240 kA系列化铝电解槽深度节能改造和电流强化实践

本文借助多物理场仿真模拟，对某已停产240 kA系列电解槽的母线、阴极组结构、内衬和上部结构等进行针对性升级设计，显著提升了电解槽磁流体稳定性、热平衡“健康”稳定性和集气效率，大幅降低了阴极压降，为电解槽在低电压、低能耗和更高电流密度下长期稳定运行创造了条件。改造完成并重新投运后，辅以电解槽焙烧启动和生产运行工艺技术条件管控优化，电解槽运行电流强化至260 kA,系列年原铝产能增加近14 000 t,平均铝液直流电耗从改造前的13 343 kW·h/t-Al降至12 463 kW·h/t-Al。     

500 kA铝电解槽新式节能阴极结构技术的应用研究

本研究将新式节能阴极结构技术应用于某铝厂500kA铝电解槽,通过电解槽电热平衡仿真模拟,设计保温型内衬结构,成功减少了铝液中水平电流,并降低了电解槽阴极电压降。与传统铝电解槽相比,节能降耗效果显著。     

俄铝300kA和400kA铝电解槽的研发过程

根据对铝厂高性能技术指标的需求及严峻的市场竞争形势，从2002年开始俄铝就着手进行具有自主产权的高电流电解槽的开发。本文就俄铝正在开发和在工业上已经使用的300kA和400kA电解槽技术进行报道。     

160 kA铝电解槽系列强化电流的工业试验

结合实例对160 kA电解槽强化电流的可行性进行了分析,介绍了强化电流所采取的具体措施。工业试验表明,经过改造后160 kA电解槽电流提高到180 kA可以获得较好的技术经济指标。     

160 kA铝电解槽系列强化电流的工业试验

结合实例对160 kA电解槽强化电流的可行性进行了分析,介绍了强化电流所采取的具体措施.工业试验表明,经过改造后160 kA电解槽电流提高到180kA可以获得较好的技术经济指标.     

铝电解槽能量平衡测定与节能降耗

本文通过对114．5kA预焙铝电解槽两次能量平衡测定数据的对比和分析，结合生产现状，得出优化电解槽母线和内衬设计，降低电解槽各部位电压降，合理控制电解温度，强化生产电流，加强电解槽生产管理，严格操作规程，是节能降耗的有效途径。     

85kA创新预焙阳极电解槽“电场”测试

本文介绍了85kA创新预焙电解槽“三场”中“电场”的测试与分析，说明了创新电解槽电流和电压分布合理、平衡，而且电解槽生产稳定，性能优良，运行可靠。     

80kA双端进电预焙电解槽技术应用初探

山铝将80kA侧插自焙阳极电解槽改造为80kA中间下料预焙阳极电解槽，通过调整系列电流强度、降低平均电压、控制分子比和电解质成分、应用氧化铝浓度自适应控制技术、钢爪炭素保护环技术、先进的内衬材料、内衬结构技术及干法净化等技术，使80kA预焙槽的电流效率达到91．66％，吨铝直流电耗降为13696kW．h，集气效率达到98％。     

保温型内衬结构在240kA铝电解槽上的应用

基于240 kA铝电解槽低电压运行过程中热收入不足的情况,在大修电解槽上开展了保温型内衬结构的应用试验。结果表明,保温型内衬结构电解槽在低电压下能够稳定运行,且明显降低了电解槽的散热量,提高了电能利用率,大幅降低了吨铝直流电耗。     

全保温型内衬配置在300 kA铝电解槽上的应用

针对低电压运行电解槽能量收入减少的情况,在300kA大型凸型阴极铝电解槽上开展了全保温型内衬配置应用试验。1 100天运行情况表明,配置全保温型内衬的电解槽的散热量明显降低,电能利用率得到提高,吨铝电耗大幅降低。     

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。     

铝电解槽焙烧期间阴极电流分布对槽内衬寿命影响的探讨

本文对８０ＫＡ上插自焙铝电解槽通过电焙煤期间阴极电流分布作了测量，通过对诸多测量数据的分析，提出阴极电流分布不均是影响槽内衬使用寿命的重要因素之一。     

电流强化对铝电解槽电、磁、流场的影响

在一定的技术条件下通过电流强化可以提高电解槽铝产量和电流效率,降低单位产品的成本。本文以国内最具代表性的郑州龙祥铝业有限公司 154kA侧部四点进电铝电解槽为研究对象,具体分析了电流强化对铝电解槽电、磁、流场的影响。结果表明:当槽型结构与母线配置不变时,电流强化不影响铝电解槽铝液电、磁、流场总体分布规律,但改变铝液层电流密度、铝液磁感应强度和铝液流速大小;阴、阳极电流、铝液层电位差、铝液层电流密度均与系列电流强度具有相同的增加率;铝液层磁感应强度随系列电流强度的增加而线性增加;铝液最大流速、铝液平均流速均随系列电流强度的增加而增大。     

锂电解槽多物理场耦合模拟

基于对30 kA电解槽流场、电磁场、电热场的研究,利用得到的电流强度与结构参数的关系,对40 kA电解槽进行结构参数优化,得到最优40 kA电解槽槽型。经电—热—磁—流场耦合研究,对比30 kA电解槽流场、电磁场、电热场分布。结果表明,优化后的40 kA电解槽电阻电压降低了0.33 V,电解槽中电解液温度分布变化并不明显,磁场强度的增幅均在10%以内,流场分布中涡流范围有所减少。在能量平衡条件下,40 kA电解槽磁流场分布相对30 kA电解槽更加稳定。     

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。     

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。     

200kA铝电解槽强化电流、节能减排实践

节能减排已成为铝电解工业科技发展的首要任务,本文介绍了200 kA铝电解槽通过强化电流、降低槽平均电压、降低效应系数,从而降低能耗,减少环境污染物的排放,取得了较好地经济效益和社会效益。     

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。     

氯化物熔盐电解槽磁场模拟

氯化物熔盐电解槽内部磁场的稳定对电流效率的提升非常重要。以50 kA氯化物熔盐电解槽为研究对象，运用有限元软件COMSOL建立电解槽三维电磁场模型，模拟了50 kA电解槽不同平面x、y、z三个方向的磁场强度和电磁力分布特点，重点研究工艺参数对磁场强度和电磁力分布的影响。结果表明，电流增加，每个平面的磁场强度和电磁力均增加，且增幅相同；降低极距、增加电解质液面高度、增加阳极半径均会使磁场强度最大值和电磁力最大值增加。     

浅谈160 kA电解槽扩容改造

本文主要分析了青海分公司160 kA电解槽的现状,阐述了扩容改造电解槽的优点,从实际出发,介绍了160 kA扩容改造电解槽内衬的砌筑和扎固工艺,操作方法上的改进。