节能型SY400预焙阳极电解槽性能测试实践
400kA预焙电解槽低效应系数控制生产实践
第３ ５卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 ８月
甘肃冶Fra bibliotek金 Ｖｏ Ｉ ＿ ３５ Ｎｏ． ４ Ａｕｇ ．， ２ ０１ ３
ＧＡＮＳ Ｕ ＭＥＴＡＬＬ ＵＲＧＹ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ ４４ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ６ － ０ ５
４ ０ ０ ｋ Ａ预焙 电解 槽低 效 应 系数控 制生产 实践
关键词 ：阳极效应系数 ； 电解槽 ； 措施 ； 效益 ； 低效应 ； 效应棒
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｆ ８ ２ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｌｏ ｗ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ Ｃｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
１ 引 言
阳极 效应 （ Ａ Ｅ ） ， 是 电解槽 熔盐 电解 过程发 生在
内铝行 业扩 张大环 境 影 响 ， 新 建 电解 铝企 业 受从 业 人员 流动性 大 ， 操作 质量参 差不 齐 、 对新 技术 掌握不
阳极上的一种特殊现象 Ｊ 。在传统 的电解槽 管理
模式中， 总是 突 出阳极效 应 的优点 ， 逐 渐养成 了以效 应 管理 为 中心 的电解槽 管理理 念 。随着现代 国际上
马子 敬
（ 黄河鑫业有限公 司， 青海 湟中 ８ １ １ ６ ０ １ ）
摘
要： 本文根据 国家“ 十二五 ” 提 出的高耗能企业 向节能环保方向发展要求 ， 结合本企业铝 电解低效应控制生 产 ，
对本企业 ４ ０ ０ ｋ Ａ铝 电解槽从投产转入正常生产过程 的技术管理 ， 从不 同阶段突发 阳极效应 进行分析 ， 从 实践中总 结 阳极效应控制的生产经验 以及取得经济和社会效益 ， 提 出 铝 电解“ 低效应 ” 管理关键控制点。
谈预焙开槽阳极在电解槽使用中的问题
谈预焙开槽阳极在电解槽使用中的问题作者：李鸿斌程生兰来源：《中国科技博览》2013年第24期【摘要】：铝电解预焙阳极炭块是铝电解生产中的一种重要原材料，它在铝电解的生产中起着“心脏”的作用。
阳极炭块内在质量和各项技术参数的设计直接影响着电解生产工艺、经济指标以及生产成本。
本文通过对包铝在200KA预焙槽近几年的使用，探讨了使用过程中出现并注意解决的问题。
【关键词】：电解槽、电压、效应系数、开槽阳极、阳极开裂、阳极掉角。
中图分类号：TQ151.1+51、包铝是在2008年底至2009年初开始使用开槽阳极。
在200KA预焙槽上使用的，目前已使用了三年，目前使用的情况较好，200KA电解系列的生产工艺、经济指标见下表1.。
2、包铝使用的开槽方式为是在生阳极成型过程中成槽。
这种方式的主要优点是：（1）开槽无需额外设备。
（2）不象在机械加工时对生成的碳粉进行收集、运送和循环。
该方式的缺点是：（1）槽的方向受阳极块取出方向的控制。
（2）成槽后的生阳极在搬运过程中易受到损坏，增加了废品率。
这时棍道运输就不如积放式运输好。
（3）在焙烧过程中填充料常填满成型的槽并与表面粘连。
清理槽沟很麻烦，且需要专用的设备。
（4）将清理不彻底的阳极块用于电解生产中，则会增加碳尘量，从而增加了电解质电阻和降低电流效率。
3.1、要加大对开槽阳极的抽检频次及数量，对电解影响较大的抗压强度、真密度、CO2反应性等参数的监控。
包铝在使用使用开槽阳极后，将抽检的取样量由120吨取一个样本，增加到了取两个样本。
这样可以有针对进行使用炭块情况和参数的对比，做到对使用情况的有效监控。
3.2、要加强对开槽炭块的外观检查。
由于开槽阳极开槽方式决定，炭块的强度受到一定影响，再加上运输、吊装等因素造成阳极开裂、阳极掉角、开槽中夹杂的焙烧料较多，将检查不到位的阳极块用于电解生产中，则会增加碳渣量，从而增加了电解质电阻和降低电流效率。
3.2.1、阳极开裂、阳极掉角进入电解生产，则会使开槽阳极通过改善电解质的流动场，来改善电解槽的温度场。
400kA预焙阳极铝电解槽焙烧启动实践
400kA预焙阳极铝电解槽焙烧启动实践Practice of baking and startup for 400kA amperage prebaked anode pots文/刘 坤拆掉所有的软连接，测量导杆窜动尺寸并做好记录，在导杆靠近出铝端一侧沿水平母线下沿处重新画线，擦去导杆上的旧线。
启动时灌入电解质16～18t。
灌电解质前复紧一遍小盒卡具，并测量阳极电流分布。
第一包电解质灌入后电压抬到4.5～6.5V，复紧所有卡具，测量确认阳极电流分布正常后，再灌入第二包电解质，电压抬到7～8V，再复紧所有卡具，测量阳极电流分布，确认阳极电流分布正常，电解质全部灌完后电压保持在8V左右，向局部温度高的地方添加冰晶石。
当槽内电解质水平达到30cm以上，水平母线上升高度大于15cm时，物料熔化结束，从出铝端、烟道端、AB面打捞炭渣，确认炭渣打捞干净后，适当下降阳极，电压保持在6～6.5V，启动作业结束。
电解质水平保持在35～40cm。
槽控机设置在“半联动”状态，开通自动下料控制，按下料量50%的NB间隔定时控制，视电解槽具体情况逐步调整到正常NB间隔。
4.2 灌铝灌铝前电压降至5.5～6.0V，启动结束24小时后开始分三次灌铝24t。
第一包灌入6t铝液，电压保持在5.0～5.5V，6小时后再灌入第二包铝液9t，电压保持4.5～4.8V，再过6小时后灌第三包铝液9t，电压保持4.5～4.6V，交给计算机进行电压管理。
铝水平为17～18cm，电解质水平30cm左右。
灌铝后16小时阳极四周电解质基本上结壳，用破碎料覆盖阳极，加强保温，减少阳极氧化。
通过灌足量铝水使电解槽尽快过渡到正常生产槽技术条件，如果灌铝较少，槽子会长期处于热态，炉帮很长时间不能收起来，对电流效率影响较大。
5 启动后期及正常运行管理电解槽从启动到转入正常生产阶段是非常重要的时期，对以后的平稳高效生产及槽寿命有着决定性的影响。
启动后期管理包括槽电压、槽温、分子比、电解质水平、铝水平等技术条件管理及出铝、换极等操作管理，400kA系列电解槽主要技术条件见表1。
400kA电解槽工艺深度节能技术研究与应用
400kA电解槽工艺深度节能技术研究与应用摘要：电解铝工业则是有色行业中的传统耗能大户,目前电解铝的高能耗现状与国家提出的绿色发展和建设资源节约型、环境友好型社会等发展理念不符。
电解铝的产能正在成为碳峰会的关键产业之一。
与此同时,近年来,国家供给侧改革取得成功,供给侧产能有限,轻型车需求增加,清洁能源对铝需求增加,供需萎缩,高吨铝利润市场,机遇与挑战并存,如电解铝企业实现碳排放,低产量已成为企业生存的关键。
关键词：400kA电解槽工艺；深度节能技术；研究与应用引言现代铝电解槽的热效率通常只有50%,大约50%的热量进入环境并被烟雾带走。
这些热量中的一部分是通过棒和阳极顶部周围的辐射和对流而损失的,大量的高温空气进入大气中也是能量的浪费和热污染。
现代铝电解技术的发展方向是技术开发低,节能减排。
研究开发绝缘铝电解槽,减少电解热损失是实现电解生产节能减排的重要手段。
结合生产实践,对铝电解的综合节能技术进行了分析和探讨。
一、铝电解槽装备现状目前国内外使用的铝电解槽有两种:一是自焙阳极铝电解槽;第二种是预焙铝电解槽。
两种类型的电解槽各有优缺点,中国已经禁止使用自焙电解槽,国内现有的电解铝厂都是大型的预焙槽。
自焙槽的缺点：每日 1 次大面积打壳下料，人工转接子母线，工艺原始，“三场”不平衡，下料后恢复稳定时间达 30 分钟以上。
废气排放无组织,空气污染严重,能耗高达15000千瓦时/吨,它的优点是:阳极是连续的,无需更换阳极,而利用废热燃烧,节约能源。
缺点:需要建立阳极生产系统(工厂或车间),生产设备种类繁多,投资大,生产成本高;当阳极块消耗高达80%时,必须手动拆卸并更换一个新的阳极块,以恢复导电时间,三个不稳定,还有剩余的浪费。
开放式包装,导致无组织的废气排放;烟气废气转移到生产设施的碳阳极排放;吨铝耗电量仍在13500度以上(国家最佳指标)。
它的优点是:可以组合多个阳极块,扩大容量,使各个槽的生产能力得到提高,可以实现自动放电,大槽三场平均值稳定;电解车间的空气污染比自体池小。
节能型预焙阳极的研究 共18页
如何提高预焙阳极的质量？
可以从多个方面考虑 原材料 生产设备 生产技术 生产管理
一、原材料
长期的生产时间形成了预焙阳极主要原料：石 油焦和煤沥青。目前国际上最好的石油焦体积 密度已经达到了1.5g/cm3，显气孔率<25%。 国内的石油焦的体积密度波动在1.0g/cm3～ 1.2g/cm3，显气孔率达到30%～40%，并普 遍存在品种单一、强度低、导电性差等问题。
阳极的研制除了对预焙阳极的强化之外，现在 还有好多研究机构正在对惰性阳极加以研究并 取得很大的进展。个人认为以后的电解铝工业 所用的预焙阳极会被惰性阳极所取代，但是强 化预焙阳极也是必不可少的，因为惰性阳极取 代预焙阳极对于现在来说还是个漫长的过程。 然而如何理解节能型预焙阳极，这个节能不仅 仅是指生产过程中吨铝消耗量，而应该要包括 阳极的配料，生产，应用及回收四个过程的整 体节能效果。我们不能单独去研制某一个环节
二、生产设备
提高混捏效果：通过增加冷却装置 ,使混捏温度提高 到 170～180 ℃。而且先进的强力冷却机 ,本身就是 混捏的延续。增加冷却机提高混捏效果后 ,生阳极、 焙烧阳极体积密度能提高 0. 02g/ cm3。
先进的预焙阳极质量检测手段：衡量一种产品是否 成熟可靠和先进 ,重要的是建立全面的标准化的技术 性能指标和严谨的标准化检测体系。国外对焙烧阳 极从生产至使用的研究较为深入 ,阳极性能指标检测 体系完善，而国内阳极质量检测手段和仪器相对滞 后。
谢谢
谢谢！
四、生产管理
A、原料供应质量必须稳定, 对石油焦的粒度要 求纳入验收规定,若料太粉则会, 影响煅烧工艺 控制和煅烧质量,影响成型配料。缺少大颗粒 骨料, 无法按正常配方进行配比,生块产品容易 变形, 焙烧品裂纹增多。对生碎、 煅后焦贮存、 破碎、 运输过程进行控制,杜绝污染。
一种高效节能型预焙阳极铝电解槽[实用新型专利]
![一种高效节能型预焙阳极铝电解槽[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f8d14e8bed5b9f3f80f1c7a.png)
专利名称：一种高效节能型预焙阳极铝电解槽
专利类型：实用新型专利
发明人：李俊,袁东平,李官福,刘强,黄河,罗雪兵,陈良,闻建鹏申请号：CN201721020318.1
申请日：20170815
公开号：CN207143348U
公开日：
20180327
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高效节能型预焙阳极铝电解槽，包括槽体，槽体内设置有内衬，底部设置有阴极块，阴极块的下表面设置有保温层；槽体上方设置有支撑架，支撑架上设置有提升机构和阳极组件；阳极组件包括阳极导筒、阳极块、阳极母线和连接机构，阳极块与阳极导筒滑动配合；阳极块上表面设置有定位槽；连接机构包括定位横梁，定位横梁贯穿定位槽并与定位槽滑动配合；定位横梁的两端套接有挂接环，阳极母线的下端分叉为一根导电线和两根支撑线，导电线的下端与定位横梁的中部相连，支撑线的下端连接有弹簧，弹簧的下端挂接于挂接环；阳极母线的上部与提升机构相连。
阳极块的拆装方便快捷，能够提高效率，降低能耗。
申请人：曲靖云铝淯鑫铝业有限公司
地址：655335 云南省曲靖市沾益区白水镇
国籍：CN
代理机构：曲靖科岚专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：戎加富
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400KA预焙阳极电解槽试车方案
400KA预焙阳极电解槽试车方案二〇二〇年一月目录1、400KA预焙阳极电解槽上部结构试车方案-------22、空压机供风系统试车方案---------------------63、多功能联合机组试车方案--------------------114、400KA预焙阳极电解槽净化输料系统试车方案---205、400KA预焙阳极电解槽烟气净化系统试车方案---286、400KA电解系列264台槽母线耐压试车方案-----397、槽控机系统检查及验收试车方案--------------498、400KA电解槽系列直流母线花插试验方案-------549、组装区域生产线设备试车方案-----------------65(1)电葫芦试车方案-----------------------------66(2)磷铁环压脱机试车方案-----------------------67(3)残极压脱机试车方案-------------------------69(4)中频炉试车方案-----------------------------71(5)积放式悬链试车方案-------------------------74(6)皮带输送机试车方案-------------------------75(7)除尘器试车方案-----------------------------76 （8）浇注天车试车方案--------------------------77 10、天车吊运阳极及抬包车拉运抬包试车方案------79400KA预焙阳极电解槽上部结构试车方案安全防护措施1、对试车槽进行安全带隔离，槽周10米以内非试车人员不得入内。
2、试车过程中设专职安全负责人。
3、试车过程中由专人统一指挥，统一行动。
4、指挥人员和操作人员采用小红旗联系呼应。
5、劳保品穿戴齐全，相关工种的特殊防护用品佩戴齐全，精神不佳、带病或酒后等不能全心投入本工作人员不得参与试车。
400kA特大型预焙电解槽节能工艺技术研究项目
400kA特大型预焙电解槽节能工艺技术研究项目汇报材料一、项目研发的主要内容400kA特大型预焙铝电解槽代表着我国电解铝技术设计的最高水平，是电解铝行业发展的方向。
本项目通过对神火铝业公司400kA 铝电解生产工艺控制探索与实践，在取得最佳的电解质温度、初晶温度和过热度条件下，实现提高电流效率、降低槽电压，从而实现电解槽平稳运行,达到节能降耗的目的。
二、项目研发的意义有色金属工业中长期科技发展规划（2006—2020年）指出：“今后15年，有色金属工业持续发展，必须坚持节能优先，降低单位产品能耗，遏制能源消耗总量增长过快，努力推进结构节能、技术节能、能源转换和梯级利用。
”电解铝占有色行业总能耗的75%，属于耗能大户，负有重大的节能责任。
鉴于电解铝的生产以消耗大量的能源（电能）和原材料（炭素材料）为前提，降低电解成本实际上就是降低电解生产的电耗和原材料消耗，其中尤其是电耗，在吨铝成本上占很大比率。
近几年我国电解铝企业吨铝单耗在不断降低，有的企业已经达到或超过了国际先进铝企业的水平，但是，我国铝电解节能潜力仍然很大：首先是我国各生产企业之间的综合电耗差距大，接近2000kWh/t-Al；其次是电解铝生产的理论能耗为6330kWh/t-Al，即使均达到最好的13826kWh/t-Al指标，其能量利用效率仍不足50%，我国铝工业科技和生产技术人员，经过长期的技术创新和生产实践，已摸索出了许多电解铝工业节能降耗的有效途径，对将电解铝生产能耗降低到13500kWh/t-Al以下，具有坚定的信心。
目前,我公司的电解铝行业吨铝交流电耗为14000kWh/t，我公司400kA特大型预焙铝电解槽代表着我国电解铝技术设计的最高水平，是电解铝行业发展的方向，其单位产品能耗指标达到国内先进水平。
本项目主要研究在最佳的电解质温度、初晶温度、过热度控制，以及过程工序、工艺下，实现吨铝交流电耗13700kWh/t以下目标，不但对企业具有直接的经济效益，而且对控制环境恶化，建立资源节约型、环境友好型社会发挥应有的作用，并且对铝行业发展进步发挥重大的引领作用。
400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法(2)
400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法一、前言随着铝产业的发展，400KA预焙阳极电解槽得到了广泛应用。
其中，铝母线在400KA预焙阳极电解槽的施工工法中起着重要的作用。
本文将详细介绍400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法具有以下特点：1. 施工速度快：采用了高效的焊接机器和工艺，施工速度快，能够较快地完成对铝母线的焊接工作。
2.焊接质量高：采用了先进的焊接技术和工艺措施，确保焊接接头质量稳定可靠，符合相关标准要求。
3. 施工难度适中：工艺操作简单，施工难度适中，适合不同施工人员参与。
4. 施工成本较低：相对于传统的铆接工法，铝母线焊接工法成本较低，能够节省施工成本。
三、适应范围400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法适用于铝电解槽、铝企业等相关行业，特别适用于400KA预焙阳极电解槽生产线的铝母线焊接。
四、工艺原理400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法的工艺原理是采用焊接技术将两条或多条铝母线通过焊接接头连接在一起，形成完整的电流传导路径。
在焊接过程中，通过采取适当的焊接电流、焊接时间和焊接压力，确保焊接接头的质量。
此外，工法还应考虑焊接材料的选择、设备的调试、焊接接头的预制和焊接后的表面处理等方面的技术措施，以保证工法的稳定和可行性。
五、施工工艺400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法包括以下施工阶段：1. 准备工作：对施工材料、焊接设备进行检查，准备所需材料和工具。
2. 焊接接头预制：根据设计要求和施工图纸，对焊接接头进行预制。
3. 清洁处理：对焊接接头和母线表面进行清洁处理，去除杂质。
4. 定位安装：根据焊接接头的位置，对母线进行定位和安装。
5. 焊接操作：调试焊接设备，根据焊接工艺参数进行焊接操作。
400kA预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践
S Y400 电解槽采用三种阴极炭块 (半石墨质 、石 墨质 、石 墨 化) 进 行 工 业 试 验 , 电 流 强 度 均 达 到 403kA ,阳极电流密度 0. 82A/ cm2 ,运行良好 。
采用三种阴极 (半石墨质 ,石墨质 ,石墨化) 进行 试验 ,主要是为了验证采用不同阴极炭块 ,所对应的 电解槽的表现 。经测试 ,所有 400kA 电解槽壳温度 为 280 度～300 度 ,炉帮厚度为 10cm～12cm 。实践 证明 ,采用石墨化阴极炭块的 400kA 电解槽 ,相对 于采用半石墨质的 400kA 电解槽来说 :
The development and appl ication of 400kA prebaked anode pot technology
YAN G Xiao - dong ,L IU Ya - feng ,ZHU Jia - ming ,SUN Kang - jian
( S henyang A l u m i n u m an d M agnesi u m Engi neeri n g an d Research I nstit ute , S henyang 110001 , Chi na)
2008 年第 7 期 轻 金 属 · 23 ·
·电 解 铝·
400kA 预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践
杨晓东 ,刘雅锋 ,朱佳明 ,孙康健
(沈阳铝镁设计研究院 ,辽宁 沈阳 110001)
摘要 : 沈阳铝镁设计研究院 (SAMI) 应用多项技术创新 ,开发出了 SY400 电解槽综合技术 ,并在中国铝业兰州分公司 SY350 系列安装了 16 台 400kA 试验槽 。SY400 试验槽于 2007 年 5 月开始启动 ,技术指标不断提高 ,电流强度高达 403kA ,电流效率达到 94. 16 %。SY400 电解槽试验取得圆满成功 ,整体技术达到世界先进水平 。 关键词 : 400kA ;铝电解槽 ;技术开发 中图分类号 : TF821 文献标识码 : B 文章编号 : 1002 - 1752 (2008) 07 - 23 - 4
400kA特大型预焙电解槽节能工艺技术研究项目
400kA特大型预焙电解槽节能工艺技术研究项目400kA特大型预焙电解槽节能工艺技术研究项目汇报材料一、项目研发的主要内容400kA特大型预焙铝电解槽代表着我国电解铝技术设计的最高水平，是电解铝行业发展的方向。
本项目通过对神火铝业公司400kA 铝电解生产工艺控制探索与实践，在取得最佳的电解质温度、初晶温度和过热度条件下，实现提高电流效率、降低槽电压，从而实现电解槽平稳运行,达到节能降耗的目的。
二、项目研发的意义有色金属工业中长期科技发展规划（2006—2020年）指出：“今后15年，有色金属工业持续发展，必须坚持节能优先，降低单位产品能耗，遏制能源消耗总量增长过快，努力推进结构节能、技术节能、能源转换和梯级利用。
”电解铝占有色行业总能耗的75%，属于耗能大户，负有重大的节能责任。
鉴于电解铝的生产以消耗大量的能源（电能）和原材料（炭素材料）为前提，降低电解成本实际上就是降低电解生产的电耗和原材料消耗，其中尤其是电耗，在吨铝成本上占很大比率。
近几年我国电解铝企业吨铝单耗在不断降低，有的企业已经达到或超过了国际先进铝企业的水平，但是，我国铝电解节能潜力仍然很大：首先是我国各生产企业之间的综合电耗差距大，接近2000kWh/t-Al；其次是电解铝生产的理论能耗为6330kWh/t-Al，即使均达到最好的13826kWh/t-Al指标，其能量利用效率仍不足50%，我国铝工业科技和生产技术人员，经过长期的技术创新和生产实践，已摸索出了许多电解铝工业节能降耗的有效途径，对将电解铝生产能耗降低到13500kWh/t-Al以下，具有坚定的信心。
目前,我公司的电解铝行业吨铝交流电耗为14000kWh/t，我公司400kA特大型预焙铝电解槽代表着我国电解铝技术设计的最高水平，是电解铝行业发展的方向，其单位产品能耗指标达到国内先进水平。
本项目主要研究在最佳的电解质温度、初晶温度、过热度控制，以及过程工序、工艺下，实现吨铝交流电耗13700kWh/t以下目标，不但对企业具有直接的经济效益，而且对控制环境恶化，建立资源节约型、环境友好型社会发挥应有的作用，并且对铝行业发展进步发挥重大的引领作用。
节能型SY400预焙阳极电解槽性能测试实践
某公司电解车间共安装152台SY400大型电解槽,系列年产原铝163548t,SY400电解槽采用了沈阳铝镁设计研究院有限公司最新开发的节能型新型阴极结构技术、双烟管技术等多项先进技术。
该公司首批电解槽于2013年12月16日进行通电试验,12月18日顺利完成通电试验,12月20日开始通电焙烧,至2014年5月,152台电解槽全部启动完毕。
为检验SY400电解槽电流效率和直流电耗情况,随机抽取一个工区38台槽开展了为期30d的性能测试。
1 测试方法1.1测试平均电流效率方法(1)采用加铜盘存法测定单槽日产热金属铝量;(2)400电解槽出铝周期设为24小时;(3)M1表示一个区38台电解槽30d的出铝总量,在铸造车间入口处过磅记重;(4)在性能测试期间,在更换阳极、捞炭渣等工艺操作过程中要带出电解质,这些电解质中可能会带有铝液,这些电解质液要专门进行固化,然后分别破碎,回收的铝在计量秤上称重记录,这些铝定义为M2;(5)在性能测试期间,使用真空抬包从被测试电解槽中吸出铝液时会有部分铝液凝固在真空抬包和吸铝管内壁,在清理真空抬包和吸铝管时需要将这些铝回收,回收的铝在计量秤上称重记录,这些铝定义为M3;(6)一个区38台性能测试电解槽槽膛内存铝量按加铜盘存法计量,考虑加入的铜会影响原铝等级,加铜槽过程会造成生产调配的困难,因此选择了5台典型槽进行加铜盘存。
性能测试前的最后一次出铝后的测量值为M4,性能测试后最后一次出铝后的测量值为M5;(7)在性能测试期间,一个区38台被测试电解槽30d的铝产量为:M=M1+M2+M3+M5-M4;单槽平均日产原铝量按下式计算出:M A V=3038槽M;(8)平均电流效率:η=MAV/M0×100%,M0=400×24×0.3355=3027.55kg/p.dη表示电流效率,M0表示每天每台电解槽理论产出热铝量。
1.2平均每吨热金属铝直流电耗(1)平均每吨热金属铝直流电耗P按下式计算:P=).()(AltMkWhDC=系列电流强度(A)×38台被测试电解槽总槽电压(V)×24小时×30天×).(1AltM=)./(AltkWhn;(2)M表示一个区38台测试电解槽30天的热铝产出总量;(3)系列电流强度根据安装在整流所的直流传感器测量;(4)一个区38台测试电解槽的平均槽电压(V)为电解槽工作电压和标准均摊电压之和;(5)电解槽工作电压按38台被测试电解槽槽控系统的统计日报读数计算;(6)标准均摊电压是指液态铝车间的进/出电端母线电压降、中间过道母线电压降以及端头母线电压降均摊到每一台电解槽的电压值;(7)性能测试结束时汇总出每天的电流强度和电解槽工作电压读数,以计算出被测试电解槽总的直流电耗;(8)系列电流强度槽控系统采集系列电流强度;(9)电解槽工作电压采用槽控机统计的电压表读数。
400kA预焙阳极铝电解槽电压平衡分析
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－７５４５．２０１９．０４．００５收稿日期：２０１８－１２－１７基金项目：广西中青年教师基础能力提升项目（２０１７ＫＹ０７３１）作者简介：曹阿林（１９７７－），男，河南柘城人，高级工程师．４００ｋＡ预焙阳极铝电解槽电压平衡分析曹阿林ａ，李春焕ｂ（百色学院，ａ．材料科学与工程学院，ｂ．化学与环境工程学院，广西百色５３３０００）摘要：铝电解槽电压主要由阳极压降、卡具压降、极间压降、阴极压降、立柱母线压降、阳极母线压降、反电动势及槽周母线压降等部分组成，铝电解生产过程中保持电压平衡是电解槽平稳高效运行的基本条件。
通过对４００ｋＡ预焙铝电解槽电压平衡测定，结合生产现状，对电压平衡调整的方向和措施进行了分析和总结，降低电解槽各部位电压降，加强电解槽生产管理，是节能降耗的有效途径。
关键词：预焙阳极；４００ｋＡ铝电解槽；压降；电压平衡中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－７５４５（２０１９）０４－００２０－０４Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ４００ｋＡ Ｐｒｅｂａｋｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ＣｅｌｌｓＣＡＯ Ａ－ｌｉｎａ，ＬＩ Ｃｈｕｎ－ｈｕａｎｂ（ａ．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂａｉｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｉｓｅ ５３３０００，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｏｌｔａｇｅｓ ｏｆ ｐｒｅｂａｋｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｃｅｌｌ ｉｎｃｌｕｄｅ ａｎｏｄｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ｆｉｘｔｕｒｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ｃａｔｈｏｄｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ｒｉｓｅｒ ｂｕｓｂａｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ａｎｏｄｅ ｂｕｓｂａｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ，ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｂｕｓｂａｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ．Ｄｕｒｉｎｇ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｋｅｅｐ ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｌａｎｃｅ ｉｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｌａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｎ ４００ｋＡ ｐｒｅ－ｂａｋｅ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｃｅｌｌ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｔａｔｕｓ，ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｌａｎｃｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ａｌｌｐａｒｔ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｔｒｉｃｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｂａｋｅ ａｎｏｄｅ；４００ｋＡ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｃｅｌｌｓ；ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ；ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｌａｎｃｅ 在铝电解生产过程中，槽电压主要由阳极压降、卡具压降、极间压降、阴极压降、立柱母线压降、阳极母线压降、反电动势及槽周母线压降等几部分组成，其中反电动势和阳极母线压降一般取１ ６５０ｍＶ和２０ｍＶ。
400KA大型预焙阳极电解槽漏炉分析
400KA大型预焙阳极电解槽漏炉分析摘要：工业铝电解槽中，电解质和铝液从破损的侧部和底部炭块中漏出。
阴极钢棒窗口常常是漏出的主要部位，这种状况工业上称为“漏炉”。
漏炉的严重性，不仅是一台电解槽本身的停产，还在于槽间母线往往会被漏出的铝和电解质熔化。
造成整个系列停电，影响严重，如果处理不当，存在断路暴炸事故危险。
本文主要通过分析400KA大型预焙阳极电解槽漏炉的原因，总结提炼预防措施，预防类似事故的发生，保证电解安全生产。
关键词：漏炉、阴极炭块、槽寿命、破损1研究背景、目的和意义1.1研究背景1.1.1工业铝电解槽中炭阴极的使用期达到4-5年的算是正常。
有些槽的炭阴极寿命甚至不到1年，这种情况称为早期破损。
也有少数电解槽，它们的炭阴极经过8-10年仍然不坏，我公司目前5台，但因槽底电压降增大到600-700MV，不能再使用了，不得不停机槽检修。
在一般情况下，当槽内铝液中的铁含量连续增加时，便是炭阴极破损的征兆，就应该加以注意，因为这不是偶然的现象（例如铁工具偶然熔入铝液内），而是槽底阴极钢棒受铝液浸蚀而熔化所致，这时铝从槽内漏下去，表示阴极开始破裂了。
当铝液中的铁含量连续超过1%时，表示炭阴极已经发生严重的破损，此时便需要停槽检修。
此外，当铝液中硅含量超过0.06%时，表示边部碳化硅已经遭受严重侵蚀。
1.1.2铝工业上对于电解槽的破损问题，非但出现在炭阴极本体中，也出现在炭阴极下面的耐火砖和保温材料中。
同时钢质槽壳也发生严重的变形有和破损。
可归纳为10种破损现象。
1.1.2.1炭阴极中有不少纵向裂缝；1.1.2.2炭阴极中有不少横向裂缝；1.1.2.3炭阴极中有冲蚀坑，从槽底漏出铝和电解液；1.1.2.4炭阴极层状剥落；1.1.2.5炭阴极向上隆起并裂开；1.1.2.6阴极棒变形，向上隆起，一部分阴极棒受铝液浸蚀；1.1.2.7槽底耐火砖和保温层受电解质侵蚀，在中央部位生成灰白层，此层向上凸起，灰白层中有许多大的气孔；1.1.2.8在炭阴极的裂缝中存在许多黄色的碳化铝，在阴极和炭块之间有渗下的电解质；1.1.2.9边部炭块或碳化硅砖受空气氧化，或者受电解质和铝液的冲刷而磨蚀，形成漏出电解质和铝液的通道，引起漏炉；1.1.2.10钢质槽壳向外膨胀，略呈椭圆形，底部钢板向下鼓出，甚至角部裂开。
大型预焙铝电解槽生产的节能实践(抚顺铝业)分析
1. 工艺改进
表一 200kA预焙铝电解槽单极更换顺序表
极号 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 顺序 1 5 9 13 17 21 23 3 7 11 15 19 极号 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 顺序 12 16 20 24 4 8 18 22 2 6 10 14
本着减少对铝电解槽的干扰保持铝电解过程平稳进行及降低电耗的原则从阳极周期与更换方式电解质成分阳极效应氟化铝添加及槽电压五个方面进行了调11阳极周期与更换方式的改进每一次阳极更换都是对正常铝电解过程的一次严重干扰会坏电解槽的能量平衡和物料平衡影响电流效率增大热量的损失增加电耗
大型预焙铝电解槽生产的 节能实践
抚顺铝业有限公司
封同会
摘要
通过改进200kA预焙铝电解槽的阳极更换、效 应系数及持续时间、分子比保持、电解质成分等 工艺技术条件，加强铝电解生产的日常节能操作 与维护，降低了铝电解的单位能耗，提高了企业 的经济效益。
前言
近年来，我国铝电解产量持续快速增长，据资料预计， 2006年我国电解铝产量将达到900万吨。作为一个高能耗 行业，国家已将其列入了重点调控对象，并陆续取消了原 来的用电优惠政策，电解铝企业用电价格屡次上调，生产 成本大幅增加。如何降低电耗已成为电解铝企业的一个重 要课题。针对200kA预焙铝电解的生产实际，从工艺改进 和日常的节能操作与维护入手，我们进行了大量探索，获 得了较为满意的效果。
1. 工艺改进
本着减少对铝电解槽的干扰，保持铝电解过程平稳进 行及降低电耗的原则，从阳极周期与更换方式、电解质成 分、阳极效应、氟化铝添加、及槽电压五个方面进行了调 整。 1.1阳极周期与更换方式的改进
预焙阳极铝电解槽碳渣零排放试验研究
预焙阳极铝电解槽碳渣零排放试验研究发布时间：2022-08-30T10:48:53.597Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷4月8期作者：宋显山[导读] 碳渣是含氟危险废物，不能弃置和漏天存放，必须进行无害化处置。
碳渣的无害化处置方法有浮选法宋显山45262419850702****摘要：碳渣是含氟危险废物，不能弃置和漏天存放，必须进行无害化处置。
碳渣的无害化处置方法有浮选法、焙烧法、真空冶炼法及流化床技术等，这些处置方法都大大增加了能源消耗和处置成本，而且处置过程会产生废气和废液。
有文献记载，碳渣在温度500℃下即开始燃烧，到600℃时燃烧加速，在600℃条件下焙烧4h，电解质中的碳和水分基本除尽。
笔者自2011年开始，在高锂盐和低锂盐电解质体系电解槽上进行碳渣燃烧试验及应用，即把电解槽产生的碳渣放在新更换的阳极炭块上部，利用电解槽自身的热量，在有氧条件下，实现碳渣燃烧，最后得到的熔融电解质进入槽内，实现碳渣的零排放，大大节约生产成本，减少资源、能源浪费。
本文主要分析预焙阳极铝电解槽碳渣零排放试验研究。
关键词：铝电解槽;碳渣;预焙阳极;零排放引言自Hall-Heroult(霍尔－埃鲁)熔盐电解法产生至今，铝的生产一直采用该方法。
其基本原理是:以Al2O3为原料，以冰晶石为熔剂，以炭素为两极，采用预焙阳极，通入直流电，在电解槽内进行电化学反应，在阴极得到铝液。
预焙阳极由石油焦(骨料)和沥青(粘结剂)制成，在电解生产过程中，预焙阳极被氧化，由于石油焦和沥青的抗氧化能力不一致，部分石油焦颗粒从基体上脱落，进入熔盐电解质中形成碳渣。
电解质中的碳渣，会增加电解质的电阻，导致电解质导电性降低。
因此，碳渣需要及时打捞出来。
1、碳渣来源及主要性质理论吨铝消耗碳阳极334kg，实际电解生产过程中吨铝阳极消耗约450kg。
电解过程中碳阳极始终有12～16cm长度浸泡在电解质熔盐中，受电流冲击、电解质腐蚀及碳素阳极的不均匀燃烧、选择性氧化等多因素影响，部分阳极碳块没来得及参与电化学反应，就直接从阳极碳块上脱落下来，在打捞过程中混入电解质中形成碳渣。
对400KA预焙电解槽电压控制探索
对400KA预焙电解槽电压控制探索摘要：本文以当地一家铝业公司为研究样本，通过对电流强度、电压、铝水平、分子比等指标的对比分析，探究了400KA预焙电解槽的到位电压，为电解槽电压控制提供了一定的参考。
关键词：电压；400KA预焙电解槽；电流效率前言：目前，很多电解铝企业能够获得较好经济效益的基础就是价格适中的电能，但是随着我国能源危机的不断加深，一些电解铝企业的用电成本开始出现一定程度的提高。
在这样的情况下，企业想要获得较好的经济效益，必须降低电能的消耗，但是这样势必会对电解槽的电流效率造成一定的影响，因此，如何在降低电压的前提下保障电流效率的稳定就成了电解铝企业必须解决的问题。
本文将以400KA预焙电解槽的电压控制为例对这一问题进行深入的探索和研究。
1.电压降低前的电解槽运行情况分析笔者以当地的一家电解铝企业为研究样本进行了此次研究。
该企业在2015年一段时间内共有60台电解槽，在全部启动之后，产生的电压的在4.5V上下波动，这一数值已经远远超过了行业的平均标准。
同时，铝水平的保持在26.3cm上下，电流效率保持在90%以上。
电解槽始终保持平稳运行状态，产生波动的几率较小。
我们对该企业进行了10个月的调查，据可靠统计，60台电解槽平均每个月的波动时间做多为520小时的上下，最少则在300小时以下。
很多电解槽在第一次启动时工作时间较短，因此，再次启动时，电解槽阴极处于清洁状态，为出现沉淀现象，因此，炉底压降相对平稳，平均数值保持在380mv上下。
通过对各项指标的分析可知，当电解槽的工作电压保持在4.5V上下时，电流效率会保持在的较高的状态，电解槽的运行情况十分稳定。
2.电压降低后的电解槽运行情况分析电解铝企业在借鉴了其它降低电压的经验之后，为了减少在电能方面的成本投入，将电解槽的工作电压压低到4.4V上下，将平均电压控制在4.5V以下。
随着这一举措的不断落实，铝的二次反应也变得更加剧烈，在这样的情况下，为了保障电解槽的稳定运行，企业对铝水平进行了适当的调整。
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（ １ ． 内蒙 古大唐 国际再生 资源开发 有限公 司 内蒙古呼和 浩特 ０ １ ０ ２ ０ ６ ；２ ． 沈阳铝 镁设计研 究院 辽宁沈 阳 １ １ ０ ０ ０ １ ； ３ ． 中电投宁夏 能源宁 东铝业公 司 宁夏 宁东 ７ ５ ０ ４ １ １ ）
摘 要： 桌公 司新 建的４ ０ ０ Ｋ Ａ电解槽 系ｐ ］ Ｔ２ ０ １ ４ － ￣ ， ｆ － ． Ｙ ＿ 半年投 产完毕 ， 该槽型 采用 了沈 阳铝镁设 计研 究院有限 公 司最新 开发的 节能型新 型 阴极 结构技 术 ， 双烟 管技 术 等 多项先进技 术 。 为考评 电解 槽 电流 效率和 能耗 情况 ， 随机抽取 一个 工 区组织 了为期一 个 月的性能 测试 ， 结 果显 示 ， 节能型ｓ Ｙ４ ０ ０ 预焙 阳极 电解槽生 产平稳 高效 ， 测 试 期 内 电流 效 率 为 ９ ３ ． ４ ％、 吨 铝直 流 电耗 为 １ ２ ６ ２ ８ ｋ ｗｈ ／ ｔ — ＡＩ 。 该 文 着 重 介 绍 了性 能测试中 电流 效率 ， 直 流 电耗 的测试方法 和相关数据 分析 等内容 。 关键词 ： Ｓ Ｙ ４ ０ Ｏ 电解 槽 性 能 测 试 电 流 效 率 直 流 电耗 中图 分类 号 ： Ｔ Ｆ ８ ２ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ （ ｂ ） 一 ０ １ ０ １ — ０ ２
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（ ２ ） 每 次 盘 存 分 两次 加 铜 ， 第 一 次 加 铜 ｋ ｇ ， 第 二 次加 铜 约 ８ ｋ ｇ ｌ 型 电解 槽 ， 系列年 产 原 铝 １ ６ ３ ５ ４ ８ ｔ ， Ｓ Ｙ ４ ０ ０ 电 单 槽 平 均 日产 原 铝 量 按 下 式 计 算 出 ： 约ｌ （ ３ ） 加 铜后约２ ４ ／ ｂ时 取 样 ， 根 据 铜 浓 度 解 槽 采 用 了沈 阳 铝 镁 设 计 研 究 院 有 限 公 司 ； ； 计算在产 铝 ； 最新开 发的节 能型新型 阴极结构 技术 、 双 Ｍ ＡＶ 烟 管技术 等多项先进 技术 。 该 公 司 首 批 电 （ ４ ） 根 据 测 试 的 铝 水 平ｈ确 定 每 ｃ ｍ铝 量 （ ８ ） 平均 电流效 率 ： ｎ ＭＡＶ ／ ＭＯ ｘ １ ０ ０ ％， （ ｍ） ， 计算 方 法为 ｍ＝ Ｑ／ ｈ； 解槽于２ ０ ｌ ３ 年ｌ ２ 月ｌ ６日进 行 通 电试 验 ， １ ２ ＭＯ ＝ ４ ０ ０ ｘ ２ ４ ｘ ０ ． ３ ３ ５ ５ ＝３ ０ ２ ７ ． ５ ５ ｋ ｇ ／ ｐ． ｄ
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墨圆
节能 型 Ｓ Ｙ ４ ０ ０预焙 阳极 电解 槽性 能测 试 实践
戴英 飞 ’ 闫绍 勇 ’ 孙康健 周洋。 许宏 立 ’ 秦道 三 ’ 陈东 ’ 赵 爱 国’
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