山铝电解铝厂电解槽设计特点
铝电解槽制作、安装施工方案

铝电解槽制作、安装施工方案铝电解槽制作、安装施工方案电解槽壳制作:先作一样板槽,合格后方可大批下料制作。
1.1结构特点:槽壳是由钢板组成的船形结构,由一块底板、两块侧板和两块端板组成,斜侧板与直侧板及底板直接均呈135°角。
斜侧板与端板连接部分相贯形成部分椭圆,侧板与端板外均布置有加固围板和筋板,如图所示。
电解槽壳制作工艺流程图(见附图一)1.2电解槽壳制作方法:电解槽制作场地场地设置10t龙门吊2台。
铺设钢平台两座50m×20m。
制作场地总面积2000平米,场地布置见平面图。
电解槽壳制作分两部分:底板制作和槽壳壁板制作。
1.2.1底板制作:(1)底板是由两块或两块以上的钢板拼焊而成的,拼焊前,先检查钢板的不平度,要求是:1m凹凸不平度小于1mm,不合格进行校平,对接缝采用I型。
(2)底板在组对平台上点焊固定,组对平台用料约4吨,采用埋弧自动焊焊接,为保证质量加引弧板,材质与底板相同,焊缝最大间隙2-3mm。
为消除焊接变形做适当反变形,焊接采用先焊横缝后焊纵缝的焊接工艺。
焊完一面后反面用碳弧气刨清根再焊另一面,翻转底板时用[20制成的扁担夹具翻转。
(3)焊后检查平整度,要求同①,不合格校平。
(4)合格后划出中心线,按底板设计尺寸划线切割,切余部分可用做加强筋板。
1.2.2壁板制作壁板分端板结构和侧板结构两部分,端板结构是端板与其筋板组对焊接在一起形成的,侧板结构是直侧板,斜侧板及纵向水平筋板组对焊接在一起形成的。
(1)端板结构制作A.端板结构组焊胎具制作如图:B.加强筋板下料后组对焊接成数组丁字板,焊后一次调平、调直。
C.围带下料后以4条为一组在液压胎具上一次压制成形,控制内壁净尺寸。
D.端板下料后在液压胎具上压制成型,用内弧板检查弧度,控制内壁净尺寸为设计尺寸-10m。
E.将制好的端板扣在胎具上,用卡具使其与胎具紧密接触,然后划线组对筋板和围板,点焊对焊缝长度>40mm,进行焊接,焊接顺序为先焊筋板间焊缝,后焊筋板与端板间焊缝。
电解槽的总结

电解槽的总结引言电解槽是电化学工业中常见的设备之一,用于实现电解反应。
它由一个容器和电极组成,通过电流使溶液中的化学物质发生氧化还原反应,从而制备所需的产物。
本文将对电解槽进行总结,包括其结构、原理、应用以及优缺点等方面进行探讨。
结构电解槽的结构通常由下述几个主要部分组成:1.容器:电解槽容器通常由耐酸碱和耐高温的材料制成,如陶瓷、塑料或金属等。
容器通常具有密闭性能,以避免溶液的挥发和外界杂质的进入。
2.电极:电解槽内通常有两个电极,一个为阳极,一个为阴极。
电极通常由导电材料制成,如铜、铝或钢等。
阳极和阴极的材料可以根据电解反应需求进行选择。
3.电流源:电解槽需要外部电源以提供所需的电流。
电流源通常有直流电源和交流电源两种选择,具体选择取决于电解反应的性质和要求。
4.控制系统:电解槽的控制系统用于监测和调节电流、温度、压力等关键参数,以确保反应的进行和产物的质量。
原理电解槽利用外加电流使溶液中的化学物质发生氧化还原反应。
当外加电流通过电解槽时,阳极上的物质发生氧化反应,而阴极上的物质发生还原反应。
这些反应导致溶液中的离子在电极上电荷转移,并生成所需的产物。
电解反应可以用以下方程式表示:阴极反应:Mn+ + ne- -> M阳极反应:M' -> M'm+ + me-其中,M和M’分别代表阳极和阴极上的物质,n和m表示电子的个数,e-表示电子。
产生的离子和产物会在溶液中快速扩散,形成所需的产物。
应用电解槽在工业生产中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1.金属提取:电解槽被广泛用于金属提取,如铝、铜、锌等。
通过电解反应,金属离子可以在阳极上被还原,并在阴极上生成纯净的金属。
2.化学合成:电解槽在化学合成过程中也有重要应用。
例如,氯碱工业中的氯化钠电解槽用于生产氯气、氢气和氢氧化钠。
3.电镀:电解槽被广泛用于电镀行业。
通过在阴极上沉积金属离子,可以将金属覆盖在制品表面,提供保护和装饰效果。
电解槽正常生产的主要技术参数

电解槽正常生产的主要技术参数电解槽是一种用于电解反应的装置,主要用于电解制取金属或化学品。
电解槽的主要技术参数决定了电解反应的效率和产品质量。
下面将介绍电解槽正常生产的主要技术参数。
1.电解槽尺寸:电解槽的尺寸是影响电解反应效率的重要因素。
通常来说,电解槽的大小应根据生产需要进行设计,使得电流分布均匀,电解产物得以充分沉积。
电解槽尺寸的设计要考虑电解物质的浓度、溶液的流动性以及产物颗粒的沉积特性等因素。
2.电解槽材质:电解槽的材质选择直接影响到电解反应的效果和电解槽的使用寿命。
常用的电解槽材质有钢、铁、铝、钛、铅等。
不同材质对电解物质的耐蚀性和传热性能有差异,因此需要根据具体的工艺要求选择合适的材质。
3.电解液组成:电解槽正常生产的另一个重要技术参数是电解液的组成。
电解液一般由溶剂和溶质组成,溶剂可以是纯水或其他溶液,溶质通常是需要电解的金属离子或化学物质。
电解液的组成要根据具体的电解反应选择合适的浓度和比例,以确保电解反应的高效进行。
4.电解槽温度:电解槽温度是影响电解反应速度和产物质量的重要因素。
温度过高会导致电解液的蒸发和损失,温度过低会降低离子迁移速率。
因此,要根据电解反应的需求,根据具体情况选择合适的温度。
5.电流密度:电流密度是电解槽正常生产中的另一个重要技术参数。
电流密度的大小决定着电解反应速度和电解产物的质量。
高电流密度会导致电解槽温升过高,产物的颗粒过细,而低电流密度则会导致电解反应速度缓慢。
因此,需要根据具体工艺要求选择合适的电流密度。
6.搅拌方式:7.支架结构:电解槽的支架结构也是正常生产的关键技术参数之一、支架结构需要具备足够的强度和稳定性,以保证电解槽在长时间运行过程中不发生变形或破裂。
支架结构还需要考虑电解槽的便于操作和维修。
总之,电解槽正常生产的主要技术参数包括电解槽尺寸、材质、电解液组成、温度、电流密度、搅拌方式和支架结构等。
这些技术参数的选择和调整将直接影响到电解反应的效率和产品的质量。
铝电解工作总结

铝电解工作总结
铝电解是一种重要的工业生产方法,通过电解铝矿石来生产铝金属。
在这个过
程中,电解槽是至关重要的设备,它能够将铝矿石中的氧化铝分解成铝金属和氧气。
在本文中,我们将对铝电解工作进行总结,包括工作原理、设备特点和操作注意事项。
首先,让我们来了解一下铝电解的工作原理。
在铝电解过程中,铝矿石经过破
碎和浸出处理后,得到含铝的氧化铝溶液。
然后,将这个溶液倒入电解槽中,通过电解过程将氧化铝分解成铝金属和氧气。
电解槽内部有一对电极,通过施加电流,使得阳极上的氧化铝被还原成铝金属,同时在阴极上产生氧气。
这样就实现了从氧化铝到铝金属的转化过程。
在铝电解工作中,电解槽是至关重要的设备。
它通常由耐高温、耐腐蚀的材料
制成,如碳块或者钢制电极。
电解槽内部还需要加入适当的电解质,以提高电解效率和产出纯度。
此外,电解槽还需要具有良好的导电性能和耐高温的特点,以确保稳定的电解过程。
在进行铝电解工作时,需要注意一些操作事项。
首先,要确保电解槽的密封性
能良好,以防止氧气泄漏或者外界杂质进入。
其次,要定期清洗电解槽内部,以防止杂质积聚影响电解效果。
另外,还需要严格控制电解过程中的温度和电流,以保证铝金属的纯度和产量。
总的来说,铝电解是一种重要的工业生产方法,通过电解铝矿石来生产铝金属。
在铝电解工作中,电解槽是至关重要的设备,它需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
在操作过程中,还需要注意保持电解槽的密封性能和定期清洗维护,以确保稳定的电解过程和高纯度的铝金属产出。
希望本文对您了解铝电解工作有所帮助。
30万吨铝电解车间设计

30万吨铝电解车间设计以30万吨铝电解车间设计为标题,本文将介绍一个典型的30万吨铝电解车间的设计要点和特点。
一、车间概述30万吨铝电解车间是一个用于生产铝金属的工业车间。
铝电解车间是铝冶炼工艺中的关键环节,通过电解法将铝矿石转化为铝金属。
30万吨铝电解车间的设计目标是实现每年生产30万吨的铝金属。
二、车间布置1. 原料区:用于存放铝矿石和其他辅助原料,保证生产的连续性和稳定性。
2. 电解区:包括电解槽、阳极区、阴极区等设备,用于将铝矿石转化为铝金属。
3. 电源区:供应电力给电解槽,保证电解过程的正常进行。
4. 成品区:存放生产的铝金属,待进一步加工和销售。
三、设计要点1. 电解槽设计:电解槽是铝电解车间的核心设备,其设计要考虑到电解效率、能源消耗和生产成本等因素。
在30万吨铝电解车间设计中,应采用高效节能的电解槽,以提高生产效率和降低能源消耗。
2. 设备安排:车间内的设备应根据工艺流程进行合理的布置和安排,以保证生产的连续性和高效性。
同时,要考虑到设备的维护和检修,方便工作人员进行操作和维护。
3. 环境保护:铝电解车间的生产会产生一定的污染物,如二氧化碳和氟化物等。
因此,在设计中要考虑到环境保护的要求,采取相应的措施减少污染物的排放。
4. 安全性设计:铝电解车间是一个高温、高压、高电流的工作环境,安全性是设计的重要考虑因素。
要合理设置安全设备和安全防护措施,确保工作人员的安全。
5. 自动化控制:30万吨铝电解车间的生产规模较大,采用自动化控制系统可以提高生产效率和稳定性。
在设计中应考虑到自动化控制系统的布局和功能,确保生产的稳定运行。
四、特点和优势1. 生产规模大:30万吨铝电解车间是一个大型的工业车间,具有较高的生产规模和产能。
2. 高效节能:车间采用高效节能的电解槽和设备,能够提高生产效率和降低能源消耗。
3. 环保可持续:在设计中考虑到环境保护的要求,采取相应的措施减少污染物的排放,符合可持续发展的要求。
电解槽结构及工作原理

电解槽结构及工作原理一、概述电解槽是一种用于电解过程的设备,常用于金属冶炼、化学制品生产等行业。
其结构和工作原理对于电解过程的效率和产品质量有着重要的影响。
本文将对电解槽的结构和工作原理进行详细介绍。
二、电解槽结构1. 电解槽壳体电解槽壳体是由钢板或铸铁制成,具有较高的耐腐蚀性和机械强度。
其主要功能是支撑整个电解槽,并保护内部设备不受外界环境影响。
2. 阴阳极阴阳极是电解过程中的两个极端,通常由金属材料制成。
在阴极上发生还原反应,而在阳极上发生氧化反应。
阴阳极之间距离越小,电流密度越大,反应速率也就越快。
3. 电解液循环系统电解液循环系统包括泵、管道、喷嘴等设备,其主要功能是将含有金属离子的溶液循环到阴阳极之间,以供反应使用。
同时,还可以通过循环系统来调节电解液的温度、浓度等参数,以达到最佳的反应条件。
4. 电解槽底部电解槽底部通常设有收集池或者漏斗,用于收集金属沉积物和废液。
同时,还可以通过底部设备来控制电解液的流动速度和方向。
5. 其他设备除了以上主要设备之外,电解槽还包括各种传感器、控制器、加热器等辅助设备。
这些设备可以实时监测和调节电解过程中的各种参数,以确保反应效率和产品质量。
三、电解槽工作原理1. 电化学反应在电解槽中,金属离子在阴极上接受电子而被还原成金属沉积物;而在阳极上则发生氧化反应,将金属离子氧化成阳离子并释放出电子。
这些反应都是由外界提供的直流电源驱动的。
2. 传质过程在阴阳极之间存在着一定的距离和阻力,在这个过程中需要通过传质来完成离子的输送。
传质过程包括扩散、对流和迁移三种方式。
其中扩散是指离子沿着浓度梯度自然扩散;对流是指电解液在电场作用下的流动;而迁移则是指离子在电场作用下的移动。
3. 温度和浓度的影响温度和浓度是影响电解反应速率的两个重要因素。
通常情况下,提高温度可以加快反应速率,但过高的温度也会导致蒸发和溢出等问题。
而增加电解液中金属离子的浓度可以提高反应速率,但同时也会增加能耗和设备磨损。
电解铝电解槽结构

电解铝电解槽结构电解铝是一种重要的金属材料,广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
而电解铝的生产过程中,电解槽是关键设备之一。
本文将介绍电解铝电解槽的结构和工作原理。
一、电解槽的概述电解槽是电解铝生产中的核心设备,其主要功能是通过电解过程将铝矾土中的铝氧化成金属铝。
电解槽一般由槽体、电解质、电极和电源等组成。
二、槽体结构电解槽的槽体一般采用钢结构,具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
槽体内部由耐火材料涂层,以抵抗高温和化学侵蚀。
槽体的底部设有底部引流口,用于排出电解过程中产生的铝液。
三、电解质电解质是电解槽中的重要组成部分,它起到导电和溶解铝的作用。
电解质一般由氟化铝和氯化铝等盐类组成,能够在高温下保持液态状态。
电解质的浓度和温度对电解过程的效果有重要影响。
四、电极结构电解槽中的电极是电流的传导介质,一般由碳材料制成。
电解槽中有两种类型的电极,分别是阴极和阳极。
阴极是电解铝的产出端,它由导电炭块组成,能够吸附氧化铝并还原成金属铝。
阳极则是电解质的溶解端,它由碳块或碳钢制成,能够氧化成二氧化碳。
五、电源系统电解槽的电源系统是为电解过程提供电能的设备。
电源系统一般由整流器和变压器组成。
整流器将交流电转换为直流电,变压器则将高压电流降低到适合电解槽的电压。
六、电解过程电解过程是电解铝生产的核心环节。
在电解槽中,铝矾土经过磨碎、脱水等处理后,成为称为氧化铝的粉末。
氧化铝与电解质混合后,放置在电解槽中。
通电后,正极吸附氧化铝并还原成金属铝,同时负极产生氧化反应。
金属铝在槽底通过底部引流口排出,而氧化反应则产生二氧化碳。
七、电解槽的优化为了提高电解铝的生产效率和降低能耗,电解槽的结构也在不断优化。
例如,采用新型的槽体材料和涂层,能够提高抗腐蚀性和热稳定性;优化电解质的组成和浓度,可以提高电解效果;改进电极材料和形状,能够增加电流传导效率。
总结起来,电解铝电解槽是电解铝生产过程中的核心设备,其结构包括槽体、电解质、电极和电源等。
铝电解槽标准

铝电解槽标准
铝电解槽是铝冶炼和生产过程中最重要的设备之一,其设计和制造标准对于铝产品的质量和产量以及生产效率都有着至关重要的影响。
随着铝工业的不断发展,铝电解槽的设计和制造标准也在不断改进和优化。
在设计和制造铝电解槽时,需要考虑到许多因素,例如槽的尺寸、形状、材料、结构、热工况、电气性能等等。
这些因素都需要根据不同的生产工艺和产品要求进行合理的选择和控制。
一般来说,铝电解槽的设计和制造标准包括以下几个方面:
1. 槽的尺寸和形状需要根据生产工艺和产品要求进行选择。
一般来说,槽的尺寸越大,能够生产的铝液量就越大,但是槽的尺寸过大也会带来一些问题,例如难以控制温度和成分均匀性等。
因此,在选择槽的尺寸时需要综合考虑各种因素。
2. 槽的材料一般采用钢材或混凝土。
钢材具有较好的机械性能和热工性能,但需要采取防腐措施;混凝土具有较好的耐腐蚀性,但需要采取保温措施。
3. 槽的结构需要根据生产工艺和产品要求进行设计。
一
般来说,槽的结构需要考虑到耐腐蚀性、保温性、强度等方面,同时还需要考虑到维修和更换的方便性。
4. 槽的热工况需要根据生产工艺和产品要求进行控制。
一般来说,槽的温度需要控制在一定范围内,同时还需要考虑到冷凝和挥发等化学反应对于槽内热工况的影响。
5. 槽的电气性能需要符合生产工艺和产品要求。
一般来说,槽的电流和电压需要控制在一定范围内,以保证铝产品的质量和产量以及生产效率。
综上所述,铝电解槽的设计和制造标准需要根据生产工艺和产品要求进行综合考虑和优化。
只有这样才能够生产出高质量、高产量的铝产品,同时也能够提高生产效率并降低生产成本。
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《山东冶金》2006年第4期--------------------------------------------------------------------------------山铝电解铝厂电解槽设计特点王庆义(山东工业职业学院,山东淄博256414)摘要:山铝电解铝厂在技术改造中采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽,该槽型具有优异的磁流体稳定性,合理的电热场设计,采用了窄加工面、阳极升降、“船形”槽壳、实腹板梁等多项先进技术和高性能的内衬材料。
目前,电解槽已连续生产986天,电流效率达到了94.5 %,吨铝直流电能消耗13100 kW.h,氟化氢和粉尘等主要污染物排放量全部达到了国家排放标准。
关键词:电解槽;技术改造;设计特点;电流效率中图分类号:TF821文献标识码:A文章编号:1004-4620(2006)04-0031-02 Design Characteristics of the Electrolytic Tank in the Electrolytic Aluminum Plant of ShanlvWANG Qing-yi(Shandong Industrial Vocational College, Zibo 256414, China)Abstract:200kA prebaked anode cell is adopted by in the Electrolytic Aluminum Plant of Shandong Aluminum Co., Ltd instead of 60kA self-baking cell in technical modification. This prebaked anode cell has excellent magnetohydrodynamic stability and reasonable electric heating field design and adopts new techniques such as narrow treating surface, the anode rise and drop, ship-pattern pot shell and solid web plate girder; and inner lining of high performance. The electrolytic tank has kept running for 986 days up to now,the power yield reaches 94.5 %,while the direct electric power consumption is only 13100 kW.h, furthermore, the discharge of main pollutants such as hydrogen fluoride and dust etc is up to the national effluent standard. Key words:electrolytic tank; technical modification; design characteristic; power yield1 前言山东铝业股份有限公司电解铝厂(简称山铝电解铝厂)60kA自焙槽工艺始建于1958年,由于自焙槽自身的结构特点,难以实现自动化控制和解决电解烟气污染的问题,因此技术经济指标较差,生产成本也相对较高。
自焙槽与预焙槽在电流效率上相差约4%~5%,吨铝直流电耗相差1000kW.h左右,造成能源与资源的浪费。
为此,山铝电解铝厂从2002年起开始对自焙槽实施预焙化改造,采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽,以彻底解决自焙槽烟气的环境污染问题,为提高电解铝厂技术装备水平,实现低耗高效奠定了基础。
2 200kA预焙阳极电解槽的设计特点现代铝电解槽以高效、节能、长寿为特征,而电解槽的设计无疑十分关键。
铝生产的实践证明,电解槽的稳定性是获得良好生产指标的根本保证。
磁流体的稳定性、热平衡、电解槽的应力变形等问题是解决铝电解稳定性的关键所在。
山铝电解铝厂的这次工程改造项目,在铝电解槽设计上采用了先进的工程软件来优化并指导整个设计过程,使该槽型获得了许多新的性能和特点[1]。
2.1 先进的物理场设计2.1.1 优异的磁流体稳定性电解槽周围母线及内部电流在熔体中产生磁场,磁场与熔体中的电流相互作用产生电磁力,电磁力导致了熔体流动、铝液隆起以及铝液/电解质界面波动。
过快的熔体流动会严重冲刷炉帮甚至危害侧部炭块,而界面的变形和波动则加剧了电解质中溶解铝与二氧化碳的反应,降低了电流效率,并导致电解槽不稳定。
在确保磁流体稳定性的同时,还需要兼顾母线设计的经济性、安全性、简捷性等。
因此,电解槽设计运用国外先进设计软件,利用麦克斯韦方程组求解包含母线、内部电流、槽壳以及槽周围空间等在内的三维模型,电流效率可达到94%以上,吨铝直流电耗在13250kW.h以下。
2.1.2 合理的电热场设计在设计过程中,采用了有限差分的数学方法,编制了适合电解槽结构的专用计算机软件,分析并计算了从阳极钢爪到阴极钢棒端头这部分区域内的电场、温度场和电流分布,指导内衬设计。
合理的电热场设计为提高能量利用率、吻合能量区域自耗现象、延长电解槽寿命提供了保障。
2.2 采用了多项先进技术2.2.1 窄加工面技术依据国内现有内衬材料的特点,结合电解槽热平衡的设计,选用了大加工面宽300mm,小加工面宽420mm的槽结构尺寸。
与国内先进的160kA电解槽相比,单位槽膛面积日产铝量由4.05kg/m2.d提高到5.32 kg/m2.d。
2.2.2 阳极升降技术首次大面积采用结构简单、传动效率高、投资省、便于制造和维修的三角板滚动移杆结构形式的阳极升降机构。
2.2.3 先进的“船形”槽壳技术电解槽壳设计工作的核心是通过槽壳的受力分析获得一种合理的槽壳设计,以便使用最少的材料满足电解生产要求的电解槽壳强度。
经过电解槽壳有限元分析模型的理论分析和计算,最终推出“船形”槽壳结构,该结构不仅具有受力合理、强度大、刚性强、热应力变形小的特点,而且有利于槽壳侧壁的空气对流,促进炉帮的自然形成和规整炉膛形状的特点,同时还可节省大量钢材、耐火材料和保护材料。
2.2.4 腹板梁技术实腹板梁结构具有设计结构刚度大、不易变形、方便其他结构布置的特点,同时还有节省料箱两个侧面、节省钢材、加强板梁稳定的特点。
2.2.5 经济的投资技术由于槽结构尺寸、母线设计、升降机构等方面的优化,200kA电解槽的材料用量与国内较先进的160kA电解槽相比,单位电解槽重量由0.909t/kA降低为0.869t/kA。
其中单位电流用铝量由0.17t/kA降低至0.149t/kA,单位电流用钢量由0.326t/kA 降低至0.317t/kA。
2.3 先进的配套系统2.3.1 水平的氧化铝超浓相输送系统该系统具备易于布置、简单可靠、投资省、维修费用低、无运动的机械部件、氧化铝流速低、设备运行故障率低等特点。
2.3.2 菱形大布袋除尘器采用消化法国技术开发出的LLZB-1850(Ⅲ)袋式除尘器,该设备具有单位过滤面积大、低压反吹、净化效率高、运行费用低、单位投资省的特点。
2.3.3 VRI吸附反应器具有低氧化铝破损率、低阻力、高吸附率的特点,是依据气体流动多点式锥形运动原理设计的。
沸腾氧化铝由反应器的锥形喷射中多孔眼溢流出来,是一个均匀的圆截面分布,使烟气与氧化铝均匀混合,达到化学吸附氟化氢和物理吸附烟尘的目的。
2.3.4 智能多模式计算机控制系统将自适应控制理论和专家控制技术相结合,实现了多模式控制。
在有效控制阳极效应的同时,将电解质中氧化铝浓度稳定控制在1.5%~3.5%范围内,效应系数稳定在0.3次/槽.日。
同时运用先进的电解槽专家系统和热场动态仿真系统,对电解槽生产中出现的异常情况进行判断、报警,利用常规离线测量数据和大量在线采集数据,预测出单台电解槽当日电解质组成、设定电压、出铝量以及当日电流效率。
2.4 采用氮化硅结合碳化硅侧块电解槽炉帮是保护槽侧衬的一道天然屏障,其消长可对槽温和热量平衡起调节作用。
没有理想的炉帮和规整的炉膛内型存在,是电解槽技术经济指标低下和槽寿命短的最重要原因之一。
在其他条件相同的情况下,要想自然形成炉帮和增大厚度,就要降低熔体与炉帮的传热系数,而降低对流辐射传热系统的有效办法是减小熔体的流速。
铝液流速的快慢取决于垂直磁场分布大小和水平电流强度,而电解质流速主要取决于阳极气体逸出快慢。
因此,要优化设计合理的母线配置,力求降低垂直磁场分量和槽内水平电流,改进Al2O3下料控制精度,防止炉底结壳和沉淀,保持各组阳极底掌到铝液面均等的极距,铝水平保持适当的高度。
采用惰性材质的Si3N4-SiC,即氮化硅结合碳化硅作槽侧衬,对稳定炉帮和延长侧衬寿命是行之有效的[2]。
碳化硅材料热阻小、电阻大、抗氧化腐蚀能力强,国内外都已工业应用。
3 结语大型预焙阳极电解槽代表着国内铝电解发展的技术水平,无论从投资、节能降耗、自动化程度及环境保护等方面,都具有中小型预焙槽及自焙槽无可比拟的优越性,尤其是大型预焙槽的设计,一般均采用国际上通用的设计软件和计算模型,进行物理场仿真计算和各种参数的优化设计工作,从而使母线的配置更趋于合理,并能有效地改善电解槽的磁流体稳定性。
在当前建设资源节约型、环境友好型社会和实施可持续发展战略的形势下,大型预焙阳极电解槽无疑应为自焙槽实施预焙化改造的首选对象。
目前,山铝电解铝厂200kA预焙阳极电解槽已连续生产986天,电流效率94.5 %,吨铝直流电能消耗13100kW.h,电解槽寿命预计可达到1900天,劳动生产率提高了3倍以上,氟化氢和粉尘等主要污染物排放量全部达到了国家排放标准,实现了60 kA自焙槽预焙化改造的预定目标,取得了良好的经济和社会效益。
参考文献:[1] 赵天徳,解正业,王金融.论200kA级大型预焙铝电解槽的技术创新及应用[J].轻金属,2001,(12):32~34.[2] 周庆华,吴连成,李金国.200kA预焙电解槽的技术特点及生产实践(文集)[A].第四届全国轻金属冶金学术会议论文集[C].青岛:2001.11.572~574.--------------------------------------------------------------------------------返回上页。