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。     

石墨化阴极在400kA系列电解槽的应用

作为以电力、炭阳极、氧化铝为主力需求的高耗能电解铝企业,为积极响应国家“碳达峰,碳中和”战略目标,某公司率先通过技改措施以达到减碳降耗,采用高导电钢棒、高导电石墨化阴极炭块、强保温底层内衬材料等优化改造方案提高电能利用率,降低综合电耗。以400 kA系列铝电解槽为研究对象,探索石墨化阴极内衬在400 kA系列电解槽上的生产应用研究。石墨化阴极炭块相比石墨质阴极炭块具有更优良的导电性和导热性,可以提高电流效率和电解槽稳定性,阴极压降、平均电压、效应系数和交直流电耗明显降低,电解槽槽寿命亦有所延长,实现了电解槽内衬优化、节能降耗的目标。     

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。     

240 kA铝电解槽新型节能阴极内衬结构的研究与应用

某公司采用的铝电解槽在低电压生产工艺下存在角部伸腿肥大、电解质水平偏低、换极后电压摆动偏多等问题,利用电解槽大修机会,通过选用异型阴极钢棒、高石墨冷捣糊,改进人造伸腿,采用磷生铁浇铸阴极钢棒炭块组装技术和新型内保温材料,对电解槽阴极内衬结构进行优化改进。改进后,新型节能阴极内衬结构电解槽炉底压降降低了39 mV,铝液电解直流电耗降低了249 kW h/t-Al,保温效果和节能效果显著提高,确保了铝电解槽在低电压生产工艺下的能量平衡和长期稳定运行。     

石墨化和全石墨质阴极材料在350kA铝电解系列中的应用

结合铝电解生产实际,在阴极压降、电压、铝水平、电流分布、炉底钢板温度、电流效率和电耗方面对比了石墨化和全石墨质阴极材料在350kA铝电解系列中的应用情况,用石墨化阴极的电耗比用全石墨质阴极的电耗低。     

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。     

半石墨化阴极碳块在135kA大型铝电解槽上的应用

半石墨化阴极碳块应用在135kA大型铝电解槽上,可使阴极电压降降低48mV、节约了电能,并提高了电解槽的使用寿命,实践证明,半石墨化阴极碳块是较好的阴极材料。     

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。     

半石墨质阴极炭块在铝电解槽上的应用

通过对普通炭块的理化指标和半石墨质阴极炭块的理化指标的对比,介绍了在铝电解槽上使用半石墨质阴极炭块,有利于延长槽寿命,提高电流效率,降低炉底压降,节约电能。     

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。     

天然气焙烧集成技术在500 kA全石墨化阴极电解槽的实践

本文介绍了天然气焙烧集成技术在500 kA全石墨化阴极电解槽的实践,重点阐述了天然气设备组成、操作流程、焙烧温度控制、过程参数监测、焙烧启动关键过程管控以及产生的经济和社会效益。     

300 kA大型电解槽阴极新材料的应用

对我国伊川电解铝厂300 kA大型预焙槽进行大修时,采用了不同石墨质的碳阴极、振动成型TiB2涂层阴极和刷涂TiB2涂层阴极等新材料,通过研究电解槽启动后一段时间内不同阴极材料的炉底电压降、电阻随时间的变化关系和铝液中Ti含量的变化规律等,寻找综合性能较佳的阴极材料,使其可达到降低炉底压降,形成完好的炉帮,从而有效地提高槽寿命的目的.研究发现TiB2质量分数为30%的振动成型阴极碳块的阴极电压降和铝中Ti的质量分数均较低,分别为261mV和0.002 5%;认为采用全石墨化阴极和振动成型硼化钛涂层阴极可以节省电能降耗.     

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。     

采用电接触模型的铝电解槽阴极电压降分析

320kA和350kA预焙阳极电解槽的阴极电压降(cathode voltage drop,简称CVD)约占槽电压的7%～9%.这一比例虽小,但对电解槽的整体能耗有着重要意义.使用有限元法建立了非线性电接触模型并用于分析CVD.该模型能够考虑阴极碳块类型、结构及伸腿生长或槽底沉淀对CVD的影响.计算结果表明:模型预测的电场分布与工业电解槽上的测量数据和文献数据吻合较好;阴极碳块由半石墨质碳块转变为石墨化碳块,阴极电压降约减少70mV;就电压降而言,采用两个直通阴极钢棒的阴极结构设计略优于采用两个内嵌阴极钢棒的结构设计;伸腿增长或者炉底有沉淀产生,CVD会增大.     

浅谈降低180 kA预焙铝电解槽炉底压降的有效途径

本文分析了炉底压降大的主要原因,并提出了采取降低阴极碳块电压降、优化工艺技术条件,加强生产操作,电解槽控制采用低窄氧化铝浓度控制技术,对电解槽下料方式进行改造,加强设备的维修和改造等措施,使炉底压降下降了21.38 mV,对电解槽增产节能的效果比较明显。     

预焙铝电解槽阴极钢棒优化配置工业试验

本文叙述了１６０ｋＡ预焙铝电解槽阴极负棒优化配置的工业试验情况。试验结果表明,电解槽经过阴极钢棒优化配置后,温度与阴极电流分布趋于均匀,解决了电解槽中心电、热负荷过大的问题。试验槽炉底压降有所降低,炉底降起减小,槽寿命得到延长,并可节约钢材,具有推广应用价值。     

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。     

曲面阴极铝电解槽结构改进及等温线温度测量的分析研究

介绍了针对300 k A曲面阴极铝电解槽生产中存在的问题,采取优化改进电解槽结构,开展等温线温度测量分析研究,表明改进后的曲面阴极电解槽能满足安全、平稳、高效生产的要求,其工艺技术及经济指标达到了国内先进水平。     

新型稳流保温铝电解槽节能技术开发及在某400kA电解系列推广应用

主要介绍了新型稳流保温铝电解槽节能技术的研究成果及在某400kA系列推广应用情况。新型稳流保温铝电解槽节能技术主要包括电压平衡优化技术、阴极稳流优化技术和能量平衡设计优化技术。新型稳流保温铝电解槽节能技术在某企业400kA系列电解槽上推广应用结果表明,新技术槽进入正常期内系列电流效率92.22%,平均电压3.882V,吨铝直流电耗12 543kWh,平均炉底压降267mV。与传统槽相比,新技术槽平均电压降低86mV,吨铝直流电耗降低507kWh,炉底压降降低44mV。