石墨化和50%石墨质阴极炭块在500 kA预焙铝电解槽生产实践中的应用对比

本文对40台石墨化阴极炭块电解槽和40台50%石墨质阴极炭块电解槽在保持工艺技术条件一致的情况下包括日氟盐次数、日氟盐量、日下料量等一系列运行参数、三钢温度以及槽膛内型进行了生产数据收集。通过对以上数据进行经济技术指标对比分析,结果认为和50%石墨质阴极炭块电解槽相比,石墨化阴极炭块电解槽生产运行稳定、电流效率高、电耗低、寿命长以及应用性价比更高。     

全石墨化阴极在500 kA铝电解槽上的应用

本文对比了高石墨质阴极炭块与全石墨化阴极炭块的电阻率、热导率和钠膨胀率等理化性能，介绍了某铝厂500 kA全石墨化阴极电解槽的开发应用和生产实践，在阴极组和内衬设计过程中提出针对性优化措施，降低阴极压降和铝液水平电流，解决全石墨化阴极散热大的问题，并在工艺生产上提出以炉膛为中心的优化管理思路。长期的生产运行跟踪发现，全石墨化阴极电解槽在高效、稳定运行和节能降耗方面表现出明显优势，对新建或大修电解槽阴极炭块的选择和生产管理具有一定的参考意义。     

铝电解槽铝水高度技术路线分析研究

本文基于电解槽热电数学模型,分析了铝水高度对传统型电解槽和节能型电解槽的水平电流和热平衡的影响,计算了电解槽伸腿长度和阴极散热量与铝水高度的变化趋势。结果显示,对于节能型阴极结构电解槽,铝水高度对磁流体稳定性的提升作用要明显小于传统型阴极结构电解槽,而对槽膛形状的影响要显著大于传统型电解槽。铝水高度超过24 cm,伸腿长度迅速增加,槽膛情况恶化,反而破坏了电解槽运行的稳定性。建议节能型阴极结构电解槽,特别是采用石墨化阴极的节能型电解槽,在稳定运行期保持20 cm左右的低铝水平工艺路线。     

石墨质和石墨化阴极铝电解槽工艺参数统计与综合分析

通过某厂500kA电解系列的技术条件和指标数据,并结合该厂的电解质成分分析,对该厂两种槽型的电解槽(高石墨质阴极和石墨化阴极)极距变化进行了对比分析。结果表明:石墨化阴极电解槽的炉底压降保持稳定,相同电压下,极距和电流效率明显高于石墨质阴极电解槽。保持合理的极距既可稳定保持电流效率,又可降低直流电单耗,各企业应将极距的合理保持作为生产管理的重点,同时降低炉底压降和提高电解质的电导率是提高极距的最有效措施。     

5kA级惰性阳极铝电解槽热平衡仿真

使用有限元软件Ansys仿真计算5 kA级惰性阳极铝电解槽的槽膛内形及热平衡情况.结果表明:过热度和侧部炭块类型对槽膛内形产生显著影响,过热度增加10 ℃,槽帮厚度减少约50%,伸腿宽度减少约30%;侧部炭块散热性越好,槽帮厚度和伸腿宽度越大;半石墨质类型的侧部炭块能够在保证形成满足要求的槽膛内形时降低热量损失,建议采用这类侧部炭块;采取一定措施后,采用半石墨质阴极和石墨化阴极的电解槽均能实现热平衡,石墨化阴极电解槽比普通阴极电解槽所需能量约多9%,但在热平衡时阴极底部等温线分布更合理.     

提高铝用阴极炭块质量的途径

根据铝电解槽破损的情况 ,以及电解槽的物理场对阴极炭块质量的要求 ,提出铝用阴极炭块在生产过程中 ,应采取的相应措施 ,使阴极炭块达到均质和高质量的要求 ,另外提出阴极炭块应在档次上达到新的高度 ,以适应大型预焙槽的发展和要求。开发高质量的半石墨质和半石墨化阴极炭块 ,才能提高电解槽的寿命 ,达到世界先进水平。     

铝用炭素市场分析

铝用炭素主要分为炭素阴极和炭素阳极两大类。铝电解槽阳极有阳极糊和预焙阳极之分,前者用于自焙阳极电解槽,后者用于预焙阳极电解槽。阴极炭块又分为无烟煤炭块、半石墨质炭块、石墨质炭块和石墨化炭块。     

铝用炭素市场分析

铝用炭素主要分为炭素阴极和炭素阳极两大类。铝电解槽阳极有阳极糊和预焙阳极之分,前者用于自焙阳极电解槽,后者用于预焙阳极电解槽。阴极炭块又分为无烟煤炭块、半石墨质炭块、石墨质炭块和石墨化炭块。     

天然石墨阴极碳块

介绍了天然石墨阴极碳块的主要性能及其与其他种类阴极碳块的比较,使用天然石墨阴极碳块将会使铝电解槽阴极压降减少100～200mV,节电效果十分显著。天然石墨的石墨化程度较高,抗腐蚀性增强。天然石墨阴极生产工艺简单,省去原料煅烧和石墨化工序,减少大量投资和电耗,具有广泛的发展前景。     

半石墨化阴极碳块性能测试

本文简要讨论了半石墨化阴极碳块的优点及其应用于铝电解槽时与普通无烟煤基阴极碳块的不同,测定了由山西碳素厂和东北工学院联合研制的半石墨化阴极碳块的主要性能,並与国内外几种阴极碳块作了对比。实验室测试结果表明,半石墨化阴极碳块抗钠侵蚀能力强,比电阻低,抗热震性能良好。在电解温度下,半石墨化阴极碳块的导热系数与普通阴极碳块相比相差达7倍之,宝温比电阻也只是普通块的1/2～1/4。新型半石墨化阴极碳块的推广和使用对于提高我国铝厂的经济效益有着重要的意义。