我国大型预焙铝电解槽工艺技术发展
320KA特大型预焙电解槽生产技术管理探索

320KA特大型预焙电解槽生产技术管理探索时光荏苒,岁月如梭。
自铝电分公司320KA系列电解槽投产至今,已经走过了600多个日日夜夜。
目前,铝电分公司电解槽技术条件稳定,生产状况平稳,经济指标良好,电流效率实现94.72%,生产直流电耗完成13100kwh/T-Al。
这是全体铝电人求真务实、奋发向上、开拓进取、不断探索的结果。
一路上,他们迈着坚实的步伐,踏着辉煌的足迹,走出了一条320KA 特大型预焙铝电解槽生产技术探索的特色之路。
管理创新融入新的观念“变则通,通则达”。
为了充分调动车间基层管理人员的工作积极性和主动性,明确职责,提高管理效率,公司打破行业常规,针对大型预焙槽管理实行专业管理和交叉管理。
专业管理,即专业负责制,就是根据车间生产工艺技术特点,在同行业率先实行电解工技能管理,先后围绕电解技能工、阳极操作工等设置多个班组,并细化分工,明确职责,专业班组专职专责,各司其职,各尽所能。
同时各专业班组实行工作票制度和“一问负责制”。
通过实行专业管理,提高了员工专业知识水平和业务技能,避免了推诿扯皮、踢皮球现象,增强了班组之间的争先创优意识和团结合作意识,大大提高了专业技能操作质量和工作效率。
交叉管理,即工区纵向管理和横班横向管理相结合,就是把车间据槽数纵向划分为工区、依工作时间横向划分为班组,在某一工区的所有人员都归工区长管理,在某一时间段的所有人员都归班长管理。
同时实行横班专责槽负责制,专槽专责,分散了工作量,实现了工区有指标、横班有专责的管理形式。
通过实行交叉管理,使工区管理纵向到底,横班管理横向到边,排除了死角和盲区,实现了双向管理,取得了双重效果。
技术创新实现质的跨越一年多来,在借鉴同行业先进经验的基础上,铝电分公司结合生产和管理的实际,大胆实践,不断探索,终于形成了一套适合自己的独具特色的管理思路。
第一,认识生产曲线,更新管理观念投产初期,由于刚刚接触大型槽管理,对生产曲线认识不深、关注不足,对用计算机生产曲线分析、判断槽况感觉无从下手。
中国预焙阳极技术的进步

中国预焙阳极技术的进步中国预焙阳极技术的进步包崇爱安德军贵阳铝镁设计研究院,贵州.贵阳1. 概述目前几年中国的铝电解工业受到国家宏观调控政策实施和世界铝工业中心转移的影响,在短期内经历了小自焙槽改造,铝-电联营,煤-电-铝联营三个阶段,原铝产量1998年为241万吨(其中预焙约占30%,自焙槽占70%),到2003年底猛增到538万吨(其中预焙约占70%,自焙槽占30%),年平均增长率达到25%,这在世界铝工业的发展史上是空前的。
在这个浪潮中,铝生产厂家从原来那种技术落后的生产方式中解脱出来,从关心产量为主转变为关心技术发展;把目光更多地投向国际铝电解技术,给国内铝电解技术的发展制造了一个契机。
我国300KA以上的大型电解槽蓬勃发展,刺激国内电解槽辅助技术-阴、阳极的蓬勃发展。
这个浪潮过去之后,原铝生产将进入增长的平台期。
铝生产者在激烈的市场竞争中,必然走上降低生产成本,增强竞争能力的道路,中国的铝工业将出现发展重心的转移,老厂的挖潜改造、增产增效、节能降耗成为发展的重心,强化电流和延长槽寿命则是重中之重。
预焙阳极作为预焙电解槽的阳极导电材料,在服役期间参与电化学反应,是铝电解最重要的辅助材料之一,它直接影响电解铝生产成本、铝电解槽操作的自动化程度以及操作环境。
它的发展和铝电解技术的发展如影随形。
大型预焙槽技术已经成为现在中国铝工业主导技术,本文主要讨论预焙阳极的技术问题。
2.中国预焙阳极发展的历史和现状2.1 技术发展历史简要回顾我国最早的、工业性的预焙阳极电解槽是1967年投产的郑州铝厂75KA预焙阳极电解槽。
阳极炭块用挤压法生产,阳极炭块尺寸为400×400×1150mm。
70年代初,吉林炭素厂、抚顺铝厂进行振动成型生产预焙阳极炭块试验,获得成功。
80年代初,贵州铝厂从日本引进振动成型生产线,促进了我国振动成型生产阳极炭块技术的发展。
到80年代,我国各大铝厂的预焙阳极炭块都采用振动成型生产,最小的尺寸为740×400×450mm(抚顺铝厂),最大的尺寸为1450×660×540mm(贵州铝厂、沁阳铝试验厂),重达750~780Kg。
铝电解槽用高性能绝缘材料生产的创新工艺技术

I ndustry development行业发展铝电解槽用高性能绝缘材料生产的创新工艺技术徐致伟1,宋小雨1,姜海漪2,姜玉敬2 摘要:通过研究开发,成功开发出铝电解槽用高性能绝缘材料生产成套创新工艺技术,着重介绍主要的创新技术:有机物与无机物成膜融合技术、连续均匀的粉体成膜技术、复杂体系的成形技术及关键工艺技术条件等;这些创新工艺技术经生产实践,产品成品率达到98.5%,生产安全可靠,工艺技术先进,取得了显著的经济效益。
关键词:预焙铝电解槽;绝缘材料;创新技术;技术条件铝对人类和国家发展的重要性不言而喻,我国在发展电解铝的道路上已取得了令世人瞩目的显著成就,不仅仅是在铝产量上雄踞世界各国第一,而且在技术的发展上也走在世界的前列,拥有世界目前最大容量的660kA 预焙铝电解槽生产技术、拥有单一系列最大系列电压高达1800V等级要求的电解铝生产系列、拥有世界400kA〜660kA超大型容量铝电解槽产能和生产系列最大和最多的国家、拥有铝电解的单位直流电耗比世界平均水平还低446kW·h(据世界铝协2020年统计数据)的世界领先水平等等,这些显著成绩的取得与我国的国家集中办大事、行业上广大科技工作者的奋发努力以及开发研究成功的一系列科技成果和应用分不开的。
在我国的大型预焙铝电解槽成套工艺技术开发和大型预焙铝电解槽建设发展和生产过程中,由于电解铝属于强大电流强度(一般在400kA〜660kA)、高电压等级、高温(960℃左右、启动初期或发生病槽时可达到1100℃)熔盐等条件下生产,对每台电解槽和系列电解槽的绝缘要求十分严格,高性能绝缘材料的研究开发与应用是保证大型预焙铝电解槽平稳运行和安全生产起着特别重要的关键性作用。
一旦铝电解槽发生短路或接触不良,易出现打火花、电弧、爆炸等现象,造成人身和设备事故,严重时,还会造成系列停产;而且,电解用直流电,槽上电气设备用交流电,若直流电窜入交流系统,将会引起设备事故。
鉴定证书190KA大型预焙铝电解槽启动新工艺技术研究

科学技术成果鉴定证书鉴字[ 2003 ]第号成果名称:190KA大型预焙铝电解槽启动新工艺技术研究完成单位:山东东岳能源有限责任公司泰山铝业分公司肥城矿业集团公司东北大学鉴定形式:会议鉴定组织鉴定单位:山东省科学技术厅(盖章)鉴定日期:鉴定批准日期:国家科学技术委员会科技成果完成单位情况注:1.完成单位序号超过8个可加附页,其顺序必须与鉴定证书封面上的顺序完全一致。
2.完成单位名称必须填写全称,不得简化,与单位公章完全一致,并填入完成和名称的第一栏中。
其下属机构名称则填入第二栏中。
3.所在省市代码由组织鉴定单位按省、自治区、直辖市和国务院部门及其他机构名称代码填写。
4.详细通信地址要写明省(自治区、直辖市)、市(地区)、县(区)、街道和门牌号码。
5.隶属省部是指本单位和行政关系隶属于哪一个省、自治区、直辖市或国务院部门主管。
并将其名称填入表中。
如果本单位有地方/部门双重隶属关系,请按主要的隶属关系填写。
6.单位属性是指本单位在1.独立科研机构 2.大专院校 3.工矿企业 4.集体或个体企业 5.其他五类性质中属于那一类,并在栏中选填1.2.3.4.5即可。
主要研制人员名单鉴定委员会名单科技成果登记表填表说明1.《科学技术成果鉴定证书》:本证书规格一律为标准A4纸,竖装。
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本证书为国家科学技术委员会制定的标准格式,任何部门、单位、个人均不得擅自改变内容、增减证书中栏目。
2.编号:指组织鉴定单位科技成果管理机构按年度组织鉴定的顺序编号(如:国家科委1994年组织鉴定项目编号为国科鉴字[1994]×××号)。
3.成果名称:申请鉴定时经组织鉴定单位审查同意使用的成果名称。
4.成果完成单位:指承担该项目主要研制任务的单位。
由二个以上单位共同完成时,按技术合同中研制单位顺序排列(与《科技成果鉴定申请表》中成果完成单位排列一致)。
5.组织鉴定单位:组织此项成果鉴定的单位。
350kA大型预焙阳极铝电解槽的研制与稳定运行

河南神火集团有限公司
沈阳铝镁设计研究院
1. 总
论
1.1 技术背景及开发意义
• • 根据统计资料,2002年中国生产原铝产量已达2600kt/a,继续位居世界第一位。 根据统计资料,2002年中国生产原铝产量已达2600kt/a,继续位居世界第一位。 年中国生产原铝产量已达2600kt/a 二十世纪90年代以来,世界其他国家新建的电解铝系列80%采用了法铝技术。2000年后, 二十世纪90年代以来,世界其他国家新建的电解铝系列80%采用了法铝技术。2000年后,法铝把 90年代以来 80%采用了法铝技术 年后 AP30升级为AP33和AP35,积极参加国际竞争 单系列产能达到310kt/a 升级为AP33 积极参加国际竞争, 310kt/a, AP30升级为AP33和AP35,积极参加国际竞争,单系列产能达到310kt/a,并逐渐成为一种标准的电 解系列配置概念。同时,法铝拥有500kA电解槽技术,单系列产能达到500kt/a 另一方面, 500kA电解槽技术 500kt/a。 解系列配置概念。同时,法铝拥有500kA电解槽技术,单系列产能达到500kt/a。另一方面,俄铝 等其它一些铝公司为了自身的发展,也在积极开发300kA 500kA的电解槽技术 300kA~ 的电解槽技术。 等其它一些铝公司为了自身的发展,也在积极开发300kA~500kA的电解槽技术。 近几年来,我国电解铝工业发展迅猛,技术进步不断加快。300kA级预焙阳极电解槽相继在不同铝 近几年来,我国电解铝工业发展迅猛,技术进步不断加快。300kA级预焙阳极电解槽相继在不同铝 厂投产,受到广泛关注和欢迎。另一方面,中国的铝电解技术也正在积极参与国际竞争, 厂投产,受到广泛关注和欢迎。另一方面,中国的铝电解技术也正在积极参与国际竞争,需要有更 大的电解槽技术,使得单系列铝产能达到300kt/a以上。 300kt/a以上 大的电解槽技术,使得单系列铝产能达到300kt/a以上。 70’s 90 s 沈阳院一直进行着大型预焙槽的开发和研究工作, 70 s~90’s初,沈阳院一直进行着大型预焙槽的开发和研究工作,成功地开发出电解槽设计的物理 场仿真软件包,设计出电流强度为135kA 280kA的多种电解槽型 135kA~ 的多种电解槽型。 场仿真软件包,设计出电流强度为135kA~280kA的多种电解槽型。 九十年代以来,沈阳院应用先进的数学模型和设计软件, 九十年代以来,沈阳院应用先进的数学模型和设计软件,成功地解决了电解槽生产过程中的磁流 体稳定性问题、热平衡问题和槽壳受力变形问题,开发出SY160 SY200、SY240、SY300等电解槽 SY160、 体稳定性问题、热平衡问题和槽壳受力变形问题,开发出SY160、SY200、SY240、SY300等电解槽 技术,形成SY电解槽系列,广受市场欢迎。为了迎接更大的挑战,沈阳院于2002年开发了SY350 SY电解槽系列 2002年开发了SY350预 技术,形成SY电解槽系列,广受市场欢迎。为了迎接更大的挑战,沈阳院于2002年开发了SY350预 焙阳极电解槽技术,并将该项技术应用于河南神火集团140kt/a电解铝工程 河南神火集团140kt/a电解铝工程。 焙阳极电解槽技术,并将该项技术应用于河南神火集团140kt/a电解铝工程。
我国预焙铝电解槽技术的进展

我国预焙铝电解槽技术的进展
杨晓东;杨瑞祥
【期刊名称】《轻金属》
【年(卷),期】2000()7
【摘要】本文论述了我国预焙铝电解槽设计、控制等技术的最新进展 ,分析讨论了仍然存在的一些问题并对今后的工作提出了一些建议。
【总页数】4页(P3-6)
【关键词】电解槽设计;物理场;控制技术;铝电角槽;预焙槽
【作者】杨晓东;杨瑞祥
【作者单位】沈阳铝镁设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TF821.032
【相关文献】
1.85KA预焙电解槽铝液焙烧启动技术的工业研究与实践 [J], 荆文军
2.我国开发大容量预焙铝电解槽技术进展 [J], 吕定雄;干益人
3.我国开发大容量预焙铝电解槽技术进展及今后努力方向(续) [J], 吕定雄;干益人;毛继红;叶中桂
4.我国开发大容量预焙铝电解槽技术进展及今后努力方向 [J], 吕定雄;干益人;毛继红
5.“300kA大型预焙铝电解槽曲面阴极技术的开发与产业化”项目实现电解铝产业大幅度节能减排 [J],
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预焙铝电解槽生产工艺与操作[1]
![预焙铝电解槽生产工艺与操作[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/52e066757fd5360cba1adb43.png)
五、载氟氧化铝为主供原料 (活性 杂质 流动性 输 送方式 容积变化)
第一章 铝电解的基本理论
1.1铝的性质与用途
1、自然界的铝 铝是自然界分布极广,含量极丰富的金属元素(250 多种矿物) 活泼 、 无元素态 ( 7.35% 第三位 占金属的三分之 一, 氧 49.1% ; 硅 26.3% ;四~八位 是 Fe Ca Na K Mg 总占 98.04% 其余86种为1.96%)
现代铝工业生产普遍采用冰晶石一氧化铝融盐电 解法。电解铝生产以碳素材料为阳极,铝液为阴极, 电解质为溶解有氧化铝的熔融冰晶石,经整流的强大 直 流 电 ( 数 百 kA) 由 阳 极 导 入 电 解 槽 , 经 过 ( 930 ~ 970℃的)电解质与铝液层,由阴极导出, Al3+ 、O2分别在两极上进行电化学反应,阳极产物主要是二氧化 碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢(HF),在 阴极生成液体铝。铝液用真空抬包抽出到铸造车间净 化后铸成成品铝锭。
氯化铝-氯化钠络盐 1883年美布雷德利(Bradley)提出了氧化铝溶于熔 融冰晶石电解的方案 1886年美霍尔(Hall)和法埃鲁特(Heroult)同时申 请了冰晶石-氧化铝熔盐电解专利 H-H法 1888美匹兹堡两台610× 400× 510 1.7~1.8kA 16v 23kg/2 效率79% 年产8~8.5t 电耗约30000kwh/t 法1889 英1890 德1898 奥1899 挪威1906 意1907 西班牙1927 苏1931
3、主要性质与用途
① 比重轻 是 Cu的三分之一 ②导电性优良 为同重铜的2倍 ③良好的防腐性 航空航天业 电力 建材、包装业
大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法

大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法来源:铝博士2013-03-06 15:33 阅读次:86信息来源:全球铝业网更多信息请参考摘要:简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程,谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤。
简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程,谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤,干法启动及湿法启动的工艺技术对比,分析了焙烧预热启动时影响铝电解槽寿命的诸多因素,在焙烧预热启动过程中所采取的预焙铝电解槽早期破损的措施。
关键词:电解槽;铝液焙烧;焦粒焙烧;干法启动;湿法启动1 概述现代大型预焙铝电解槽的焙烧启动,国内近几年新建电解铝厂大多采用铝液焙烧启动和焦粒焙烧启动两种方法,尤其是焦粒焙烧启动,目前更是各新建电解铝厂广泛使用的焙烧预热工艺技术,它较铝液焙烧启动预热时间短、温度梯度不大,可弥补槽内衬及材料质量问题的缺陷等优点,但是,也有它的不足之处,那就是较铝液焙烧启动操作复杂,技术条件要求高,阴极电流分布不均匀,电解质含碳量过高,能耗增加。
还有两种焙烧启动方法就是石墨粉焙烧启动技术方法和气体焙烧启动技术方法。
前者价格太高,造成费用增加,操作复杂(此法国内仅丹江铝厂在114.5kA铝电解槽的启动中使用过),后者易氧化碳块,用于启动的设备复杂,操作难度大,所以,这两种方法很少被铝电解生产厂家采用。
铝电解槽的预热焙烧启动是影响槽寿命的重要因素之-,而槽寿命又直接影响到铝电解的生产成本的稳定,尤其是对大型预焙铝电解槽的焙烧启动。
但是,无论采用那种技术方法,几乎都难以避免使阴极碳块及内衬产生裂纹或孔隙,可是,不让铝液浸入裂纹和孔隙是可以避免的,焦粒焙烧启动方法就具有这种优点,在白银铝厂应用较早,近年来才在国内新建铝厂及自焙槽改造的预焙槽厂家陆续广泛采用。
2 铝电解槽焙烧启动技术如何延长大型预焙铝电解槽的内衬寿命,是国内铝业界研究的重要课题,国内当前预焙铝电解槽内衬寿命比国外预焙铝电解槽内衬寿命要短2~3年,影响电解槽内衬寿命的因素很多,可分为设计、筑炉、材料、焙烧启动、生产管理五个方面,而其中焙烧方法的选择可以说是影响铝电解槽寿命的关键环节。
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大型预焙槽工艺技术发展
一、我国大型预焙电解槽的发展
我国现代大型预料电解槽的发展起步较晚。
国外在六十年代较快发展了大型预焙槽生产,而我国于1973年才开始于抚顺铝厂进行大型预焙槽的开发研究工作,经两年的筹建,1975年4月10日我国第一台135kA预焙槽投入工业试验。
经过二十年的努力,至1995年,通过引进和消化引进技术,我国已形成大型预焙槽各具特色的生产系列,拥有135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、280kA 大型预焙槽,总槽数达近1600台,产能为60万吨。
至2002年底,我国电解铝企业已达136家,生产能力达到5300kt/a,居世界首位;其中年产100kt/a生产规模的企业已达17家,产能2650kt/a,占总产能的50%;电解槽容量在160kA 以上的企业有35家,能力达2800kt/a,占总产能的53%。
我国电解铝企业技术改造、扩建和新建的项目,一直以200~240kA电解槽为投资主流,对于300kA级电解槽的三场、槽寿命等问题,许多人一直持有怀疑态度。
随着我国第一个200kt/a规模300kA级电解系列在河南豫港龙泉铝业有限公司的顺利建成投产,不但使SY300(300kA)电解槽在国内外得到广泛认可,而且它还标志着中国电解铝工业的综合技术已达到世界先进水平。
SY300电解槽已成为国内众多新建的200~250kt/a规模电解铝项目的主要槽型。
西方发达国家的原铝生产主要集中于加铝、美铝、俄铝、法铝、海德鲁、科马尔科等大型企业集团,主要槽型为AP18、AP21、AP30、Hydro23和CD200等,单系列产量为100~250kt/a。
在20世纪90年代,建成的电解铝系列(除中国外)80%采用了法国彼施涅公司的电解铝技术,特别是300kA级预焙阳极电解槽技术几乎全部采用AP30技术,单系列产能达到250kt/a。
加入WTO后,中国电解铝工业面临进一步发展,做大做强的机遇,为了满足中国电解铝工业全球发展战略的需求,建设一批规模大、技术起点高、有竞争能力的现代化的企业势在必行。
2000年,沈阳铝镁设计研究院在总结SY系列电解槽的设计和实践经验的基础上,开发了SY300预焙电解槽。
它是目前中国已投产的产能最大的电解系列。
二、我国大型预焙电解槽的槽型及主要技术参数
大型预焙槽中,从进电方式上分为:两点进电、四点进电和五点进电三种;从电解槽槽壳结构上分为:摇篮式和臂撑式两种,其中摇篮式约占94%;从下料方式上分为:现我国大多数电解槽都采用中间下料方式,它包括点式下料、插板式下料和闸刀式下料三种方式,后两种方式正在逐步地进行改造成先进的点式下料方式;从电解槽容量上分为:135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、
280kA、300kA、360kA等级别的槽型。
各种电解槽的主要技术参数见下面表1。
三、2000年前我国大型预焙电解槽生产的主要技术条件及技术经济指标
我国的大型预焙电解槽的生产,由70年代发展到90年代,已取得了显著的进步,设备装备水平明显提高,如多功能联合机组的应用和电子计算机控制系统的开发;引进的供电整流设备技术先进、整流效率高、供电平衡可靠;供料系统的现代化和筒式下料器的开发成功。
为实现大型预焙槽更准确的控制打下基础;生产经验日趋成熟,无论是大型预焙电解槽的焙烧启动操作技术,还是正常生产操作技术和日常管理技术,均已走出低谷,正向更高水平迈进,大型预焙槽的阳极制做新工艺,保证了预焙阳极质量等等。
所做出的一系列努力,最终体现在技术经济指标的提高上,由于我国各种大型预焙槽结构及其它条件上的差异,其技术条件的保持与达到的技术经济指标不同,现汇总于表2和表3。
四、大型电解槽的工艺设计及应用技术研究方向
大型电解槽在工艺技术的发展下,通过增加设计上的变化转向了更大型槽,彼施涅的180kA发展到300kA,现在是500kA,代表了当今大型电解槽的先进技术。
但在关键的性能方面如:电流密度、能耗、阳极消耗和阴极寿命等方面仍有较大的技术限制和缺陷。
如果这方面的技术不能够得到解决,那么在槽型的扩大上将难以进行。
1、连续预焙阳极技术与导流型阴极技术
连续预焙阳极技术与导流型阴极技术应该是近期新建或升级改造电解槽系列时应用的一个新方向。
非连续性阳极,正如目前我们大多数铝厂所应用的阳极,其更换过程是使工艺条件波动的主要原因,因为在更换作业过程中散发的难以收集的粉尘和烟气造成了电解的职业卫生和安全隐患,定期进行阳极的更换也抑制了槽子的密封能力,造成有害气体的排放,导致槽不能有效地保温。
而连续性阳极能够避免这方面的问题,通过取消更换阳极,不仅大大减轻了电解工人的劳动强度,而且加强了生产过程的稳定性,置换阳极的添加不会波及槽子或槽盖板,电解厂可以得到简化,如可以取消残极的再利用和电解质的再利用。
但这一项技术的难点在于:(1)用于把阳极联接到一个垂直架子上的粘接系统必须能经受住电解的环境腐蚀;(2)电气接触系统必须高效地运行,最好是允许阳极能相对移动,并且接触系统无需人工干涉。
表22000年前我国各类型电解槽的主要技术指标
表4目前我国各主要大型预槽的对比
连续预焙阳极,充分地消除了由于更换阳极而引起的问题。
导流型(可湿润)阴极将能提供一个稳定的极距,降低能耗。
这两者结合将可能产生非水平配置的电极。
硼化钛已经被当作是理想的阴极材料,自从1954年英国最早获得这项专利起,它已经得到广泛的应用。
它可由铝液湿润的特性意味着传统的碳阴极用硼化钛加以涂层就可以得到一层很薄的铝液膜的保护,就能够实现在更低的极距下运行电解槽,其工艺能耗比正常的节约15~20%。
导流型阴极是很有发展方向和应用前途的,但在目前,因为技术上的原因,它还不能得到更加广泛的应用。
2、惰性阳极材料的研究
惰性阳极材料在这方面将具有巨大的应用潜力,它不仅可以用于改进现有的槽子,而且还可以作为工艺设计的一个全新的方法。
该新工艺将使用小型化的槽子,电解厂将以立式电极配置为基础,在复杂的感应和控制系统下,清洁、高效地运行。
在报道过的研究中,金属陶瓷,比如铜镍铁素体可以用作惰性阳极的材料,但也有技术上的缺陷。
目前尚未有成功的惰性阳极材料出现。
如果惰性阳极研究成功的话,电解槽将可能变为垂直电极的槽子,这样的槽子将比水平电极的电解槽小三分之二左右。
惰性阳极的应用进一步可以扩展到双极槽的应用上。
在同样的容量下,双极槽相当于电解系列中的几个电解槽,双电极一面是阴极,反面则是阳极。
每台槽的产能将根据安装的双电极的数目成比例地增加,一般数目在2~3个双电极。
这样的双极槽已经在加铝的镁电解中得到了工业化的应用,双极槽的应用潜力是很大的。
3、其它目前在电解槽上应用的新技术
目前在电解槽上应用的新技术,有许多已经相当成熟,如:
✧槽子日常运行的机械化,如氧化铝下料和换极。
✧用于槽控的微处理器的应用,特别是电阻调节和氧化铝下料速度的控
制。
✧应用先进的计算机模型(热场和磁液体动力学)设计更大和电流效率
更高的槽子。
4、目前世界上最先进的电解槽
目前世界上最先进的铝电解槽是法国彼施涅公司设计和开发的:
1、位于加拿大魁北克的Deschambault电解生产线,电流325kA。
这座
电解铝厂原来由美国Alumax拥有和经营,现属于美铝公司,该生产
线1997年其指标达到电流效率96.0%,单位能耗13.0kwh/kg铝,净
碳耗0.397kg铝。
2、最大和产量高的电解槽是三台法国彼施涅公司的AP50电解槽,槽长
度18m,电流500kA,槽日产量3825kg铝,阳极效应为0.04~0.05/
日,这种电解槽投资成本比一般电解槽高出15%,生产成本降低10%,
每位雇员的劳动生产率提高36%。
5、国外大型电解槽的改造:
国外电解槽从300kA改造到350kA一般改造的内容如下:
1、极距由5cm减小到4cm;
2、阳极长度由1.6m增加到1.7m;
3、AlF3过剩量由10.9%增加到13.5%;
4、将阴极炭块材质由HC3(半石墨化)替代为HC10(石墨化);
5、阴极长度由3.47m增加到3.67m;
6、将侧部炭块由HC3炭块替代为炭化硅;
7、侧块厚度由15cm减小到10cm;
8、将阳极覆盖料厚度由16cm增加到19cm。
后来对350kA槽的改进延伸到了400kA槽,这时槽子长度增加1.7m,由14.4m变为16.1m。
6、国内电解槽的对比
为与国外进行对比,下表4列出了国内部分工程大型铝工业电解槽的有关设计参数。
从对比可以看出,国外采取的是高产出(高电流效率)高电耗的技术路线,与我国的情况有些差异。
国外阴极均石墨化且在两端做绝缘处理,这对降低阴极压降,增加槽寿命,减小水平电流均有好处。
参考文献:
1、《SY300电解槽技术的开发与生产实践》·任必军等·《轻金属》·2003.9·国家有色金属工业局编。
2、《我国大型预焙槽炼铝工业的现状及展望》·姜玉敬·《中国铝工业》·全国有色轻金属冶炼统计信
息学会编印。
3、《300KA以上大型铝电解槽的设计理念》·陈廷贵等·《轻金属》·2003.12·国家有色金属工业局编。
4、《目前世界上最先进的铝电解槽》·摘自《中国有色金属参考》2003年第1期。