电解工艺及日常操作

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、电解生产工艺流程,直流电,预焙阳极,氧化铝,冰晶石,添加剂,电解槽,供料净化,排空,载氟氧化铝,铝,1.1、供电系统,220KV,交流电,110KV,交流电,供电整流,1.2、氧化铝,氧化铝的物理性能：,白色、熔点,2050,、真密度,3.5-3.6g/cm,3,、体积密度,1g/cm,3,.,工业氧化铝含量在,99%,左右,工业氧化铝中含有的杂质：,SiO,2,、,Fe,2,O,3,、,TiO,2,、,Na,2,O,、,CaO,、,H,2,O,氧化铝分类：,砂型、中间型、粉型；安息角,生产吨铝氧化铝需量：,理论,1889kg,，实际在,1920-1940kg,左右,1.3、冰晶石,电解生产的熔剂,冰晶石来源：,天然冰晶石产于格林兰岛，无色或雪白，比重,2.5g/cm,3,，熔点,1010,人造冰晶石分酸法冰晶石和副产冰晶石,1.4、添加剂,目前电解生产中使用到的添加剂：,CaF,2,、,MgF,2,、,BaCl,2,、,NaCl,、,LiF,、,AlF,3,对添加剂的基本要求：,(1),不被电解成它的组成元素,（,2,）对电解质的性质有所改善（初晶点、密度、导电性、挥发性、流动性）,（,3,）吸水性小，挥发性小,（,4,）对氧化铝的溶解性影响不大,（,5,）来源广、价格低,二、电解槽,电解槽的发展,南山铝业电解槽结构,怡力电业（,4,）,NEUI400KA,电解系列配置,怡力电业（,4,）,NEUI400KA,电解系列基本设计指标,（,1,）产能：,40,万吨，最大,50,万吨,（,2,）主要指标：,400Ka/94%/13150KWH/4.1V/2000d/,系列,960V/Al,2,O,3,-1920/AlF,3,-22/,冰晶石,-1/,阳极毛耗,-540/,整流效率,-98.5%/,电解温度,955,三、电解基本原理,两极上的放电反应：,阴极：,2Al,3+,+6e=2Al,阳极：,2O,2-,+C-4e=CO,2,两极副反应：,阴极副反应：铝的溶解、,Na,的析出,阳极副反应：,CO,、阳极效应,阳极效应,临界电流密度,湿润理论、阳极过程改变,四、,电解生产日常操作,4.1,、,生产正常电解槽的基本特征,(1),火苗有力，呈淡紫蓝色或稍带黄线,（,2,）槽电压稳定在一定范围,（,3,）电解质温度稳定在规定范围,（,4,）阳极四周电解质沸腾均匀，炭渣分离良好,（,5,）结壳完整，结壳疏松好打,（,6,）电解质、铝液界面分离清晰,（,7,）槽膛规整,4.2,、,电解工艺参数的调整,系列电流,电解温度,两水平,分子比,举例：已知电解质的重量为,6,吨，其中氧化铝及其它成分的含量占,8%,左右，电解质的分子比为,3,，今欲将电解质的分子比调整为,2.6,，问所需加入氟化铝的量。,先求出电解质中氟化钠的重量为：,6000*,（,1-0.08,）*,3/,（,3+2,）,=3312Kg,在求出电解质中氟化铝的重量为：,6000*,（,1-0.08,）*,2/,（,3+2,）,=2208Kg,假设需加入氟化铝的量为,X,，那么有,3312*2/,（,2208+X,）,=2.6,，得,X=332Kg,槽电压,效应系数,4.3,、,电解生产日常操作,换极：设极准确、炉底临极检查,出铝：准确,熄效应：利与弊,巡视：电压、泡机头、冒火、设备、异常,维护：壳面、设备、工具,炭渣打捞,数据检测,4.4,、,提高电流效率,电流效率的定义,：,电流效率,=,（实际产铝量,/,理论出铝量）*,100%,=(,实际需电量,/,理论需电量）*,100%,举例：系列电流,400KA,一电解槽，一个月（,30,天计）共出铝,96000Kg,，月初盘存槽内铝水,30000Kg,，月末盘存槽内铝水,30500Kg,。问该槽本月电流效率为多少？,电流效率降低的原因：铝的二次溶解,/,其它离子的放电,/,电流空耗,影响电流效率的因素：,电解温度,极距,电解质成分：分子比和氧化铝浓度,电流密度,铝水高度,延长槽寿命，增加槽昼夜数,4.5,、,降低吨铝能耗,吨铝直流电耗,=2980*V,平均,/,电流效率,V,平均：,减小母线压降、减小电解质压降、减小阳极压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压,4.6,、节约原材料,氧化铝,阳极,氟盐,4.7,、提高原铝质量,控制,Fe,、,Si,、,Ca,、,Mg,、,Cu,、,P,、,Ti,、,V,、,Zn,、,Ga,等,五、电解生产常规测量,电解温度,两水平：电解质水平和铝水平,分子比,极距,炉帮厚度,其它：阴、阳极电流分布，,16h,等距离压降，残极形状，瞬时电流效率,