能型电解槽上的应用

石墨化阴极具有良好导热性、高电导率、低电阻率、低钠膨胀率等特点,采用石墨化阴极炭块及其配套技术可以提高电解槽的磁流体稳定性,降低电解槽的阴极压降,延长电解槽寿命,为电解槽在低电压下稳定运行创造条件。本文详细阐述了铝电解槽阴极炭块的选择标准、石墨化阴极的特点和石墨化阴极炭块的工程应用实例。     

200kA铝电解槽内衬结构优化对生产指标的影响

某厂200 kA电解系列在运行一定时间后,普遍存在阴极破损、侧部炭块掉落、整体稳定性差、电解生产指标较差等问题,因此,在2012年已改进电解槽的基础上采用新型阴极钢棒技术再次对内衬结构进行优化改进。优化后,通过对比分析实际生产数据发现,与2012版改进电解槽相比,2019版改进电解槽的冲击电压较低,槽内衬裂纹的产生和电解槽早期破损现象减少,伸腿适宜,炉膛较为规整,电解槽稳定性更好,槽寿命延长,电流效率提升,直流电耗降低。     

改进预焙槽阴极设计提高电解槽运行寿命

对400 kA大型预焙槽电解槽发生早期破损情况进行了分析,着重对电解槽阴极设计方面存在的问题进行阐述,对400 kA系列大型预焙槽内衬方面的设计进行优化,从而解决400 kA设计方面的缺陷,提高电解槽的使用寿命。     

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。     

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。     

铝电解槽阴阳极热力分析仿真研究

铝电解是高能耗行业,节能降耗一直是铝电解行业致力研究的课题。借助大型通用有限元分析软件ANSYS,建立铝电解槽阴阳极热结构模型,对铝电解槽阴阳极的热场、应力场进行了数值仿真研究,为降低阴阳极接触电压提供数据支持。仿真结果表明：铝电解槽阴阳极的高温部分集中在阳极炭块底部和阴极中部。而应力集中在阴极底部接触部分,应力最小的地方在阳极炭碗部分。     

SY200异型阴极电解槽后期管理生产实践

山铝为了降低电解铝生产成本,于2011年7月完成19台异型阴极槽的改造并成功启动,通过生产摸索出一套异型阴极槽最优化技术条件指标,使异型阴极电解槽在低电压操作下平稳高效运行,实现吨铝节电500 kW·h。     

240kA铝电解槽低电压生产实践分析

降低槽电压是当前铝电解行业实现节能生产的主要途径.通过对某企业240kA系列电解槽电压平衡进行分析,指出槽电压下降的潜力主要在于电解质压降的降低;而降低电解质压降的主要途径是降低极距及提高分子比.经过一年的生产实践,该系列平均电压降低至3.915V,2011年每吨铝直流电耗相比2010年降低了170kW·h,节电效果明显.     

铝电解槽节能潜力分析与应用实践

铝电解槽的电能消耗量与平均电压和电流效率两个因素有关,降低槽电压或者提高电流效率,可降低铝电解槽直流电耗。通过系统测试系列电解槽电压平衡、能量平衡、电流效率,深入挖掘分析,提出了节能降耗技术措施。通过2台试验槽工业试验表明,试验槽平均电压3.819 V,电流效率92.89%,吨铝直流电耗12 251 kWh。与系列电解槽相比,平均电压降低99 mV,电流效率提高1个百分点,吨铝直流电耗降低455 kWh,节能效果显著。     

330 kA铝电解槽异形阴极碳块对水平电流的影响

采用有限元仿真计算,对330 kA铝电解槽进行传统阴极碳块结构和异形阴极碳块结构的电场进行仿真模拟,主要对铝液中水平电流分布进行分析。研究发现,异形阴极碳块结构相对于传统阴极碳块结构能够在影响压降较小的前提下降低水平电流密度。模拟结果表明,在异形阴极碳块表面凸起中增加隔断并改变凸起角度,对降低铝液中水平电流效果明显,能够降低铝液中最大水平电流密度27.8%,平均水平电流密度34.3%,有效提升了铝电解槽电流效率。     

燃气焙烧启动技术在石墨化阴极电解槽的工业应用与分析

燃气焙烧启动技术和石墨化阴极技术是当前电解铝企业面对国家阶梯电价政策要求下全面降低电能消耗的首选技术。通过分析燃气焙烧启动技术优势和石墨化阴极特性,指出了石墨化阴极电解槽采用燃气焙烧时需要提高焙烧温度、调整升温策略和延长焙烧时间等技术措施,并在2台400 kA电解槽上进行了工业应用,达到了启动后无渗漏现象,在平稳运行6个月的时间内,炉底压降可以稳定保持在185 mV以下,吨铝直流电耗为12 269 kWh,达到了行业较好水平。     

降低水平电流减少铝液动态波动铝电解节能技术研究

通过计算机模拟仿真研究复合稳流综合节能技术对铝电解过程中阴极铝液内水平电流的影响。结果表明,以高导电方钢为核心的复合稳流综合节能技术可明显降低阴极铝液内水平电流大小,降低电解质-铝液界面变形,提高电解槽内磁流体的稳定性,以此来降低槽电压和提高电流效率,达到节能降耗的作用。为验证仿真模拟结果,在某企业300 kA系列电解槽进行复合稳流综合节能技术工业化试验,采用以高导电钢棒为核心的复合稳流综合节能技术,电解槽内水平电流降低明显,获得了非常小的铝液界面变形量,电解槽生产运行稳定性明显提高,吨铝直流电耗较系列传统槽、201技术槽、双钢棒技术槽都低。