DOC《500 kA预焙铝电解槽工艺现状评述》

2)增加阳极侧面通过的电流,从而使阳极的电流密度降低,最终导致电流效率的降低;

3)存在侧部漏炉的风险;

4)增加阳极在电解质中的深度,这对阳极气体的排除、炭渣的分离以及阳极产生热量的传导均带来十分不利的影响.综合上述因素并结合实际生产条件,东兴铝业500 kA铝电解系列电解槽电解质水平选取在17~19 cm. 1.5 氧化铝浓度和效应系数 氧化铝浓度的控制是现代电解槽智能模糊控制系统的核心理念,因为氧化铝浓度直接影响电解质成分和电流效率.图1为电流效率与氧化铝浓度的关系[6]曲线. 图1 电流效率与氧化铝质量分数的关系曲线 Fig.1 Relationship between current efficiency and mass fraction of alumina 从图1可以看出,当Al2O3质量分数小于4.0%时,电流效率随着Al2O3浓度的降低而增加.当控制Al2O3质量分数小于3.0%时,电流效率可保证在92.5%以上.当控制Al2O3质量分数在2.0%~2.8%时,电流效率可达到92.5%~93.5%,而且可以避免炉底沉淀的产生,能够获得稳定的槽况和较高的电流效率,同时也可以有效降低阳极效应的发生.所以东兴铝业500 kA铝电解系列电解槽的氧化铝浓度通过合理制定基准加料间隔、对电解槽智能模糊控制系统的改进、加强下料系统的检修维护力度保证下料畅通等一系列手段,将氧化铝浓度控制在2.5%左右,取得良好的效果. 阳极效应发生的主要原因[7]:一是 浓度效应 ,即电解质中氧化铝浓度过低;

二是 温度效应 ,即电解质温度太低.阳极效应的发生大大提高了吨铝电耗,破坏电解槽的热平衡和稳定运行,同时由于阳极效应期间电解槽产生大量有毒、有害气体(如C2F

6、CF4等)),极大地破坏了工作环境,同时也造成环境污染.此外阳极效应的发生还会引起铝液水平和电解质水平的大范围波动,从而降低电流效率.根据现场实际生产情况,发生阳极效应后,电解温度一般上升6~15 ℃,要恢复到原来温度需要1~2 h,使电解槽的正常生产受到影响.为了降低阳极效应系数,东兴铝业采取的措施主要有: 1)在计算机控制中设定较长的阳极效应等待间隔和效应持续时间;

2)实现低效应系数控制,减少下料系统故障;

3)改造和升级智能模糊控制技术;

4)加强下料系统故障的点检维修力度,保证下料口畅通,确保正常下料;

5)实行操作人员专槽负责制,加强效应控制管理. 通过表2可以看出,目前我们的效应系数保持在0.32次/(槽・日),由于目前500 kA铝电解系列所用阳极质量较好,但氧化铝仍然是国产的粉状氧化铝,所以我们的目标是将阳极效应系数降至0.018次/(槽・日),以保证生产需要.........