400kA电解槽用大型异形偏心阳极的制备研究

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浅析400KA电解槽提高电流效率的几种途径

浅析400KA电解槽提高电流效率的几种途径

浅析400KA电解槽提高电流效率的几种途径摘要:在工业生产中,铝电解槽是一个重要的设备,用于生产铝材。

而解槽的作用就是将铝氧化物还原成金属铝。

然而,在这个过程中,会遇到电流效率不高的问题,导致直流电耗增加,生产成本上升。

因此,提高铝电解槽的电流效率具有重要意义。

本文主要分析400KA铝电解槽提高电流效率的几种途径,异形阴极的凸起结构可以增加聚焦效应,提高电流密度,从而增加电流效率。

新型阳极则可以通过排气通道将气体排出,降低气泡对阳极的影响,提高电流效率。

高导电铝芯复合阳极钢爪则可以提高阳极的导电性能,降低电阻,从而提高电流效率。

同时,钢爪保护环技术可以保护钢爪,防止钢爪氧化,延长使用寿命。

这些技术的应用可以发挥重要作用,提高铝电解槽的电流效率,降低生产成本,提高生产效益。

因此,应该重视各种关键技术的研发和应用,不断推进解槽技术的发展,推动工业生产的进步。

关键词:400KA;电解槽;电流效率引言:在电解厂中,提高电流效率是首要任务之一。

电流效率是指电解过程中所使用的电能与最终得到的产品之间的比率。

电解技术参数对电流效率影响很大,包括电解质温度、电解质成分、极距、电流密度以及铝水平和电解质水平等。

其中,电解质温度是影响电流效率的关键因素之一,因为在高温下,电流效率会下降,而在适宜的温度下,电流效率会得到提高。

此外,电解质成分也对电流效率有很大影响,因为电解质成分的变化会导致电解效率的变化。

除了电解技术参数外,科学技术条件对提高电流效率也至关重要。

这包括了设备维护、操作技术、工人素质等方面。

在设备维护方面,要保证设备的良好运行状态,确保设备的稳定性和可靠性。

在操作技术方面,要保证操作规程的规范性和操作流程的合理性。

在工人素质方面,要提高工人的技能水平,确保工人能够熟练操作设备。

本文以400KA铝电解槽生产为例进行探究。

在这个过程中,要注意控制电解质温度、电解质成分、极距、电流密度以及铝水平和电解质水平等参数,以提高电流效率。

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

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电解槽工艺技术

400ka电解槽工艺技术

400ka电解槽工艺技术400kA电解槽是用于铝冶炼的重要设备,其工艺技术对冶炼效果具有重要的影响。

下面将针对400kA电解槽的工艺技术进行详细的介绍。

首先,400kA电解槽的工艺技术包括两个方面,即槽体结构设计和电流分布控制。

槽体结构设计是400kA电解槽工艺技术的核心。

槽体结构设计主要包括两个方面,即腔室结构和阴阳极槽体结构。

对于腔室结构,400kA电解槽采用多种腔室结构,包括水冷铝合金板腔室和镁砖腔室。

水冷铝合金板腔室具有散热快、操作灵活等优点,能够有效控制冶炼温度。

而镁砖腔室具有耐高温、耐腐蚀等优点,能够提高电解槽的使用寿命。

阴阳极槽体结构主要包括阴极槽、阳极槽和隔膜。

阴阳极槽体结构的设计需要考虑到阴阳极槽的密封性、导电性和耐腐蚀性。

阴极槽通常由铝合金板和石墨复合板制成,具有优异的导电性和耐腐蚀性。

阳极槽通常由钢制成,具有良好的密封性和耐腐蚀性。

隔膜通常由氟塑料制成,具有良好的耐腐蚀性和导电性。

除了槽体结构设计,400kA电解槽工艺技术中的另一个重要方面是电流分布控制。

电流分布控制主要包括两个方面,即阳极铜板和阴阳极距离的控制。

阳极铜板的设计对于均匀电流分布非常重要。

阳极铜板通过调整其宽度和厚度来控制电流分布,以确保电流在槽体内均匀分布,从而避免产生高电阻区和低电阻区,提高冶炼效率。

阴阳极距离的控制对于电解槽的电流效率具有重要影响。

阴阳极距离的过大会导致电流分布不均匀,降低了电解槽的电流效率;而阴阳极距离的过小则会增加能量消耗和阴极损耗。

因此,合理控制阴阳极距离是确保电解槽正常运行的关键。

综上所述,400kA电解槽工艺技术是铝冶炼过程中的重要环节。

通过合理的槽体结构设计和电流分布控制,可以提高冶炼效果,降低能耗,确保生产的稳定进行。

这对于铝冶炼工业的可持续发展和资源节约具有重要意义。

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。

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究

:铝电解槽提高电流效率的关键技术研究阎昭辉,姜海涛,汤昌廷,高盼盼(山东南山铝业股份有限公司,山东烟台)摘要:提出了提高铝电解槽电流效率的一系列关键技术,并在电解实验槽上运用。

结果表明,联合运用具有凸起结构的异形阴极技术、具有排气通道的新型阳极、加宽钢棒及窄缝焊接技术、高导电铝芯复合阳极钢爪技术及钢爪保护环技术、增加保温料覆盖层高度及使用保温型槽盖板技术,实验槽的槽电压由降低到,电流效率由原来的提高到,平均吨铝直流电耗由原来的降到。

关键词:铝电解槽;电流效率;关键技术中图分类号:文献标志码:文章编号:(),,,( ., , , ):. , , , , , , , .:; ;铝电解的吨铝电能消耗与槽电压和电流效率的关系[]如下:平()式中,为吨铝直流电耗();平为电解槽平均槽电压();为电解槽电流效率()。

从公式()可以看出,降低吨铝直流电耗需从两方面入手,一是降低槽电压,二是提高电流效率,这两个技术经济指标是有密切的相互关系的。

例如,对于实际的铝电解生产来说,盲目地降低槽电压,只追求槽电压指标的降低并不意味着一定可以降低吨铝直流电耗,实现铝电解的节能。

工业电解槽槽电压与电流效率之间的关系可以用图来表示,此图是对我国电解铝厂长年的统计勾绘出来的,图槽电压与电流效率的关系收稿日期:基金项目:山东省自主创新重大专项()作者简介:阎昭辉(),男,山东烟台人,助理工程师;通信作者:姜海涛(),男,山东烟台人,硕士,工程师.从图可以看出,铝电解槽在槽电压低于后,电流效率会随着槽电压的降低而迅速降低,在现行的技术条件下,工业铝电解槽要想只通过降低槽电压来降低吨铝直流电耗的空间是极其有限的,所以提高电流效率至关重要,本文通过采用异形阴极结构提高阴极铝液面的稳定性减少铝液的波动,和通过改变阳极结构减小阳极气体从阳极底掌下排出距离和排出方向,或通过改变电解槽阴极的组装和焊接及钢爪连接方式,或通过改变工艺运行操作等方式来提高电解槽的电流效率,最终实现电解槽的深度节能[]。

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究

400kA铝电解槽提高电流效率的关键技术研究摘要:电解槽在工业生产中发挥着重要作用,提高铝电解槽的电流效率具有重要意义,因此以400kA铝电解槽为例分析了提高电流效率的关键技术。

分析结果表明,通过有效手段提高铝电解槽的电流效率有利于提升电流效益、降低直流电耗,所以应提高对各种关键技术的重视程度,充分发挥含有凸起结构的异形阴极、含有排气通道的新型阳极、高导电铝芯复合阳极钢爪及钢爪保护环技术等手段的作用。

关键词:400kA铝电解槽;电流效率;异形阴极前言:槽电压与电流效率会对铝电解的吨铝电能消耗产生较大影响,只有不断提高电流效率才能够降低电能消耗,但400kA铝电解槽的电流效率相对较低。

为此应在现有研究结果的基础上分析如何应用技术手段提高电流效率。

1.铝电解槽与电流效率概述1.1铝电解槽铝电解槽即铝质电解质存储槽,是由槽体、阳极与阴极共同构成的,一般会通过隔膜将阳极室与阴极室分开。

1.2电流效率电流效率指的是电解时在电极上实际沉积或溶解的物质的量与按理论计算出的析出或溶解量之比。

1.3吨铝电能消耗与电流效率的关系铝电解的吨铝电能消耗与槽电压、电流效率之间的关系如公式(1)所示。

(1)公式(1)当中的W为吨铝直流电耗,单位为kWh;为电解槽的平均槽电压,单位为V;CE为电解槽的电流效率,单位为%【1】。

从公式(1)来看,吨铝直流电耗与槽电压之间成反比,与电流效率与正比,所以若想降低吨铝直流电耗就需要降低槽电压或提高电流效率。

但是从实际情况来看,盲目降低槽电压无法有效降低吨铝直流电耗,而提高电流效率的效果更好,所以需要通过关键技术提高铝电解槽的电流效率。

2.提高400kA铝电解槽电流效率的关键技术2.1应用含有凸起结构的异形阴极含有凸起结构的异形阴极有两种类型,其中一种是阴极表面沿炭块纵向方向有两个柱状凸起结构,另外一种是阴极上表面有交错式柱状凸起结构。

这些异形阴极的表面凸起结构具有铝电解槽阴极铝液阻流、减少铝液波动等功能,可有效增强铝液的稳定性以及阴极电流分布的均匀性,所以需要在400kA铝电解槽中应用这些异形阴极,从而降低炉底压降,提高铝电解槽的电流效率。

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(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预焙阳极铝电解槽电压平衡分析

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预焙槽铝电解车间设计本科毕业设计(1)

400kA预焙槽铝电解车间设计本科毕业设计(1)

400kA预焙槽铝电解车间设计摘要大型化是当今世界铝电解技术发展的大趋势。

在现有的320kA~350kA大型铝电解槽基础上,进一步开发并建设高效、稳定和更为节能的400kA大型铝电解槽技术是当今世界各大铝业公司研究和追求的目标。

并且我国已经有多家铝电解企业已经建成400kA级铝电解生产线。

我们紧随时代步伐,设计了400kA预焙槽铝电解车间。

车间设计包括厂址选择、电解槽设计、电压平衡、能量平衡劳动定员及成本核算等。

该设计的年产量为22万吨,电流效率高达94%。

经过多方论证厂址选择伊川县工业园区。

关键词:铝电解槽,物料平衡,能量平衡,电压平衡,车间设计The Design of 400kA Pre-baked Anode AluminumReduction PlantABSTRACTLarge-scale is the general trend of aluminium electrolysis technological development in the world nowadays.Developing more efficient,more stable and more energy-saving 400kA aluminium reduction cell technology,based on the existing 320kA~350kA aluminium reduction cell,is the goal studied and chased by worldwide major aluminium companies.And there are a few aluminum electrolysis enterprises that have built 400kA grade aluminum electrolytic production line.Following the pace of times,we complete the design of the 400kA pre-baked aluminum electrolysis workshop.The designs include site-selection,designs of electrolyzers,voltage balance, energy balance,labor quota and cost accounting and so on.Yield of the design reaches to the annual output of 220000 tons,and the current efficiency as high as 94%.After many discussions,we decide to choose Yichuan County Industrial Park as the site.KEY WORDS:aluminum reduction cell,material balance,energy balance,voltage balance,the design of workshop目录前言 (1)第一章铝电解简介 (3)§1.1 铝的性质及用途 (3)§1.1.1 铝的性质 (3)§1.1.2 铝的用途 (4)§1.2 铝电解简史及发展现状 (4)§1.2.1 铝电解简史 (5)§1.2.2我国铝电解技术发展现状 (6)§1.2.3 世界铝电解工业技术现状 (7)§1.3 铝电解用原料与原材料 (9)§1.3.1 铝电解原料——氧化铝 (9)§1.3.2 铝电解熔剂——氟化盐 (10)§1.3.3 铝电解预焙阳极炭块 (12)§1.4 铝电解过程描述 (12)§1.5 铝电解槽与电解槽系列 (13)§1.5.1 阴极装置 (13)§1.5.2 阳极装置 (14)§1.5.3 母线装置 (15)§1.5.4 使用寿命 (15)第二章厂址选择与论证 (16)§2.1. 电力供应 (16)§2.2. 运输系统 (17)§2.3. 外围服务 (17)§2.4. 环境和土地 (17)第三章技术经济 (19)§3.1 主要技术经济指标的选择论证 (19)§3.2 综合经济技术指标的计算 (20)§3.3 主要经济技术指标的确定与列表 (22)第四章物料平衡 (24)§4.1 物料平衡的计算 (24)§4.2 物料平衡列表 (25)第五章电解槽结构的设计 (27)§5.1 概述 (27)§5.2 阳极结构 (27)§5.3 阴极结构 (28)§5.3.1 槽壳 (28)§5.3.2 内衬及保温绝热结构 (29)§5.4 母线结构 (30)§5.4.1. 阳极母线 (30)§5.4.2. 阴极母线 (32)§5.4.3 短路母线 (33)第六章电压平衡 (35)§6.1 实际分解电压 (35)§6.2 电解质电压 (35)§6.3 阳极电压降 (36)§6.3.1 阳极大母线电压降 (36)§6.3.2 阳极软母线电压降 (36)§6.3.3 阳极立柱母线电压降 (37)§6.4 阴极电压降 (38)§6.4.1 槽底电压降 (38)§6.4.2 阴极软母线电压降 (39)§6.4.3槽周阴极母线电压降 (39)§6.4.4 焊点压降 (39)§6.5 阳极效应分摊电压降 (39)§6.6 连接母线压降 (40)第七章能量平衡 (42)§7.1 计算方法与基础条件 (42)§7.2能量平衡计算 (42)§7.2.1热量输入计算 (42)§7.2.2 热量支出计算 (43)§7.3 能量平衡列表 (54)第八章劳动定员及成本核算 (55)§8.1 劳动定员 (55)§8.2 成本核算 (55)第九章环境保护和安全生产 (57)§9.1 环境与卫生 (57)§9.2 安全生产 (57)结论 (59)参考文献 (60)致谢 (61)前言自上世纪80年代以来,我国电解铝技术取得了很大的发展,尤其在大型预焙铝电解槽的设计技术、制造技术、生产技术等领域形成了自己的大型铝电解技术体系,开发成功了300kA~400kA大型铝电解槽。

400KA以上特大型电解槽铝母线施工工法

400KA以上特大型电解槽铝母线施工工法

400KA以上特大型电解槽铝母线施工工法400KA以上特大型电解槽铝母线施工工法一、前言在电解铝产业中,大型电解槽铝母线的施工是一个十分重要的环节。

本文将介绍一种在400KA以上特大型电解槽中使用的铝母线施工工法。

该工法具有独特的特点和适应范围,通过工艺原理和施工工艺的详细描述,可以帮助读者了解该工法的理论依据和实际应用。

二、工法特点该工法的主要特点包括以下几点:1. 高强度和耐腐蚀性:采用特殊的铝合金材料制成铝母线,能够承受高电流和腐蚀环境的考验。

2. 灵活性和可靠性:铝母线采用分段连接的方式,可以适应复杂的电解槽结构,并且连接方式可靠,能够确保电流传输的稳定性。

3. 高导电性和低电阻性:铝母线制造精度高,材料优质,能够提供低电阻和高导电的特性。

4. 简化施工流程:施工工艺精细化和机械化,能够大幅度减少施工工期和人工成本。

三、适应范围该工法适用于流量为400KA以上的特大型电解槽,特别适用于高温、高湿、腐蚀性强的环境。

适用于各种不同类型的电解槽,包括环状、L型、U型等结构的电解槽。

四、工艺原理该工法的工艺原理主要包括工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。

通过对电解槽结构的分析和铝母线的设计,能够确保电流传输的稳定性和安全性。

采用先进的防腐技术和施工工艺,能够延长铝母线的使用寿命。

五、施工工艺1. 预处理:根据电解槽结构,清理电解槽表面,进行腐蚀防护处理。

2. 铝母线制造:采用高精度的制造设备,将铝合金材料制成合适尺寸的铝母线,并进行检查和测试。

3. 安装:将铝母线分段连接,并与电解槽的电极交接,确保安全可靠。

4. 测试和调试:对铝母线和电解槽进行测试和调试,确保铝母线的导电性和传输性能符合设计要求。

六、劳动组织该工法的施工过程需要合理的劳动组织,包括对施工人员的培训和配备,确保施工过程的顺利进行。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括铝母线制造设备、清洁设备、安装设备和测试设备等。

这些设备具有良好的性能和稳定的运行,能够满足工程的要求。

400kA预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践

400kA预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践
2. 6 采用不同种阴极炭块材料
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

某新材料公司400ka电解槽制安工程设计

某新材料公司400ka电解槽制安工程设计

一、工程概况陕西榆林有色铝镁合金项目400KA电解槽制作安装工程,共576台现今国内最先进的400KA预焙阳极铝电解槽,以及配套整流系统、供料系统、净化系统、阳极及铸造等辅助系统设施。

工程建设地点设在榆林市榆阳区金鸡滩镇陕西有色榆林循环经济产业园,设计单位是中铝国际沈阳铝镁设计研究院,建设单位为陕西有色榆林新材料有限责任公司。

1.工程内容:本标段工程包括144台电解槽槽壳及上部结构、非标准构件制作、安装;铝母线加工、安装、焊接;筑炉;上部设备、管网安装调试;提升机、下料打壳设备、安装调试工程。

2.本工程的特点:一是工程量大:钢结构制作量大,焊接量大,铝母线制作安装量大,内衬砌筑量大。

因此施工必须精心组织,统筹安排。

二是设备单体大、重,结构强度及设备安装精度高,因此施工时要求有严格的措施,精心施工。

三是电解槽槽体长期在高温下工作,所以槽壳的热膨胀力大,钢结构的焊接质量要求高,内衬砌筑质量要求高,这是槽体寿命的关键,生产效益的保证,因此施工时要有完善的质量保证措施。

3. 施工工期:总工期210天4. 质量标准:合格二、编制依据1. 招标文件2. 金属结构制作技术规范3. 电解槽筑炉技术规范4. 沈阳铝镁设计院设计的400KA预焙槽施工安装图纸5.《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2001)6.《工业炉砌筑工程及验收规范》(GB50309-92)8.《铝母线焊接施工及验收规范》(YS5417-95)9.《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)10.《工业金属管道工程质量检验评定标准》(GB50184-93)11.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB1345-89)12.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)13. 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》(GBJ149-90)14. 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)15. 《电气装置安装工程盘、柜及二次接线施工及验收规范》(GB50171-92)16. 《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》(GBJ50309-92)三、主要施工方法1.电解槽钢结构制作安装方案(后附)2.母线加工制作方案(后附)3.槽体砌筑方案(后附)4.管道安装施工方案(后附)四、主要施工技术措施1、长侧板组装焊接防止变形胎具 2套2、端侧板组装焊接防止变形胎具 3套3、底板组装焊接翻转胎具 1套4、施工前,技术人员应编制短侧板等部件的技术交底方案,向施工班组进行详细的技术交底,使施工人员了解有关标准及施工工艺和施工要点。

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

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。

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铝电解槽换极后附加电压的理论分析及实践

400kA铝电解槽换极后附加电压的理论分析及实践

400kA铝电解槽换极后附加电压的理论分析及实践王彪(青铜峡铝业股份有限公司宁东分公司,宁夏银川750411)摘 要:铝电解槽换极后的电压控制具有重要意义。

针对某400kA电解槽换极后阳极效应频发问题,本文分析了换极后效应发生的具体情况与特征,初步认定换极后热收入不足是主要的原因。

采用阳极电流在线测量、数值仿真等方法对该现象进行了研究,确认了换极后的附加电压不足是该问题的最可能的因素,并估算了实际生产中需要的附加电压数值水平,最后通过试验优化了该槽的换极附加电压,优化换极附加电压的试验较大程度上改善了该400kA槽换极后阳极效应发生较多的问题,换极后8小时内的效应系数降低了0 061,减少了43 88%,取得了明显的效果。

关键词:铝电解;换极;阳极效应中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:10021752(2020)08003606 DOI:10.13662/j.cnki.qjs.2020.08.009Theoreticalanalysisandpracticeofadditionalvoltagein400kAaluminumpotafteranodechangingWangBiao(NingdongBranchofQingtongxiaAluminumCo.,Ltd.,Yinchuan750411,China)Abstract:Thevoltagecontrolofaluminumpotafteranodechangingisofgreatsignificance.Inviewofthefrequentoccurrenceofanodeeffectafteranodechangingina400kApot,thispaperanalyzedthespecificsituationandcharacteristicsoftheanodeeffectafteranodechanging,andpreliminarilydeter minedthatthemainreasonwasinsufficientheatinputafteranodechanging.Theanodecurrentonlinemeasurementandnumericalsimulationofthisphe nomenonwerestudied,itwasconfirmedthattheinsufficientadditionalvoltageafteranodechangingwasthemostlikelycauseoftheproblem,andthead ditionalvoltagevalueasrequiredfortheactualoperationwasestimated.Theadditionalvoltageforthepotwasoptimizedthroughexperiments,andtheproblemforthefrequentoccurrenceofanodeeffectafteranodechangingina400kAaluminumpotwasaddressedtoalargeextentthankstotheoptimiza tionexperimentofadditionalvoltageafteranodechanging.Theanodeeffectcoefficientwithin8hoursafteranodechangingwasreducedby43.88%to0 061,withobviousresultsachieved.Keywords:aluminumreduction;anodechanging;anodeeffect 电解铝生产过程中,电解槽通过强大的直流电,伴随着强大的直流电则会产生很强的电场,电场是铝电解槽中其它物理场形成的根源,铝电解槽合理的电场分布具有重要意义[1-2]。

榆林新材料公司电解槽制安工程施工组织设计(400KA)

榆林新材料公司电解槽制安工程施工组织设计(400KA)

一、工程概况陕西榆林有色铝镁合金项目400KA电解槽制作安装工程,共576台现今国内最先进的400KA预焙阳极铝电解槽,以及配套整流系统、供料系统、净化系统、阳极及铸造等辅助系统设施。

工程建设地点设在榆林市榆阳区金鸡滩镇陕西有色榆林循环经济产业园,设计单位是中铝国际沈阳铝镁设计研究院,建设单位为陕西有色榆林新材料有限责任公司。

1.工程内容:本标段工程包括144台电解槽槽壳及上部结构、非标准构件制作、安装;铝母线加工、安装、焊接;筑炉;上部设备、管网安装调试;提升机、下料打壳设备、安装调试工程。

2.本工程的特点:一是工程量大:钢结构制作量大,焊接量大,铝母线制作安装量大,内衬砌筑量大。

因此施工必须精心组织,统筹安排。

二是设备单体大、重,结构强度及设备安装精度高,因此施工时要求有严格的措施,精心施工。

三是电解槽槽体长期在高温下工作,所以槽壳的热膨胀力大,钢结构的焊接质量要求高,内衬砌筑质量要求高,这是槽体寿命的关键,生产效益的保证,因此施工时要有完善的质量保证措施。

3. 施工工期:总工期210天4. 质量标准:合格二、编制依据1. 招标文件2. 金属结构制作技术规范3. 电解槽筑炉技术规范4. 沈阳铝镁设计院设计的400KA预焙槽施工安装图纸5.《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2001)6.《工业炉砌筑工程及验收规范》(GB50309-92)8.《铝母线焊接施工及验收规范》(YS5417-95)9.《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)10.《工业金属管道工程质量检验评定标准》(GB50184-93)11.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB1345-89)12.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)13. 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》(GBJ149-90)14. 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)15. 《电气装置安装工程盘、柜及二次接线施工及验收规范》(GB50171-92)16. 《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》(GBJ50309-92)三、主要施工方法1.电解槽钢结构制作安装方案(后附)2.母线加工制作方案(后附)3.槽体砌筑方案(后附)4.管道安装施工方案(后附)四、主要施工技术措施1、长侧板组装焊接防止变形胎具 2套2、端侧板组装焊接防止变形胎具 3套3、底板组装焊接翻转胎具 1套4、施工前,技术人员应编制短侧板等部件的技术交底方案,向施工班组进行详细的技术交底,使施工人员了解有关标准及施工工艺和施工要点。

天龙矿业400KA电解槽阳极尺寸调整要求

天龙矿业400KA电解槽阳极尺寸调整要求

天龙矿业400KA电解槽阳极尺寸调整要求一、为什么要调整阳极尺寸天龙矿业400KA电解槽在设计上有几点优势,一是全部采用阳极角部下料,为缩短中缝宽度和加长阳极创造了良好的打壳下料环境条件;二是电解槽大、小加工面全部采用碳化硅侧块,目前炉帮厚度介于50~100mm之间,加长阳极缩短大加工面以后还能保持30mm以上的炉帮厚度,创造了加长阳极的安全生产条件;三是采用单阳极设计,阳极间缝均为40mm,为保持整槽的电解质总量创造了良好的生产条件。

为什么要加长阳极?主要目的是降低阳极和电解质的压降,并提高阴极电流密度的均匀性,同时还可以减少垒堵阳极中缝的劳动量。

关于阳极中缝的设计宽度,需要理解各个不同时期的设计背景。

七十年代末期从日本引进160KA 电解槽时,采取小车加料制度,每个点每次下料60kg,因为溶解氧化铝很困难,即使250mm宽的中缝,炉底沉淀也非常严重,因为局部电解质与氧化铝的重量比约为1:1,不可能不长沉淀,即使每天等一个效应,也经常诱发病槽。

后来把下料量减少到18kg、4.5kg、1.8kg,现在我们减少到1.2kg,从而为我们缩短中缝宽度创造了条件。

我们目前中缝结壳还非常严重,但结壳的根源是下料器太小,打壳太频繁,而我们400KA电解槽打击头因为铝水平上涨而太长,加剧了打壳强度过剩因素,打击头因为过热而结包,结包落入槽底而形成炉底结壳。

这个问题在缩短打击头长度和减弱打壳强度以后就可以立即解决。

九十年代末国内小自焙改预焙槽的时候把中缝的宽度普遍缩短为100mm左右,因为不是在中缝进行加料,而是在出铝口预留间缝偏槽中缝位置加料,因此不需要保留当时大型预焙槽的200mm左右的中缝宽度。

二十一世纪二十年代初期设计的超大型预焙槽都采取槽中缝阳极角部加料模式,槽电压也由原来的4.2V下降到3.9V左右,边部炉帮普遍较好,只要对中缝阳极适当切角,就创造了加长阳极的条件。

因此阳极对称加长并进行中缝部位切角是符合天龙矿业的实际情况的,而且中孚铝业400KA电解槽已经改造了很长时间。

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中 图分 类 号 :T F 8 2 1 文 献 标识 码 :A 文 章编 号 :1 0 0 6 - 0 3 0 8( 2 0 1 4 )0 4 - 0 0 6 6 - 0 4
Re s e a r c h o n Pr e pa r a t i o n o f La r g e- - S c a l e S pe c i a l— 型关键技术、焙烧升温 曲线等得到 4 0 0 k A电解槽用大型异形偏心 阳极 ,应用后 电解 质洁净度较高 ,
电解质含碳量大 幅减少 ,电解 质电阻降低十 分 明显 ,碳渣很 少 ,槽温 控制稳 定 ,电解槽 炉帮厚 度适 中,温度 平
衡 ,电流效率提高,各种消耗明显下 降。 关键词 :4 0 0 k A电解槽 ;大型异形偏心 阳极 ;制备工艺 ;节能 降耗
Ec c e n t r i c Ano d e o f 4 0 0 k A El e c t r o l y t i c Ce l l
LI Za i —f a n g ,YUAN We i 。 XU T a o 。 ZH OU L i n
, ,
( 1 .Y u n n a n Y u a n x i n C a r b o n C o . ,L t d . ,H o n g h e , Y u n n a n 6 5 0 0 4 1 , C h i n a ;
李再芳 ,袁
( 1 .云南源 鑫炭 素有 限公 司 ,云南

威 ,徐
涛 ,周 林
红河
6 5 0 0 4 1 ;2 .昆 明冶金研 究 院 ,云南 昆 明 6 5 0 0 3 1 )
要 :针对 4 0 0 k A电解槽存在 的技术 问题 ,提出应用异形 偏心 阳极解 决的方案 ,从优化 原料配方 、糊 料
t h e c u r r e n t e ic f i e n c y i mp ov r e d,a n d v a r i o u s c o n s u mp t i o n s a r e d e c r e a s e d o b v i o u s l y .
2 .K u n mi n g Me t a l l u r g i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e , K u n mi n g , Y u n n a n 6 5 0 0 3 1 , C h i n a )
ABS T RACT :I n v i e w o f t h e e x i s t i n g t e c h n i c l a p r o b l e ms o f 4 0 0 k A e l e c t r o l y t i c c e l l , a s o l u t i o n o f u s i n g s p e c i a l —s h a p e d e c c e n t r i c a l l -
2 0 1 4年 8月 第4 3卷第 4期 ( 总第 2 4 7期 )
云南冶金
YUNNAN MET ALL URGY
Au g .2 01 4
V o 1 . 4 3 .N o . 4( S u m 2 4 7 )
4 0 0 k A电解 槽 用 大 型异 形 偏 心 阳极 的制备 研 究
o d e i s p r o p o s e d,t h e l a r g e s c a l e s p e c i l —s a h a p e d e c c e n t r i c a n o d e s o f 4 0 0 k A e l e c t ol r ti y c c e l l a r e p r e p a r e d f r o m o p t i mi z e d f e e d p op r o r t i o n i n g, p a s t e k n e a d i n g p r o c e s s ,c r i t i c a l t e c h n o l o g y o f f o r ma t i o n,h e a t i n g c u r v e o f b a k i n g a n d S O o n.Af t e r a p p l i c a t i o n o f t h e a n o d e s ,t he c l e a n l i n e s s
o f e l e c t r o l y t e i s r e l a t i v e l y h i g h,t h e c a r b o n c o n t e n t o f e l e c t r o l te y d e c r e a s e d g r e a t l y,t h e r e s i s t nc a e o f e l e c t r o l y t e r e d u c e d b ma  ̄y a p p re a n t , he t c  ̄b o n es r i d u e s i s l e s s ,c e l l t e mp e r a t u r e i s s t a b l e ,t h e f u ma c e wa ll t h i c k n e s s o f e l e c t r o l ti y c c e l l i s mo d e r a t e,t he t e mp e r a t u r e i s b la a nc e d,
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