阳极块预热交换装置在生产中的应用
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的热交换设备，用于在工业过程中将冷却的流体加热至一定温度，以提高系统效率和性能。
预热器的工作原理基于热传导和热对流原理，下面将详细介绍预热器的工作原理及其应用。
一、工作原理预热器通常由一个或者多个管束组成，每一个管束内部有多个管子，冷却流体从一个管子流过，而加热流体则从另一个管子流过，两种流体之间通过管壁进行热交换。
预热器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 流体进入预热器：冷却流体和加热流体分别通过不同的进口管道进入预热器。
通常，冷却流体是需要加热的流体，而加热流体则是通过传导热量给冷却流体的热源。
2. 热交换过程：冷却流体和加热流体在预热器内部的管壁上进行热交换。
在这个过程中，热量从加热流体传导到冷却流体中，使冷却流体的温度升高。
这种热交换通常是通过热对流实现的，即冷却流体和加热流体之间的热量传递是通过流体的对流传输完成的。
3. 流体出口：经过热交换后，冷却流体的温度升高，而加热流体的温度降低。
冷却流体和加热流体分别通过不同的出口管道离开预热器。
二、应用领域预热器广泛应用于各个工业领域，特殊是在能源和化工行业中。
以下是一些常见的预热器应用：1. 锅炉预热器：在锅炉系统中，预热器用于将冷却的给水加热至锅炉所需的温度，以提高燃烧效率和能源利用率。
2. 石油精炼预热器：在石油精炼过程中，预热器用于将冷却的原油加热至一定温度，以便后续的分离和处理。
3. 化工过程预热器：在化工生产中，预热器用于将冷却的反应物加热至反应所需的温度，以促进反应速率和提高产品质量。
4. 发电厂预热器：在发电厂中，预热器用于将冷却的冷却剂加热至一定温度，以提高发电效率和减少能源消耗。
5. 蒸汽动力系统预热器：在蒸汽动力系统中，预热器用于将冷却的凝汽器冷却水加热至一定温度，以提高系统效率和减少燃料消耗。
三、优势和注意事项预热器作为一种热交换设备，具有以下优势：1. 节能：通过将冷却流体加热至一定温度，预热器可以减少对外部热源的需求，从而降低能源消耗。
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
它的主要功能是将冷却的流体或者气体加热至一定温度，以提高其流动性、降低粘度、增加反应速率或者满足特定的工艺要求。
本文将详细介绍预热器的工作原理，包括其结构、工作过程和应用领域。
一、预热器的结构预热器通常由壳体、管束、进出口管道、支撑件和密封件等组成。
1. 壳体：壳体是预热器的外部结构，普通由金属材料制成，如碳钢、不锈钢等。
壳体内部通常分为多个热交换室，以增加热交换效果。
2. 管束：管束是预热器的核心部件，由许多细长的管子组成。
管束的材料选择通常取决于被加热介质的性质和工作条件，如钢管、铜管、合金管等。
3. 进出口管道：进出口管道连接预热器与其他设备或者管道系统，用于流体或者气体的进出。
4. 支撑件：支撑件用于固定和支撑预热器的各个部件，确保其稳定运行。
5. 密封件：密封件用于保证预热器内外介质的密封性，防止泄漏。
二、预热器的工作过程预热器的工作过程可以分为两个主要阶段：传热阶段和流体传输阶段。
1. 传热阶段：在传热阶段，冷却的流体或者气体通过管束，与高温介质进行热交换。
在这个过程中，高温介质的热量通过管壁传递给冷却介质，使其温度升高。
2. 流体传输阶段：在流体传输阶段，加热后的流体或者气体从预热器的出口流出，用于下一步的工艺过程或者能源利用。
同时，冷却的介质从预热器的进口进入，继续进行传热过程。
三、预热器的工作原理预热器的工作原理基于热传导和对流传热的基本原理。
1. 热传导：预热器中的高温介质通过管壁传递热量给冷却介质。
热传导是热量从高温区域传递到低温区域的过程，其传热速率与温度差、导热系数和传热面积等因素有关。
2. 对流传热：预热器中的冷却介质通过对流传热与管壁接触，从而吸收管壁传递的热量。
对流传热是流体通过对流传递热量的过程，其传热速率与流体的流速、温度差、传热系数和传热面积等因素有关。
预热器的工作原理可以通过以下步骤进行说明：1. 进料：冷却介质从预热器的进口进入，流经管束。
山铝阳极焙烧系统应用实践
山铝阳极焙烧系统应用实践山东铝业股份有限公司（简称山铝）阳极焙烧系统是在原有阳极生产系统的基础上，增加阳极焙烧系统，与200kA和80kA预焙电解系列提供预焙阳极的配套项目。
该工程设计规模为年产43000t预焙阳极，于2003年9月投产。
山铝阳极焙烧系统借鉴法国SATERAM公司及瑞士R&D公司的燃烧装置及控制系统技术，结合国内预焙阳极焙烧的实际设计而成。
该阳极焙烧系统采用国内先进炉型，有34个炉室，分为2个火焰系统，每个炉室有6个料箱，7条加热火道。
阳极采用立装方式，阳极之间不加填充料，根据品种不同，每个炉室可装阳极120块和126块。
采用阳极编解组机对炭块进行编组和解组。
采用多功能天车装出炉；温度控制采用脉冲式燃烧装置及温度负压自动控制系统。
炉面设备以国产设备为主，采用200#重油作为燃料；其焙烧工艺制度（升温曲线）先进合理，焙烧周期可调整范围大：投产初期选用252h焙烧曲线（火焰移动周期36h）进行烘炉；投产后将焙烧曲线优化为168h（火焰移动周期28h）。
该系统投入运行后，阳极焙烧生产稳定，生产的预焙阳极理化指标均达到国家一级品要求，满足了电解需要。
山铝阳极焙烧系统解决了传统阳极焙烧炉存在的炉型不合理、能耗高、污染大、炉寿命短、自动化水平低、生产率低、预焙阳极产品质量不稳定等问题。
与传统阳极焙烧系统相比，新型阳极焙烧系统具有以下特点：（1）采用大料箱（5246mm×5370mm×703mm），料箱内阳极炭块填充率高达61%。
用先进控制算法，对每条火道加热带、预热带的升温曲线进行精确的温度控制，预热阶段火道之间的水平温差最大为18℃，加热阶段火道之间的水平温差仅为±2℃，各火道温度与目标温度误差为±1℃，可提高炭块的均质性。
采取P+T控制模式，实现对跨接烟道时各火道温度的控制，保证跨接炉室的炭块质量，解决了国内普遍存在的跨接炉室质量波动大的问题。
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的热交换设备，用于在工业生产过程中提高介质的温度，以便更好地进行后续的加工或者反应。
它通常用于加热气体、液体或者固体，并在各种行业中广泛应用，如化工、石油、电力等。
预热器的工作原理是通过热传导和热对流来实现的。
下面我将详细介绍预热器的工作原理及其组成部份。
1. 工作原理：预热器的工作原理基于热传导和热对流的基本原理。
当冷却介质通过预热器时，它们与加热介质之间发生热交换，使冷却介质的温度升高，而加热介质的温度降低。
这是通过将冷却介质和加热介质分别流经预热器的不同通道来实现的。
冷却介质和加热介质之间的热交换发生在预热器的传热表面上，通常是通过金属管道或者板式换热器来实现的。
2. 组成部份：预热器通常由以下几个主要组成部份构成：a. 加热介质进口：加热介质通过进口进入预热器，通常是高温的气体、液体或者固体。
b. 加热介质出口：加热介质在预热器中被冷却后，通过出口离开预热器。
此时，加热介质的温度降低。
c. 冷却介质进口：冷却介质通过进口进入预热器，通常是低温的气体、液体或者固体。
d. 冷却介质出口：冷却介质在预热器中被加热后，通过出口离开预热器。
此时，冷却介质的温度升高。
e. 传热表面：预热器中的传热表面是实现加热介质和冷却介质之间热交换的关键部份。
它通常由金属管道或者板式换热器组成，具有较大的表面积，以便增加热交换效果。
f. 热媒介：热媒介是用于传递热量的介质，通常是热水、蒸汽或者热油等。
热媒介通过传热表面流动，将热量从加热介质传递给冷却介质。
g. 隔离装置：预热器通常需要与其他设备或者系统隔离，以防止热量的损失或者交叉污染。
隔离装置可以是阀门、闸板或者其他类型的控制装置。
3. 工作过程：预热器的工作过程可以分为以下几个步骤：a. 加热介质进入预热器：高温的加热介质通过进口进入预热器，流经传热表面。
b. 冷却介质进入预热器：低温的冷却介质通过进口进入预热器，流经传热表面。
预焙阳极的焙烧炉的工作原理
预焙阳极的焙烧炉的工作原理预焙阳极的焙烧炉是一种用于处理阳极的设备，它的工作原理主要包括预热、焙烧和冷却三个阶段。
预焙阳极的焙烧炉在工作前需要进行预热操作。
预热的目的是将阳极均匀加热至一定温度，以减少焙烧过程中的热应力，提高阳极的抗氧化性能。
预热操作通常在室温下开始，通过加热装置向炉膛输入热量，使阳极内部和外部温度逐渐升高，直到达到预定的预热温度。
预热温度一般根据阳极材料的特性和使用要求确定，通常在400℃至600℃之间。
接下来是焙烧阶段。
焙烧是指将预热好的阳极在高温下进行持续加热处理，以改善阳极的性能和质量。
焙烧温度一般高于预热温度，根据阳极材料不同而有所差异，通常在800℃至1000℃之间。
焙烧过程中，阳极会发生一系列物理和化学变化，例如结晶度的提高、晶粒尺寸的增大、氧化膜的形成和有害杂质的挥发等。
这些变化能够改善阳极的导电性能、机械强度和耐腐蚀性能，从而提高阳极的使用寿命和稳定性。
最后是冷却阶段。
焙烧过程完成后，阳极需要在炉内冷却至室温后方可取出。
冷却过程需要控制冷却速度，以避免阳极因快速冷却而产生热应力和变形。
通常采用自然冷却或较慢的冷却速度，使阳极逐渐降温至室温。
在冷却过程中，阳极的内部结构会逐渐固化，形成稳定的晶体结构，进一步提高阳极的性能和质量。
预焙阳极的焙烧炉的工作原理可以概括为预热、焙烧和冷却三个阶段。
通过预热，阳极被均匀加热至预定温度，减少热应力；焙烧阶段在高温下进行，通过一系列物理和化学变化改善阳极的性能和质量；最后，在冷却阶段，阳极逐渐降温至室温，形成稳定的晶体结构。
这个工作原理的应用使得阳极的性能得到提升，延长了阳极的使用寿命，提高了阳极的稳定性，为工业生产提供了可靠的支持。
预焙阳极简介介绍
预焙阳极在铝电解生产中的地位
重要性
预焙阳极是铝电解生产中的核心 组件，其性能直接影响到铝电解 的效率、能耗和产品质量。
优势
相较于自焙阳极，预焙阳极具有 更高的阳极反应活性、更低的电 阻和更长的使用寿命，从而提高 了铝电解的整体经济效益。
预焙阳极的制造工艺简介
原料准备 成型 焙烧
加工和检验
选用高质量的炭素原料，如石油焦、沥青焦等，经过破碎、筛 分和配料等工序，制备出适宜的炭素颗粒。
03
预焙阳极的生产工艺和 流程
预焙阳极的生产工艺和流程
• 预焙阳极是在电解铝行业中作为阳极材料使用的一种重要产品。它具有优良的电导性能和化学稳定性，能够满足现代电解 铝工艺的高要求。预焙阳极的生产涉及一系列复杂的工艺和流程，下面将对其进行详细介绍。
04
预焙阳极的应用和市场 前景
预阳极的应用和市场前景
• 预焙阳极是在铝电解过程中使用的一种重要材料，它具有优 良的导电性和耐腐蚀性，能够有效提高铝电解的效率和产能 。下面将对预焙阳极的应用和市场前景进行详细介绍。
05
总结与展望
总结与展望
• 预焙阳极是在电解过程中使用的一种重要材料，它 起到了导电和支撑电流的作用。预焙阳极的质量和 性能直接影响着电解过程的效率和产品的质量。下 面将对预焙阳极进行总结和展望。
将炭素颗粒与粘结剂混合，通过压制成型工艺，制成预焙阳极 的生坯。
生坯在高温下进行焙烧处理，以使其具有一定的机械强度和导 电性能。
经过焙烧的预焙阳极进行机械加工，如切割、打磨等，以满足 铝电解槽的尺寸需求，并进行严格的质量检验，确保产品质量
。
02
预焙阳极的物理和化学 性质
预焙阳极的物理和化学性质
• 预焙阳极是在电解过程中使用的一种重要材料，特别是在铝电 解槽中。它的质量和性能直接影响电解过程和铝的质量。下面 ，我们将详细介绍预焙阳极的物理和化学性质，以及电化学性 能。
化工厂装置中的热交换技术与应用
化工厂装置中的热交换技术与应用热交换技术是化工装置中不可或缺的一项重要技术。
它通过有效地传递热量，实现能量的高效利用，提高生产效率和产品质量。
本文将从热交换技术的基本原理、应用领域和发展趋势三个方面，探讨化工厂装置中热交换技术的重要性和应用。
热交换技术的基本原理是利用传热介质（如水、蒸汽、油等）在不同温度下的传热特性，通过热传导、对流和辐射等方式，将热量从高温区域传递到低温区域。
常见的热交换设备有壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
这些设备通过不同的结构和传热方式，实现了高效的热量传递。
化工厂装置中广泛应用的热交换技术主要包括冷却、加热和回收利用等方面。
首先是冷却方面，化工生产中常会产生大量的热量，需要通过冷却装置将其散发出去，以保证设备的正常运行和产品的质量。
例如，冷却塔是一种常见的冷却设备，通过将热水和空气接触，使热量转移到空气中，实现水的冷却。
其次是加热方面，化工生产中需要对物料进行加热处理，以提高反应速率和产品质量。
常见的加热设备有蒸汽加热器、热风炉等，它们通过传递高温的传热介质，将热量传递给物料。
最后是回收利用方面，化工生产中产生的废热可以通过热交换技术进行回收利用，以降低能源消耗和环境污染。
例如，余热锅炉可以将废热转化为蒸汽或热水，用于其他工艺的加热或发电。
热交换技术在化工厂装置中的应用领域非常广泛。
首先是石油化工行业，石油炼制过程中需要进行大量的热交换操作，如原油加热、产品冷却等。
其次是化学工业，化学反应需要控制温度，通过热交换技术可以实现对反应体系温度的控制和调节。
再次是冶金工业，冶金过程中需要对金属进行加热和冷却，热交换技术可以提高金属加热的效率和产品质量。
此外，热交换技术还广泛应用于电力、制药、食品等行业，为各个行业的生产提供了重要的技术支持。
随着化工工艺的不断发展和装置的不断更新，热交换技术也在不断创新和改进。
一方面，热交换设备的结构和材料得到了改进，提高了传热效率和使用寿命。
预焙阳极生产用高效换热装置
专利名称：预焙阳极生产用高效换热装置
专利类型：实用新型专利
发明人：贾秀军,张春敏,丁邦平,李泽鹏,冯春义申请号：CN202122110060.7
申请日：20210902
公开号：CN215638879U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种预焙阳极生产用高效换热装置，包括与焙烧炉上的炉口相对接余热发生器；所述余热发生器包括壳体、换热管道以及出气管道；所述换热管道的一端连接设置有补水机构，换热管道的另一端连接设置有水汽分离器，水汽分离器的出汽端与蒸汽管网相连接，水汽分离器的出水端与集水箱相连接，集水箱连接设置有加热室，加热室的出汽端与蒸汽管网相连接；所述出气管道连接设置有废气净化系统。
本实用新型焙烧炉产生的高温废气进入到余热发生器内进行换热，余热发生器内的换热管道内的水经换热后变为蒸汽输入至水汽分离器进行水汽分离，经分离后的蒸汽输送至蒸汽管网进行使用，进而实现了对高温废气中热量的充分利用，避免了热能的浪费。
申请人：河北鸿科碳素有限公司
地址：050199 河北省石家庄市井陉矿区西王舍社区
国籍：CN
代理机构：石家庄中和昇知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：周玉涛
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阳极效应及实际应用
阳极效应及实际应用阳极效应是指在电化学系统中，正极（即阳极）上发生的现象和过程。
在阳极上，由于氧化反应的发生，电子从电解质中移动到阳极上，从而使阳极带正电，形成电化学反应产物。
阳极效应在很多实际应用中发挥着重要的作用。
下面将就几个领域中的具体应用进行阐述。
（一）金属防护领域阳极效应在金属防护领域中有着广泛应用。
例如在金属防腐蚀领域，通过在金属表面形成阳极保护层，可以防止金属被腐蚀。
这种方法通常被称为阳极保护、阴极保护或电化学保护。
在具体应用中，常用的阳极材料是铝、锌或镁等易于氧化的金属材料。
当这些金属作为阳极时，在电解质中发生氧化反应，而形成的阳极氧化物层起到了保护金属的作用，从而防止金属被腐蚀。
（二）电解污水处理领域阳极效应在电解污水处理领域中也得到了应用。
电解污水处理是一种利用电化学原理去除废水中污染物的方法。
在此过程中，阳极区域是氧化区，随着阳极释放的电子的加速运动，氧化区的电子同废水中的污染物发生氧化反应。
阳极效应通过加快污染物的氧化速度，减少处理时间，提高处理效果。
（三）电解钝化领域在不锈钢工业中，阳极效应被广泛应用于钢铁的钝化过程。
钝化是一种在金属表面形成均匀、致密、稳定的氧化膜，从而提高金属的抗腐蚀性能的方法。
阳极效应在此过程中发挥了重要作用，通过在金属表面形成阳极氧化物层，减缓钢铁的腐蚀速率，提高钢材的抗腐蚀性能。
（四）锂离子电池领域阳极效应也应用于锂离子电池中。
锂离子电池是目前广泛应用于电子设备中的一种电池，如手机、笔记本电脑等。
在锂离子电池中，阳极区是储存锂离子的地方。
当电池放电时，锂离子从阳极脱嵌并移动到阴极，从而形成电流。
当充电时，通过外部电源将电流反向流动，锂离子则重新嵌入到阳极中。
因此，阳极效应在锂离子电池的充放电过程中起到了关键作用。
综上所述，阳极效应在金属防护、电解污水处理、电解钝化和锂离子电池等领域中都有广泛应用。
这些应用不仅在保护和提高材料的性能上起到了重要作用，还对环境保护和能源存储等方面具有积极意义。
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产过程中的热能转换和能量回收领域。
它的主要作用是在热能转换系统中，将冷却介质或者废热进行预热，提高热能利用效率，降低能源消耗。
预热器的工作原理基于热传导和热对流的基本原理。
它通过将热源和冷却介质或者废热进行热交换，使得冷却介质或者废热的温度升高，同时将热源的温度降低。
这样，冷却介质或者废热在进入下一个工艺环节之前，就已经被预热到一定温度，从而减少了对热源的需求，提高了能源利用效率。
预热器通常由一个或者多个热交换管束组成。
热交换管束由一系列平行罗列的管道组成，热源和冷却介质或者废热在管道中流动。
热源可以是燃烧产生的烟气、蒸汽、热水等，而冷却介质或者废热可以是空气、水、油等。
在热交换管束中，热源和冷却介质或者废热之间通过管壁进行热传导，同时由于流体的流动，也会产生热对流，加速热量的传递。
预热器的热传导和热对流过程受到多种因素的影响，包括热源和冷却介质或者废热的温度差、流体的流速、管道的材质和结构等。
温度差越大，热传导的速率越快，预热效果越好。
流速越大，热对流的速率越快，热量的传递效率越高。
管道的材质和结构也会影响热传导和热对流的效果，普通选择导热性能好、耐腐蚀的材料，并采用合理的管道布局和换热面积设计，以提高预热器的换热效率。
除了热传导和热对流，预热器还需要考虑其他因素，如防结垢、防腐蚀和清洁等。
由于热源和冷却介质或者废热中可能含有杂质和沉积物，长期使用会导致管道内部结垢和腐蚀现象。
因此，预热器需要定期进行清洗和维护，以保证其正常运行和高效工作。
在工业生产中，预热器广泛应用于各个领域，如发电厂、石化工厂、钢铁冶炼等。
通过合理设计和使用预热器，可以有效提高能源利用效率，降低能源消耗，减少环境污染，实现可持续发展的目标。
总结起来，预热器的工作原理是通过热传导和热对流的过程，将热源和冷却介质或者废热进行热交换，使得冷却介质或者废热的温度升高，热源的温度降低，从而提高热能利用效率。
阳极预热技术PPT-0303稿
2、项目的意义：
铝电解所使用的碳素预焙阳极在换极时，阳极会发生严重的热震 问题，新阳极进入电解槽后，要吸取大量的热量，这对电解槽的正 常生产干扰极大；当前对换极的研究工作非常少，这是当前铝电解 节能降耗研究领域被忽视的一大重点。 因此，若在此方面进行研究并开发出新的技术，对所存在的问题 加以解决，对铝电解的节能降耗有着十分重要的意义，也将促进铝 电解技术的发展。
本人就此经过2年多的思考，收集了大量资料，先后 重新学习了解了铝电解工艺、碳素工艺、钢铁行业相关 知识等等，并到铝电解、碳素生产现场采集数据，经过 分析计算，终于可以确定可以利用铝用碳素生产中的烟 气余热作为热源——此项就是本技术为国内外首次提出 重要的关键点和技术秘密。
4.技术原理
在热源确定后，后续的工作相对就容易了。 本技术的原理即为： 本项铝电解碳素预焙阳极预热技术，是利用铝 用碳素生产中的烟气作为热源，在预热炉中将碳 素预焙阳极进行预热，然后按电解槽换极周期要 求送到电解车间上槽更换旧阳极使用。
③ 有利于电解槽的正常运行：
由于阳极被预热，上槽后阳极从电解槽中吸取的热量大为降 低，这样就带来了有利于电解槽正常运转的一系列好处： 有利于保持槽稳定性； 减少了对电解槽热平衡的影响， 缩短阳极导通电流的时间； 缩短槽温恢复正常时间，增加了电解槽正常运行时间； 提高槽电流效率； 加快导电速度降低铁碳压降； 减少炉底沉淀； 大大降低原来换极时常常突发的阳极效应、针振、阳极电流分布 混乱等恶劣后果； 对原有的换极操作没有大变动。
9.本技术的优点
本技术与现有技术或工艺相比，具有如下优点： ①有效利用铝用碳素生产中的烟气余热： 开辟了新的烟气余热利用途径； 对烟气热量可以直接利用，提高了热能利用 率； 通过预热炉的有效运转，热效率较高； 合理利用烟气余热，社会效益明显，经济效 益可观。
阳极块预热交换装置在生产中的应用
阳极块预热交换装置在生产中的应用孙晓奎（河南神火集团铝业公司，河南永城476600）发布时间：2009-10-27摘要：电解生产过程中进行阳极交换，影响电解槽稳定运行，恶化环境，还易造成人身伤害事故的发生。
新型阳极预热装置技术生产应用可以充分利用热能、减少热辐射，还可以降低对电解槽技术条件的干扰，节约成本。
关键词：阳极热交换；电解槽；节约成本铝是世界上大量使用的金属, 各种各样的铝材料广泛应用于工业和民用工程中。
随着我国现代化建设的逐步深入，在一些领域中，科学研究、生产实践已经进入国际先进水平的行业。
我国的电解铝生产技术，自20 世纪80 年代初引进160kA 预焙阳极电解槽开始，到现在的300kA 以上级预焙阳极电解槽生产电解铝，已经发生了质的飞跃，成为世界上掌握高电流大型电解槽生产技术的少数几个国家之一，在世界铝工业生产技术上，占有一席重要的地位。
换极作业是大型预焙槽炼铝过程中一项重要的操作内容。
神火铝业有限公司350kA预焙铝电解槽阳极部分采用六点进电，共22组双阳极块，换极周期初步定为30天，与一般中小型预焙槽相比换极的操作面大，且各阳极块组分布的电流较大，所以，在具体的换极作业过程中，不仅工作量大，还易由于热损失使阳极产生偏流从而导致针振等问题。
根据我们实测的新极换上后其48 h导电率随时间变化曲线图，可以发现新极上槽后，1～2 h后阳极开始导电,16 h左右导电量达到正常值70%，此时等距离压降值为2～7 mV左右，24 h左右达到正常值。
研究新极16 h电流分布的意义在于衡量新极的安装精度，因为从电解槽稳定性考虑，要求新极24 h（角部新极48 h）通过满电流时其底掌与其他残极组底掌正好持平。
一、生产现状电解生产过程中进行阳极交换，既拔出低位残极坐上新极，而电解生产用部分阳极潮湿，导致阳极坐入电解槽中电解质飞溅，阳极周边沸腾剧烈，时间长达2个多小时，不仅影响操作质量，期间电压升高，针振增大，从而影响电解槽稳定运行。
预培阳极块预热系统的研究
预培阳极块预热系统的研究吴德广【摘要】对于铝电解生产,预培阳极块的更换存在潮湿和热震问题,文章设计了预培阳极块两级预热系统.一级预热采用了高温烟气,解决水汽问题,并使得新阳极温度有一定的升高;二级预热使用残极、碳渣和结块的余热,使新的阳极温度再次升高,理想情况可达到200℃左右,从而有效减小热震问题,缩短新极全电流时间.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P38-39)【关键词】铝电解;预培阳极;预热;热震【作者】吴德广【作者单位】邵阳学院,湖南邵阳 422000【正文语种】中文21世纪以来，节能减排是国家经济工作的重点，有色金属工业被列入6大节能行业之一，铝电解节能降耗是当务之急。
目前，全国电解铝耗电量约占电力消费总量的6%，铝电解行业成为国家宏观调控的主要行业。
因此，铝工业必须实施高效节能，深度节能技术的开发是必然选择。
预培阳极块在目前铝工业生产中广泛应用，由于电化学反应不断消耗预培阳极块，因此必须定期更换。
而阳极更换时会有两个问题：首先是水汽潮湿问题。
阳极块从预培好到上槽，需要存放一段时间，这样预培阳极块的表面可能潮湿或者含有一定量的水蒸气，这种现象在阴冷天气或者北方冬天尤其明显，如果不做任何处理，直接更换阳极，那么在电解槽中会出现电解液乱溅和沸腾剧烈现象，并持续80～100 min，从而影响更换阳极的操作质量；也会使电压升高，针振幅度变大，电解槽的稳定运行从而受到影响；另外水分子在电解质中会产生氟化氢气体，这种气体会损害环境，甚至引起爆炸，造成人身伤害事故。
其次是热震问题。
更换阳极之前，预培阳极块的温度是环境温度，电解槽中的电解液温度约为950 ℃；当预培阳极直接放入电解槽中时，预培阳极块会有较高的热量输入，在这一个高温下，阳极热膨胀的作用开始产生热应力，并且温差较大，热应力越大，热阳极的热冲击效应越大。
预培阳极块这时候就会裂开、断开和掉落，从而影响电解槽的正常运行，电流效率变低，阳极的消耗增加。
铝电解阳极保温料转运装置的设计
铝电解阳极保温料转运装置的设计发布时间：2021-12-01T07:39:46.783Z 来源：《当代电力文化》2021年第19期作者：车占鹏[导读] 在铝电解生产车间，更换电解槽阳极后车占鹏（中国铝业青海分公司，青海西宁810108）摘要：在铝电解生产车间，更换电解槽阳极后，需要在阳极表面上覆盖较厚的破碎保温料块（简称保温料），以减少电解槽表面散热和防止碳阳极表面氧化。
本文根据实际需求设计一套保温料的转运装置，减少作业现场粉尘，降低作业人员的劳动强度。
关键词：阳极保温保温料转运料斗一、前言按照某电解厂一天更换将近800块新阳极来说，阳极保温所使用的保温料需求量是很大的。
保温料主要由翻斗汽车从残极破碎车间拉运到每个电解车间各工区的固定堆料点，直接倾到在电解槽出铝端地坪上，之后由电解工将保温料用铁锹装满专用小料斗，再用天车吊运小料斗到电解槽新阳极上加料。
这种传统的保温料供料方式，存在以下问题：由翻斗汽车拉运到电解厂房内卸料时，扬尘严重，且大型翻斗车在厂房内作业存在一定的安全隐患；每块阳极均需要电解工使用铁锹完成保温料的添加作业，而且这是更换电解槽阳极的末道工序，是工人一天生产操作中最为疲乏的一环，不但职工的劳动强度增大，而且效率极低；由于禁止堆垛超高及现场管理的要求，保温料贮料堆需随时整形，极大增加了现场管理的难度。
为了降低职工劳动强，提高保温料转运效率，我们提供了一种保温料转运的有效方法。
二、目的1、提高铝电解行业的机械化程度，降低铝电解电解工的劳动强度；2、降低电解厂房内粉尘，提升作业环境和现场管理水平；3、缩短新极添加保温料作业的时间，提高电解工工作效率，提高电解精细化生产。
三、内容新设计一种保温料转运装置规格容量为6t，从残极破碎车间200t料仓下接料，接满后由阳极拖车运至电解各工区，再由专用上料小料斗按每块阳极所需实际添加量，接料、拖运至新极处进行添加。
保温料转运装置包括上部盛料料斗、料斗专用底座、下部固定支撑框架、盛料箱吊环及固定架、下料溜槽等五部分。
铝用预焙阳极用途
铝用预焙阳极用途
铝用预焙阳极主要用于铝电解槽中，作为阳极材料导电和参与电化学反应。
预焙阳极以石油焦为骨料，以煤沥青为黏结剂制成，并经过焙烧，具有良好的物理性能和导电性。
在铝电解过程中，预焙阳极发生氧化反应，生成二氧化碳气体，同时部分碳粒会因电流作用而熔融，形成阳极泥。
阳极泥会通过阳极底部的物料交换系统进行收集并处理，以避免对环境造成污染。
以上仅供参考，如需铝用预焙阳极的更多信息，建议咨询专业人士。
铝用预焙阳极是铝工业的配套产业，主要用于铝电解槽中作为阳极材料。
其主要用途包括两个方面：
作为导电材料：预焙阳极安装在铝电解槽的上部，强大的直流电（60~500kA）通过预焙阳极导入电解槽中，这是电解铝过程中必要的一环。
参与电化学反应：预焙阳极底部接触熔融电解液的部位发生分解氧化铝的阳极反应，生产1t电解铝需消耗预焙阳
极总量（包括残极）为450~600kg。
此外，预焙阳极在溶液的氧化还原阳极和阳极上的调节和降低电位等方面也有重要作用，可以提高电解液和电解阳极的稳定性和性能及电极反应速率。
同时，预焙阳极也可用于阳极上的组装、包覆和保护，以防止溶液中的杂质和气泡进入，从而延长电极的使用寿命。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士。
加高阳极在铝电解生产中的应用
加高阳极在铝电解生产中的应用发布时间：2022-09-02T01:25:16.077Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期（下）作者：郭宁[导读] 由于预焙铝电解槽在结构及工艺上本身的局限性，需要定期进行更换阳极作业来保持铝电解的连续性生产。
郭宁包头铝业公司炭素厂内蒙古包头市 014060摘要：由于预焙铝电解槽在结构及工艺上本身的局限性，需要定期进行更换阳极作业来保持铝电解的连续性生产。
换极作业就成为预焙铝电解槽生产中不可或缺的一项重要操作。
许多专家学者称“阳极是电解槽的心脏”。
形象地说明，换阳极作业质量及阳极上槽后工作状态的好坏对电解槽生产的影响是何等重要。
阳极预热技术可以大大减少换阳极作业对电解槽生产的不利影响，有助于电解槽生产的稳定和指标的提高。
关键词：加高阳极；电解槽；应用目前大型预焙铝电解槽的阳极仍然以消耗性炭素材料为主，电解铝行业通常用生产1 吨铝消耗的阳极炭块重量多少来衡量炭耗指标。
影响炭耗指标的因素有电流效率、槽温、阳极质量、换极周期等，而阳极炭块规格( 高度) 又是影响换极周期的主要因素。
预焙阳极炭块的规格不但是铝电解槽结构的一个重要参数，更重要的是它直接影响着铝电解生产技术经济指标。
目前铝行业使用的阳极炭块高度通常在550 ～620mm，换极周期在26 ～ 33 天左右。
由于阳极炭块的高度随着参与电解热电化学反应的时间延长而不断消耗缩短变薄，当炭块消耗变薄至150 ～ 170mm 左右时，需将残极炭块连同上部铝导杆、阳极钢爪从铝电解槽内取出，更换上一组新高度如初的阳极炭块组，以保证铝电解槽连续稳定运行。
一、铝电解炭素消耗的机理电解铝生产中阳极的消耗可分为电化学消耗、化学消耗。
1、电化学消耗。
阳极炭耗中大部分是由电解过程电化学反应直接消耗的,在铝电解过程中,含氧络合离子在阳极的表面放电,和炽热的炭反应并放出CO2, CO2 以气泡的形式离开电极,电解还原铝的总过程可以用下面的反应式来代表:Al2O3+3/2C=3/2CO2+2Al在电解的过程中阳极反应也有可能产生CO,反应式如下:Al2O3+3C=3CO+2Al如果反应(2)发生,从(1)和(2)反应式的比较中可以看出阳极炭耗将是反应(1)的两倍。
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的设备，用于在工业生产过程中提高热效率和节约能源。
它的主要作用是将冷却的流体加热至一定温度，以便进一步被其他设备或者系统利用。
在本文中，我们将详细介绍预热器的工作原理及其应用。
一、预热器的基本原理预热器的工作原理基于热交换的基本原理。
它通过将冷却的流体与热源接触，从而实现热量的传递。
预热器通常由一个或者多个管道组成，其中热源通过管道内流动，而冷却的流体则通过管道的外部流动。
热源和冷却的流体之间通过管壁进行热量传递，使得冷却的流体被加热，而热源则被冷却。
二、预热器的分类根据不同的工作原理和应用场景，预热器可以分为多种类型。
以下是几种常见的预热器分类：1. 管壳式预热器：管壳式预热器是一种常见的热交换设备，它由一个外壳和一组管子组成。
冷却的流体通过管子的外部流动，而热源则通过管子的内部流动。
热量通过管壁传递，将冷却的流体加热。
2. 换热器：换热器是一种通过直接接触实现热量传递的预热器。
它通常由一组平行罗列的金属板组成，热源和冷却的流体分别通过板的两侧流动。
热量通过板的表面传递，将冷却的流体加热。
3. 蒸汽发生器：蒸汽发生器是一种将液体转化为蒸汽的预热器。
它通常由一个加热器和一个冷凝器组成。
液体通过加热器加热，转化为蒸汽，然后通过冷凝器冷却成液体。
三、预热器的工作过程预热器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 热源流动：热源从预热器的一个端口进入，并通过内部的管道流动。
热源可以是燃气、蒸汽、热水等。
2. 冷却的流体流动：冷却的流体从预热器的另一个端口进入，并通过外部的管道流动。
冷却的流体可以是空气、水、油等。
3. 热量传递：热源和冷却的流体通过预热器的管壁进行热量传递。
热量从热源传递到冷却的流体，使得冷却的流体被加热。
4. 出口流体温度控制：通过调节热源的温度、流速等参数，可以控制出口流体的温度。
这样可以确保预热器的工作效果符合要求。
四、预热器的应用领域预热器广泛应用于各个工业领域，以提高能源利用效率和降低生产成本。
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阳极块预热交换装置在生产中的应用
孙晓奎
（河南神火集团铝业公司，河南永城476600）
发布时间：2009-10-27
摘要：电解生产过程中进行阳极交换，影响电解槽稳定运行，恶化环境，还易造成人身伤害事故的发生。
新型阳极预热装置技术生产应用可以充分利用热能、减少热辐射，还可以降低对电解槽技术条件的干扰，节约成本。
关键词：阳极热交换；电解槽；节约成本
铝是世界上大量使用的金属, 各种各样的铝材料广泛应用于工业和民用工
程中。
随着我国现代化建设的逐步深入，在一些领域中，科学研究、生产实践已经进入国际先进水平的行业。
我国的电解铝生产技术，自20 世纪80 年代初引进160kA 预焙阳极电解槽开始，到现在的300kA 以上级预焙阳极电解槽生产电解铝，已经发生了质的飞跃，成为世界上掌握高电流大型电解槽生产技术的少数几个国家之一，在世界铝工业生产技术上，占有一席重要的地位。
换极作业是大型预焙槽炼铝过程中一项重要的操作内容。
神火铝业有限公司350kA预焙铝电解槽阳极部分采用六点进电，共22组双阳极块，换极周期初步定为30天，与一般中小型预焙槽相比换极的操作面大，且各阳极块组分布的电流较大，所以，在具体的换极作业过程中，不仅工作量大，还易由于热损失使阳极产生偏流从而导致针振等问题。
根据我们实测的新极换上后其48 h导电率随时间变化曲线图，可以发现新极上槽后，1～2 h后阳极开始导电,16 h左右导电量达到正常值70%，此时等距离压降值为2～7 mV左右，24 h左右达到正常值。
研究新极16 h电流分布的意义在于衡量新极的安装精度，因为从电解槽稳定性考虑，要求新极24 h（角部新极48 h）通过满电流时其底掌与其他残极组底掌正好持平。
一、生产现状
电解生产过程中进行阳极交换，既拔出低位残极坐上新极，而电解生产用部分阳极潮湿，导致阳极坐入电解槽中电解质飞溅，阳极周边沸腾剧烈，时间长达
2个多小时，不仅影响操作质量，期间电压升高，针振增大，从而影响电解槽稳定运行。
潮湿阳极坐入电解槽不但水解电解质产生氟化氢气体恶化环境，而且还有可能引发爆炸易造成人身伤害事故的发生。
高温状态拔出的残极对周围产生热辐射，影响现场工作环境。
新阳极坐入电解槽从常温逐步升高到电解正常生产的温度也需要大量热量补充，在新极坐入电解槽中，冷态电阻大，导电差，16小时导电能力仅70%，造成电流分布不均，对电解槽生产干扰很大，据统计导致电解槽针振的因素有一半以上来自换极后。
若换极前将阳极预热使电阻减少，增加导电，有利于电解槽技术条件的稳定。
电解生产过程中进行阳极交换，由于温度炭块剧烈膨胀超出膨胀系数，导致阳极坐入电解槽中表面掉渣、出现裂痕，期间电压升高，针振增大，从而影响电解槽稳定运行。
因此，迫切希望坐入电解槽的阳极不潮湿、导电性良好，最好是加热后的阳极，为此想到了制作阳极块预热交换装置。
二、预热交换装置的可行性
（一）炭阳极在铝电解中的作用
铝电解生产的基本原理是：以炭素材料为阳极，以囿于炭素内衬中的铝液为阴极，以冰晶石熔体为电解质溶解原料氧化铝，通过电解反应，在阴极沉积生产金属铝。
其基本反应式为：
Al2O3 (diss) + 1. 5C = 2Al (l) + 1. 5CO2 (g) (1)
作为阳极生产的主要原料———炭素材料，在铝电解生产过程中，伴随着金属铝的生成而不断消耗。
长期的生产实践表明，炭阳极质量的优劣，直接或间接影响着铝电解的各项经济技术指标，诸如电流效率、电能消耗、阳极炭耗等。
因此，炭阳极在电解铝工业中不可避免地处于举足轻重的地位，一直被业内人士看成为铝电解槽的“心脏”。
（二）铝电解槽热损失
铝电解槽热损失的主要形式有传导热损失、对流热损失、辐射热损失，典型预焙阳极电解槽热损失分布情况如1图：
从上图可看出预焙阳极铝电解槽热损失分布上部占50%，侧部占42%，底部占7%，对已运行的电解槽来讲，如何能有效地减少和利用损失热能是一大难题。
（三）预热交换装置的应用
本实用新型要解决的技术问题是：利用拔出的将阳极炭块提前将预热，烘干其水分，使之温度达到800C左右，减少因潮湿或冷态阳极造成对电解的技术条件影响，缩短了新极上槽后的导电时间，改善了工作环境，提高料工作质量。
解决本实用新型技术问题所采取的技术方案是：设计一套阳极预热装置，该装置包括残极托盘支架、新极托盘支架、一个保温箱组成，把残极托盘支架与新极托盘支架放入保温箱内。
利用更换下高温状态的残极的热量来预新极，达到加热的目的。
本实用新型的积极效果是：结构简单，投资少，操作简单、安全。
新极预热后，避免了因阳极块潮湿直接坐入槽内，而引发爆炸造成人身伤害事故的发生；可提前导全电流缩短2～3小时，减少了因预热新极而消耗一部分的电能，预计节约电耗20～30kWh/t-Al；预热后的新极坐入槽内，电解槽就不会出现因极块潮湿遇见熔融的电解质和铝液而剧烈的搅动，产生换极后针振，或冷态阳极坐入后电解质温度急剧下降，凝固阳极周围，致使阳极不导电不良，从而影响电解槽稳定运行，可有利于提高电流效率。
（四）生产实施方式
本实用新型的阳极预热装置，包括残极托盘支架、新极托盘支架和一个保温箱三部分组成，如图2所示。
把更换下的热残极置于托盘上，新极放置于残极上向，然后把保温箱封密好，利用热残极的热量来提高新极的温度。
当新极温度达到一定高度后，就可以使用了。
三、本项新型阳极预热装置技术生产应用变化情况
（一）利用热能、减少热辐射
槽子有自动调整能量平衡的能力，不过从换极到达到平衡需要一定的时间（大约48小时左右），主要原因是换极时上部热损失增加，打破热平衡从而引起一系列的变化，所以减少换极时热量损失是降低成本提高能量利用率途径之一。
本装置将残极热充分利用起来储存在阳极炭块中，大大缩短了从换极到平衡的时间。
（二）降低对电解槽技术条件的干扰，节约成本
引起电解槽工艺紊乱的三大因素是电解槽结构辅助系统设备机电故障、操作
管理失误与阳极故障。
电解槽焙烧开动及投产初期，第一种因素和第二种因素是引起电解工艺紊乱的主要原因，在铝电解正常生产中，百分之五十的工艺紊乱与阳极有关。
使用预热的阳极与未预热过的阳极相比，每台电解槽日捞炭渣量减少15kg左右，氟化盐消耗减少10kg/t以上，电耗降低150～500kWh/t，电流效率升高1.0%～1.5%，使铝生产成本减少200～300元/t。
（三）炭素材料的热处理温度对其结构会产生较大影响
阳极各项基本性能（如电导率、空气/ CO2 反应活性、炭渣量、表观密度和抗热震性能等）都不同程度地受到加热温度的影响。
实际生产中通过提高阳极的温度可降低阳极活性，减少阳极的选择性氧化。
阳极的表观密度和电导率随阳极加热温度的提高而增大。
本实验预热阳极到80℃左右一段时间再进行阳极交换，导电性良好，掉渣量明显减少。
四、结语
神火铝业铝350kA 大型铝电解槽阳极预热装置在技术上的成功开发，并通过工艺技术研究，成功摸索总结了350kA电解槽阳极预热装置工艺操作与管理方法，取得了瞩目的成绩，创建了一个高效、节能、环保型的铝电解槽阳极预热装置，也为国内铝电解厂的利用热能和减少成本方面提供了借鉴和参考。