铝电解阳极碳块使用百科全书
发布时间 :2021-03-15 13:19:38 浏览: 205次 来源:网络整理 作者:佚名
铝电解阳极碳块使用百科全书

阳极效应是熔融盐电解的独特现象,并且电解铝生产的优异性能是显而易见的。在生产过程中发生阳极效应时,电解池的电压会急剧上升,达到20-50V,有时甚至更高。它的出现对整个电解系列有很大的影响,降低了电流效率,影响了电解的各种技术指标,降低了铝的产量和质量,破坏了整个电解系列的稳定电源。就加工方法而言,没有什么比两种:使用效果棒(木棒)来熄灭雅博体育app ,或减少阳极以增加氧化铝的量。以达到消除阳极效应的目的。到目前为止,还没有发现更好的治疗方法。当今社会,特别是在西方国家,对铝电解生产中的阳极效应有着极为严格的控制。目前,阳极效应已经从氟化物转移到温室气体PFCs = CF4 + C2F6的量(USEPA)。 [4]著名的国际铝专家Haupin提出的“零影响”管理理念值得我们考虑。 Haupin认为,基于当前铝工业的发展,“零影响”管理是理想的。因此,作者认为:在环境保护日益重要的今天,在电解铝的生产中,特别是在大规模预焙电池的生产中,应严格控制阳极效应。只要电解池处于正常状态,就不需要效果。 “零效应”管理是铝电解生产未来的发展方向。 1.迄今为止,已经对阳极效应的发生机理进行了划分,但是通过“阳极过程变化理论”可以更好地解释阳极效应的发生机理。该观点是[1]:阳极效应的发生是由于电解引起的。随着工艺的进行,电解质中的含氧离子逐渐减少。当其达到一定水平时,氟沉淀并与阳极碳反应形成氟化碳。当氟化碳分解时,细碳颗粒沉淀。这些碳颗粒附着在阳极表面上,防止电解质与阳极接触,从而使电解质无法很好地润湿阳极,就像水不能润湿上油的表面一样,从而在阳极之间形成导电性差的气膜。电解质和阳极。电压升高,引起阳极效应。

当添加新的氧化铝时,氧沉淀在阳极上,并且氧与碳粉反应,逐渐使阳极表面变得安静,电阻降低,并且电解过程再次恢复正常。阳极效应的机理为[4]:Zc = RT / Fin {ic / ic-I}其中Nc-产生阳极效应的浓度过电压; R-气体常数;温度T,0K; F-法拉第常数; Ic-临界电流密度; i-任何阳极上的电流密度较大; Nc--0.00004308Tin {ic / ic-I}临界电流密度是溶解氧化铝浓度的函数。然而,它也受到电解液流动的影响。温度,阳极尺寸(包括消耗后阳极界面的变化)和电池体积的影响。临界电流密度随氧化铝浓度的降低而降低(由于Nc随着氧化铝浓度的降低而接近1),因此在阳极上会产生气泡,这会增加电解质的表面张力,并导致阳极过电压的影响增加)。引起AE的发生,这种观点更好地解释了阳极效应的原因亚博app安全有保障 ,被电解科学家和技术人员所接受; 2.铝电解生产中阳极效应的损害,阳极效应的危害不仅表现在铝电解中。生产对生态环境的破坏极为严重,笔者将从多个方面进行解释:2.1对阳极效应产生的损害当阳极效应在生产中发生时,电解质的温度急剧上升电解铝阴极炭块,与正常值相比有所变化。 940℃〜955℃迅速升高到980℃〜990℃,炉法兰熔化变薄,增加了发生熔结的可能性。碳块被腐蚀。

电压的急剧上升导致一系列电流波动,从而影响电解池的输出。功耗增加。生产中熄灭阳极效应的方法是将效应棒(直径约2-3米的树枝,直径2至4厘米)插入铝液中,燃烧木棒,以去除阳极底部的气膜。阳极,并清洁实际上正在燃烧的阳极底部。熔融铝的整个过程持续约3至5分钟,此时电解的电化学过程停止。这就是电解工人经常说“作用时间不产生铝,它也消耗电”的原因。结果,造成了熔融铝的严重损失。以300KA中间下料预烘烤槽为例:效果系数为每槽天0.3倍,效果时间为5分钟,电流效率为93%,一种阳极效果产生的原铝更少:300×0.3355× 5÷60 = 8。 4kg,每吨铝的用电量增加了158kwh。在生产过程中,该能量大部分转换为热能,这会使电解池的电极间距之间的温度急剧上升,然后传导到阳极的外围,从而增加电解池的温度并导致电解质中的氟化。大量的铝挥发。以我们公司的电解池为例:作用时间为5分钟,平均分子比增加0.1。氟化铝的损失约为10-20kg。传统观点认为,阳极效应可用于分离碳渣,清洁电解质,补充电解池中的热量不足并减少沉淀。然而,随着阳极质量的提高以及智能模糊控制计算机系统和切点技术的应用,阳极效应的优势变得越来越微不足道。因此,这种传统观点不再适用于现代电解槽的生产。

1.2阳极效应对环境的损害在铝电解生产中,阳极效应还伴随着PFC(CF4·C2F 6)气体的产生,对大气臭氧层具有破坏性)。当今西方发达国家对铝电解的要求非常严格,国际知名的铝专家Haupin [4]认为PFC的量与每天的AE分钟数和电压水平成线性关系,但分析表明: PFCsd的发射在高电压的作用下并没有显示出较长的作用时间和大量的发射,个别实验表明,减少影响的数量比减少影响的时间来减少PFC的数量更为有效。刚发生阳极效应时会同时生成CF4和C2F6,并且在中间消隐预烘烤池之后会发展电解池,不仅n阳极效应的数量增加了一倍,但效应时间也大大缩短了。目前,一些外来阳极效应系数已经低于0.1倍/细胞天。 PFCs = CF4 + C2F6的根本原因是阳极效应(AE),但我国长期以来一直只重视控制技术。它仍然保持对氟化物盐的传统控制。了解世界铝工业的发展,特别是著名的铝专家Haupind的“瞄准零效应” [4],提高中国铝电解的整体水平将大有裨益。我国是国际《京都议定书》的签署国,减少温室效应和保护大气环境是不可回避的责任。因此,今后肯定会加强对有害气体的控制。在铝电解生产中,严格控制阳极效应是时代的要求。

1.3阳极效应对森林的破坏在铝电解生产中,可以通过三种方法来消除阳极效应:(1),用排水铲来消除阳极效应。 (3)。使用效应棒(木棒)来消除阳极效应。以上三种方法通常用于铝电解生产中,尤其是自焙槽),目前,自焙槽几乎具有在中国全部转为中间下料预焙槽,该焙烧槽由多套阳极生产,大耙和漏铲消除阳极效应的方法已失去效果,效应棒约为2〜3直径为2米至2厘米至4厘米,已成为灭火方法,目前,国内铝电解生产发展迅速,2003年已超过520吨,成为世界领先的铝生产商。 ü效果棒的数量已大大增加。如果不加以控制,将不可避免地对森林造成严重破坏。以该公司为例,阳极效应系数被控制为每月每个时隙日0 .3次1860个时隙日,总共1860×0.3 = 558个效应,消灭一个效应大约需要2到3个效应棒每天,并按558×3 = 1674的效果每月计算3件。对于每捆30根棒,每年大约需要1674÷30×12 = 672捆,加上诸如增加母线和压缩载荷等因素,每年大约需要900〜1000捆。目前,各种铝厂的效果棒基本上都是由市场提供的,一些人砍伐甚至偷树以谋取私利,制作出铝电解所需的效果棒,然后卖给电解铝厂。因此,铝电解阳极效应棒的使用迅速增加将不可避免地鼓励某些人谋取私利。好处,砍伐树木的行为,这将给国家森林带来灾难。

我的国家是一个森林覆盖率很小的国家。在1950年代和90年代,由于过度砍伐森林,脆弱的森林植被遭到了严重破坏。土地沙漠化和沙尘暴的发生是自然界对人类砍伐森林的巨大报复。随着我国退耕还林,种草政策的实施,国家制定了一系列有关政策,严厉遏制毁林现象。该州已投入大量资金来恢复森林植被,关闭山区以重新造林,并在严重受损的地区种草。铝电解生产中效果棒的来源将不可避免地受到严格控制。例如,我国西部的铝电解制造商应严格控制铝电解生产中的阳极效应,并尽量减少效应棒的使用2。控制阳极效应的条件的分析目前,自焙电解池已基本消失,中间消隐预焙池已成为铝电解生产中的主力军。中间落料预焙槽采用低氧化铝浓度生产,采用智能模糊计算机控制系统控制氧化铝浓度,并采用中间点落料技术定期切壳和坯料,为降低阳极效应系数创造了有利条件。 。 Haupin认为,要控制阳极效应[4],实现零效应主要取决于:1.氧化铝的质量:主要是因为氧化铝厂的电除尘材料的缓慢溶解速率小于20微米(微米)。 2.现有的给料机是容积式的,不是重量型的,因此物料不准确,而重量型给料机的开发是实现“零影响”的关键。 3.由于电解液的过热程度较小(8℃〜10℃),因此当串联电流和电压发生变化时会产生阳极效应。

4。电解槽的衬里不良,例如阴极碳块的质量差,阴极棒与碳块之间的接触不良芭乐APP ,导致阴极电流分布不均匀,也是发生阳极效应的重要原因。 5,阳极质量差,阳极更换不规范,不准确。如果单个阳极消耗太快并且其横截面急剧减小,则会发生AE。据此,结合国内铝电解的实际情况,认为铝电解生产的基本条件为阳极时,阳极效应系数的控制主要取决于阳极碳块的质量和氧化铝的特性。相对稳定。 2.1阳极质量高质量阳极碳块具有以下特征[5]:1.良好的导电性。为了确保增加阳极电流密度,增加了铝电解电池的生产能力并降低了功耗。 2.具有良好的抗热震性和抗氧化性。 3,阳极质量均匀稳定,确保电解生产稳定,高效,低耗。 4,具有一定的抗拉强度,抗弯强度和较大的热膨胀率。同时,要求阳极具有较少的灰分,较低的电阻率,较低的孔隙率,较少的有害元素和紧凑的结构。国外先进的预烘箱,由于其优异的阳极质量和较少的电解液中的碳渣,对生产产生了影响。生产过程中几乎没有除碳渣,也没有除碳渣的过程。阳极效应控制相对较低电解铝阴极炭块,通常在每个电池日0.05到0.1次之间。目前,它趋向于“零影响”控制。由于原材料,技术和标准的原因,国内预焙阳极的质量与国外有一定差距。阳极具有较差的抗氧化性和严重的炉渣脱落。去除煤渣是生产中的重要过程。

传统管理技术认为,使用阳极效应可以促进电解质中碳残留物的分离,还可以补充热量并控制槽中的沉淀。因此,提高家用阳极的质量是降低阳极效应的关键因素。 2.2氧化铝的质量铝电解的生产要求氧化铝具有较低的吸水率,可以快速溶解在熔融冰晶石中,要求良好的活性和足够的比表面积以及均一的粒径。它是沙状氧化铝,可以有效吸收HF气体并满足这些条件。砂状氧化铝[2]具有熔融性能强,流动性好,粒径均匀,磨损系数小和氟化氢吸附能力强的特点。但是,由于国内生产氧化铝的铝土矿是二水铝石型的,因此氧化铝生产的熔融温度高达240℃,种子分解的种子活性差,并且难以生产沙状氧化铝。尽管公司已经成功测试,但各项技术指标与国外仍有一定差距,尤其是摩擦系数大于国外。国外摩擦指数一般小于15%,而中铝山西分公司测试的氧化铝摩托车的损耗指数约为25%,要实现工业化生产还需要一些时间。因此,家用铝电解生产使用沙状氧化铝将花费一些时间。由于阳极质量和氧化铝的原因,生产中阳极效应系数的降低受到一定的限制,但作者认为仍然有可能将阳极效应系数控制在0.2倍/电池天以下。 3.阳极效应的控制方法全面分析了我国预焙槽的实际情况,吸收了国外预焙槽控制阳极效应的经验。笔者认为,应从以下几个方面改进对阳极效应的控制和最大限度地减少阳极效应的数量。

1)。有条件地使用沙状氧化铝,改善加工和切割系统,确保充足的原材料,确保电解池的排出口畅通,并防止切割不均。 2)。确保电解槽中有足够的电解质以防止电解质收缩。确保稳定的生产。保持适当高的电解质水平。像我们的75KA中间下料预烘烤槽一样,作者认为电解液液位应≥18cm。铝水准3)。提高电解池的保温效果,减少热量损失,并适当增加阳极上保温材料的厚度。厚度保持在12厘米以上。 4)。稳定的电源,减少电流波动,并选择更好的电流强度。 5)。采用计算机智能模糊控制技术控制电解池,提高挂机率,减少人工操作次数。增加效果间隔时间。将效果间隔设置为100小时以上。 6)。改变阳极效应管理的思路,纠正电解池与效应之间的关系,树立``只要细胞状况正常,就没有效应''的管理理念。 7)。优化了电解槽的衬里结构,采用了半石墨阴极碳块,并采用新型的干式不渗透材料来提高阴极底部的保温效果。电解池的测量部分采用碳化硅复合材料。 8)。注意电解池的焙烧和启动,以确保电解池可以在指定的时间内建立聚合物熔炉侧。 9)。提高阳极工作质量,规范操作程序,提高阳极更换速度,并减少对电解池的干扰。保持电解池生产稳定。 4.结论阳极效应的危害值得我们关注,尤其是过去从未考虑过其对环境和森林的破坏性。时代在发展,社会在进步。过去对铝电解生产中阳极效应的理解。而且该管理方法极为不完整。不再符合当前时代的要求。 “零效应”管理是铝电解生产未来的发展方向。因此,在铝电解的生产中,只要电解池的生产正常,阳极效应越小越好。考虑到目前国内阳极质量,氧化铝的物理性能以及其他因素,可以将阳极效应控制在每电池日0.2次以下。

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