改善磷生铁成分降低阳极铝炭压降

介绍了预焙电解槽的阳极浇注工艺，通过数据测试与分析表明，磷生铁成分对阳极的铝炭压降影响很大，尤其是硫元素的含量，对阳极铝炭压降的影响至关重要。本文通过实践与探索，找出了改善阳极磷生铁的成分、降低铝炭压降的方法，效果良好。     

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。     

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。     

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。     

上开槽预焙阳极的生产实践和节能探索

山西华圣铝业有限公司通过对成型模具进行改造,生产出上开槽预焙阳极。组装时只需对中间炭碗进行浇注便可使铁水均匀流到每个炭碗,从而使炭碗内铁水与沟槽内铁水成为一个整体,使铁—碳接触面积增大,阳极的铁—碳压降显著降低,并且从根本上解决了阳极钢爪的弯曲变形,最终达到节能降耗的目的。     

400kA阳极组装炭阳极输送系统优化

本文分析了400kA铝电解系列中阳极组装浇铸工艺过程中炭阳极输送系统存在的繁杂问题,研究出浇铸系统炭阳极输送优化工艺,实现了新工艺的投产使用,有效提升了炭阳极运输效率,降低了炭阳极组装加工成本,对铝电解企业效益提升有积极意义。     

预焙阳极铝电解槽阳极电阻变化研究

铝电解槽的阳极压降约占槽电压的10％，因此掌握阳极电阻、压降的变化规律能为节能降耗提供必要依据。利用ANSYS有限元软件建立了模型，分析了阳极电阻随着天数增加的变化规律。与现场测试对比，认为随着阳极消耗，电阻、压降都随之下降。临换极和新极相比，电阻约下降一半．在电流相等的条件下，阳极压降下降一半。     

电解铝炭阳极的消耗分析

计算了铝电解过程中炭阳极的理论消耗,并与实际消耗量进行了比较,炭阳极利用率只有87％左右.分析了导致炭阳极多耗的原因,以及炭阳极多耗对铝电解生产的影响.重庆天泰铝业穿孔阳极两年多的工业试验表明其可以降低阳极净耗,提高炭阳极利用率.文章最后还提出了降低炭阳极消耗的几条建议.     

铝电解阳极开槽技术研究

本文通过深入分析铝电解工艺中阳极压降、阳极效应及阳极在电解质中排渣过程,从阳极外形、理化指标入手,优化阳极炭块结构。开槽阳极的使用,使阳极压降降低了60mV以上,吨铝节能180kwh/t.Al左右;开槽阳极使电解过程中阳极效应从0.20个/槽·日降低到0.05个/槽·日。降低了阳极压降、减少了阳极效应,原铝直流电耗进一步降低,产生更多经济效益和社会效益。     

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。     

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。     

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。     

穿孔阳极技术在铝电解中的工业试验

通过改变阳极的结构,在普通阳极上增加两排排气孔,减小阳极底掌下的气体行程距离而降低气泡层的厚度,从而减小了阳极气膜压降。在保证电流效率稳定的的情况下,降低了电解槽工作电压,达到了节能增效的目的。     

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。     

预焙铝电解槽新型导气式阳极节能技术的应用实践

介绍了电解槽的节能原理与新型导气式阳极,分析了传统阳极与新型导气式阳极的优缺点。通过电解槽上应用实践对比,证明了新型导气式阳极有利于阳极气体的排出,能有效降低阳极过电压与气泡压降,减少＂二次＂反应的发生,提高电流效率,从而实现节能效果。     

阳极炭块压降测试的方法与分析

本文通过阐述新的阳极炭块测试方法，提出了降低阳极炭块Fe-C压降的思路，并分析了降低阳极炭块压降对我公司经济效益的影响，可供同行参考。     

高导电双钢棒在240 kA铝电解槽上的应用

通过对铝电解槽阴极体系的研究,形成了由高导电阴极钢棒、双钢棒、冷捣糊、阴极炭块组装工艺优化、内保温等组成的高导电双钢棒阴极技术。通过该项技术可降低钢棒电阻和阴极组装压降,从而降低电解槽炉底压降,减少电解生产水平电流,提高电流效率,达到增产降耗的目的。     

预焙沟槽阳极在300kA铝电解槽上的试验与应用

本文介绍了某公司预焙沟槽阳极在300kA电解槽上的实验与应用情况,通过试验前、后数据对比,分析出沟槽阳极对降低阳极效应系数、提高电流效率、稳定槽工作电压、强化电流方面的积极意义。