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。     

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。     

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。     

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。     

电解铝生产中优化磷生铁配方的试验研究

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。     

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。     

预焙阳极电解槽夹持式阳极导电卡具新技术的开发与应用

预焙阳极铝电解槽采用夹持式阳极导电卡具替代传统钢爪磷生铁浇铸阳极,基本可淘汰现有阳极组装车间主要设备,吨铝节电120kWh以上,通过实践应用证明完全可行．     

预焙阳极电解槽夹持式阳极导电卡具新技术的开发与应用

预焙阳极铝电解槽采用夹持式阳极导电卡具替代传统钢爪磷生铁浇铸阳极,基本可淘汰现有阳极组装车间主要设备,吨铝节电120kWh以上,通过实践应用证明完全可行.     

电解铝用钢壳铝芯阳极爪渗铝粘结铸造工艺方法

本发明给出了一套完整的钢壳铝芯阳极爪渗铝粘结铸造工艺。采用本工艺方法制造的钢壳铝芯阳极爪，可以确保铝芯与钢壳体充分地渗铝粘结，其导电性能：赶幅度超过原有铸造方法制造的钢壳铝芯阳极爪和普遍使用中的铸钢型阳极爪。实用测试压降值达到20μV以下，比原有的各种阳极爪压降值降低幅度可以达到50％以上，具有明显的节电降耗效果。     

阳极组件冷态和热态下的压降变化机制

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。     

铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术探究

阳极一般而言,阳极组装块涵盖了钢爪、铝导杆和阳极炭块等,属于电解槽和阳极母线间的重要连接构件。所以,在钢爪位置出现腐蚀之后,便需要及时进行更换,避免产生不良的影响。本文以铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术为主要研究内容,通过开展阳极钢爪防氧化性实验的方式加以探究和分析。     

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。     

400kA预焙阳极铝电解槽电压平衡分析

铝电解槽电压主要由阳极压降、卡具压降、极间压降、阴极压降、立柱母线压降、阳极母线压降、反电动势及槽周母线压降等部分组成,铝电解生产过程中保持电压平衡是电解槽平稳高效运行的基本条件。通过对400kA预焙铝电解槽电压平衡测定,结合生产现状,对电压平衡调整的方向和措施进行了分析和总结,降低电解槽各部位电压降,加强电解槽生产管理,是节能降耗的有效途径。     

80kA预焙阳极电解槽电压平衡测试与分析

对山铝电解铝厂的80kA预焙阳极电解槽的阳极压降、阴极压降、极间电压及母线压降进行测试,并根据测试数据进行电压平衡计算,认为电压分配比较合理,阳极压降偏高。为降低电解槽电压提供了理论依据。     

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,     

预焙槽阳极压降改善试验研究

在国内M厂300 k A系列铝电解槽生产线上进行阳极炭块炭碗连通沟槽试验,改善预焙槽阳极压降。研究结果表明:换极后第3天、第5天和第10天,第1、2、3、4、5组连通极114-A9、115-B3、119-B13、120-A7、123-A17和同槽装入的普通极114-A10、115-B4、119-B14、120-A8、123-A18相比,钢-炭平均压降分别减小了10.22 m V、17.33 m V、15.89 m V、13.34 m V、11.65 m V;5组连通极和普通极相比,钢-炭压降平均降低13.69 m V。推广应用阳极炭块炭碗开连通沟槽、炭碗直径扩大和炭碗内部开竖槽技术,能够有效改善钢爪弯曲变形、磷生铁浇铸质量、预焙阳极组装、炭块消耗及残极处理等问题,降低劳动强度,减少吨铝电耗,更加平稳运行电解槽。     

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。     

电解铝生产中磷生铁配方优化模型及试验

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。     

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     

电解铝生产实践中脱极化爪问题的探索

正本文从阳极的维修、材质材型、阳极质量、组装质量以及工艺条件等方面阐述了造成阳极脱极化爪的问题,并提出解决措施,旨在改善阳极使用的稳定性,进一步降低成本,确保电解生产的正常有序进行。炭阳极是铝电解槽重要的组成部分,阳极的消耗占吨铝总成本的8%~12%。因此,对于阳极的研究是不容忽视的。在近年来的铝电解生产实践中,许多电解铝厂家因组装、维修质量不达标和技术条件不稳定等因素,出现了大面积的阳极化爪、脱极的问题,原铝质量大幅度下降,生产运行不正常,钢爪损坏严重,导致钢爪消耗和阳极毛耗及电