铝电解用高石墨质阴极炭块的应用分析及工业实践

前言Preface阴极炭块是铝电解槽阴极结构的主要组成部分,它在铝电解生产中既起着阴极导电体的作用,又可作为电解槽内衬材料。阴极炭块的质量直接影响着电解槽的使用寿命和电能消耗,因此国际铝业界十分重视高质量阴极炭块的应用。目前,西欧和北美以及其他地区应用最多的是含有电煅无烟煤50%70%和人造石墨30%50%的高石墨质炭块。而国内最广泛应用的半石墨质阴极炭块(指人造石墨含量小于20%的炭块)与之相比存在着较大的差距,这是造成我国铝电解槽平均寿命短以及其它经济技术指标偏低的主要原因之一。阴极炭块的现状及发展趋势Status quo of ca…     

铝电解废阴极炭块回收利用综述

生产铝过程中产生的铝电解槽废阴极属于有毒有害废弃物,废旧阴极炭块的性质及处理方法已成为近些年研究热点。依照国内外研究进展,笔者综述了不同使用时间下铝电解阴极炭块破损原因及破碎程度,针对不同的破碎原因选择合理的预防手段及修复方法。研究同一铝电解槽中的废旧阴极的不同层面破损程度,以便在后期研究过程中可分类处理阴极炭块,为更好处理废旧阴极炭块提供了可能。在了解废旧阴极炭块的基础上简述了国内外目前处理铝电解废旧阴极炭块的主要方法,归纳为浮选法、化学法、高温法,简述其中具有代表性的处理工艺及优缺点,并作出了总结与展望。      

铝电解节能技术

文章简要介绍了ＴｉＢ２复合阴极炭块技术、铝电解槽阴极内衬防渗技术、电解槽中间打壳点式下料计算机自动控制技术在铝电解生产中的应用，取得了明显的节能效果。     

铝电解节能新技术

文章简要介绍了TiB2复合阴极炭块技术、铝电解槽阴极内衬防渗技术、电解槽中间打壳点式下料计算机自动控制技术在铝电解生产中的应用,取得了明显的节能效果.     

铝电解槽石墨化阴极的性能分析及改善措施

铝电解槽阴极炭块作为电解槽的内衬和阴极导电材料,直接关乎到电解槽的使用寿命及生产指标,在电解铝生产中起到非常重要的作用。本文重点介绍了铝电解槽石墨化阴极炭块电阻率低、热导率高、抗热冲击性能高、钠渗透膨胀率低等主要特点,以及其在降低电解槽能耗、提高电流效率、延长电解槽寿命等方面的作用,并结合东兴铝业公司500k A电解槽实际情况提出该公司采用石墨化阴极后在炉底保温、筑炉质量、技术条件调整以及电解槽日常管理等方面的一些改善措施。     

也谈铝电解槽寿命问题

电解槽是铝电解生产的主要设备,其寿命的长短决定着电解铝生产企业的大修周期和费用,也直接影响着企业的经济效益。我国的槽寿命一般为1100￣1500d,而国外大型槽平均寿命在2500d以上。随着我国加入WTO,国际国内市场已经一体化,为使我国的电解铝企业在国际竞争中处于强势地位,延长电解槽的使用寿命是很重要的一个课题。电解槽停槽大修的几种情形Several in-stances of stopping aluminum-elec-trolytic cells for overhaul槽子破损、底部炭块破裂或扎固缝开裂,铝水和电解质渗入阴极炭块底部与阴极棒接触,引起阴极钢棒融化,严重时引起底部漏…     

提高铝电解槽寿命途径的探讨

通过对铝电解槽破损现象的分析,认为影响铝电解槽寿命的重要因素是阴极炭块和捣固糊的质量,以及铝电解槽在预热启动时所采用的方法和电解槽非正常期、正常期的管理。提出了提高阴极炭块和捣固糊的质量,采用合理的预热温度和无效应启动,强化生产管理是提高电解槽寿命的重要途径。     

铝电解槽阴阳极热力分析仿真研究

铝电解是高能耗行业,节能降耗一直是铝电解行业致力研究的课题。借助大型通用有限元分析软件ANSYS,建立铝电解槽阴阳极热结构模型,对铝电解槽阴阳极的热场、应力场进行了数值仿真研究,为降低阴阳极接触电压提供数据支持。仿真结果表明：铝电解槽阴阳极的高温部分集中在阳极炭块底部和阴极中部。而应力集中在阴极底部接触部分,应力最小的地方在阳极炭碗部分。     

采用异型侧部炭块砌筑铝电解槽

采用异型侧部炭块砌筑铝电解槽异型侧部炭块是为寻求新的阴极材料和新的阴极结构，围绕延长阴极使用寿命和降低阴极电能消耗而生产的一种新型侧部炭块。该炭块异型部位，替代了原人工用底糊捣固边缝部位，砌筑时，该炭块两侧面用炭胶粘接，完工后即形成规整炉膛内型，大大...     

我国铝用阴极材料的生产及发展趋势

本文总结了我国铝用阴极材料的生产现状及发展方向。石墨含量为30%、50%的石墨质阴极炭块是我国铝用阴极炭块的主导产品,石墨化阴极炭块已在300KA、400k A电解槽系列上得到了工业应用,越来越多的电解铝厂采用了环保且易于施工并能保证筑炉质量的冷捣糊砌筑电解槽。本文提出我国大型铝电解槽铝用阴极材料的发展方向是:采用抗电解质侵蚀能力强、导热导电性能好的石墨化阴极炭块、高石墨质阴极炭块以及高质量环保冷捣糊。     

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。     

降低铝电解槽吨铝炭耗的途径

铝电解槽吨铝炭耗的高低受电解槽是否平稳和各项技术条件的变化影响,炭耗的高低直接关系到企业的经济效益。本文阐述了预焙阳极炭块在铝电解生产中消耗的表现形式,从生产实际出发总结出180 kA铝电解槽降低吨铝炭耗的具体途径,对目前铝电解企业节能降耗和提高经济效益有一定的实践意义。     

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。     

铝电解槽废阴极炭块回收利用

<正> 山东铝厂“铝电解槽废阴极炭块回收利用”技术,于1988年11月16日通过了中国有色金属工业总公司组织的鉴定会。与会专家视察了现场,对该项技术给予高度评价,一致认为: (一)铝电解废阴极炭块回收利用技术,经工业生产实践考核,提供了比较齐全的鉴定资料,数据可信。 (二)电解槽废阴极炭块,去除杂物破碎后,替代部分无烟煤加入氧化铝熟料窑内,可作为脱硫     

60kA铝电解槽寿命初探

根据 6 0kA铝电解槽炉膛变化情况、大修槽阴极方钢和阴极炭块破损情况分析 ,初步探讨了6 0kA铝电解槽寿命同电解槽炉膛、阴极方钢质量、阴极炭块质量之间的关系     

新型阴极结构铝电解槽成套技术引领铝电解行业节能新方向

东北大学、中国铝业股份有限公司等自2007年起开始对铝电解重大节能技术进行系统研究,并成功开发出新型阴极结构铝电解槽成套技术。该成果建立了高效节能新型阴极结构电解槽的基础理论,攻破了铝电解电耗难于大幅度降低的技术难题,提出了铝电解生产大幅度节电的技术路线,引领了当代世界铝电解节能技术的一场重要变革。项目组在世界上首创了具有减波功能、提高电解槽内铝液面稳定性的新型阴极结构。     

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。     

降低180KA预焙铝电解槽吨铝阳极毛耗的途径

吨铝炭耗是铝电解生产成本中其中一项重要的技术经济指标,炭耗的高低直接关系到企业的经济效益。本文阐述了预焙阳极炭块在铝电解生产中消耗的表现形式,从生产实际出发总结出180KA铝电解槽降低吨铝炭耗的具体途径,对目前铝电解企业节能降耗和提高经济效益有一定的实践意义。     

我国铝用预焙阳极炭块生产现状及发展趋势预测

我国铝电解工业正处于自焙槽的全面改造时期,预焙阳极炭块被视为铝电解槽的“心脏”。通过调研,对预焙阳极炭块的生产产量和技术现状进行了客观分析,结合铝电解工业的现状与发展趋势,就“十五”期间我国铝用预焙阳极炭块的生产产量、市场供求及技术进行了前瞻性研究和预测,供同仁们参考。     

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。