提高电流效率的措施

合集下载

次氯酸钠发生器 电流效率

次氯酸钠发生器 电流效率

次氯酸钠发生器电流效率次氯酸钠发生器是一种能够产生次氯酸钠溶液的设备。

它的电流效率是衡量其性能的一个重要指标。

本文将从次氯酸钠发生器的定义、原理和应用领域出发,详细介绍电流效率对其性能的影响以及提高电流效率的方法。

一、次氯酸钠发生器的定义和原理次氯酸钠发生器是一种通过电解盐溶液产生次氯酸钠溶液的设备。

它通常由电解槽、电极、电源和控制系统等部分组成。

电解槽内装有盐溶液,当电源施加电压时,电极上的氯离子会被氧化生成次氯酸根离子,同时水分子会被还原生成氢氧根离子。

这些离子在电解过程中会发生反应,最终生成次氯酸钠溶液。

二、电流效率对次氯酸钠发生器的影响电流效率是指电解过程中所需电流与实际用于合成次氯酸钠的电流之比。

电流效率的高低直接影响到次氯酸钠的产量和能耗。

当电流效率较低时,会导致电流流失增加,降低次氯酸钠的产量,同时也会增加能耗。

因此,提高电流效率是提高次氯酸钠发生器性能的关键。

三、提高电流效率的方法1. 选择合适的电极材料:电极材料的选择直接影响到电流效率。

一般情况下,钛基电极是常用的电极材料,它具有耐腐蚀、导电性能好等优点,能够提高电流效率。

2. 控制电流密度:电流密度是指单位面积上的电流值,过高的电流密度会导致电解反应速度过快,影响电流效率。

因此,合理控制电流密度可以提高电流效率。

3. 优化电解条件:合理的电解条件对于提高电流效率也非常重要。

例如,控制电解温度、溶液浓度和pH值等参数,都可以对电流效率产生影响。

4. 清洗电极表面:电极表面的附着物会影响电解反应的进行,因此定期清洗电极表面可以提高电流效率。

5. 研究新的电解剂和催化剂:通过研究开发新的电解剂和催化剂,可以提高电解反应速率,进而提高电流效率。

四、次氯酸钠发生器的应用领域次氯酸钠发生器广泛应用于水处理、食品消毒、医疗卫生和工业生产等领域。

在水处理中,次氯酸钠可以有效杀灭水中的细菌和病毒,保证水的安全用途。

在食品消毒中,次氯酸钠可以用于食品表面的消毒,保证食品的卫生质量。

增加电动机电流的措施是什么

增加电动机电流的措施是什么

增加电动机电流的措施是什么电动机是一种将电能转化为机械能的设备,广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。

在实际应用中,有时候需要增加电动机的电流,以提高其输出功率或者满足特定的工作要求。

那么,我们可以采取哪些措施来增加电动机的电流呢?1. 提高电压。

电动机的电流与电压成正比,因此提高电动机的电压是增加电流的一种有效途径。

一般来说,电动机的额定电压是固定的,但是在一些特殊情况下,可以通过改变电源系统或者使用变压器来提高电动机的输入电压,从而增加其输出电流。

2. 降低电动机的内阻。

电动机的内阻是影响其电流的重要因素之一。

降低电动机的内阻可以有效地增加其电流。

在实际操作中,可以采取一些措施来降低电动机的内阻,比如优化电动机的设计结构、采用低阻抗的导线材料、改进电动机的冷却系统等。

3. 提高电动机的效率。

电动机的效率是指其输出功率与输入功率的比值,提高电动机的效率可以间接地增加其电流。

一般来说,提高电动机的效率可以通过优化电动机的设计、改进磁路结构、提高绝缘材料的质量等方式来实现。

4. 采用高性能的电动机。

在一些特殊的应用场合,可以直接采用高性能的电动机来增加电流。

高性能的电动机通常具有更高的额定功率、更低的内阻、更好的散热性能等特点,可以在不改变电源系统的情况下,直接提高电动机的输出电流。

5. 使用变频器。

变频器是一种可以改变电动机输入电压和频率的设备,通过使用变频器可以灵活地调节电动机的电流。

在实际应用中,可以通过调节变频器的输出参数来实现增加电动机的电流。

综上所述,增加电动机的电流可以通过多种途径来实现,包括提高电压、降低电动机的内阻、提高电动机的效率、采用高性能的电动机以及使用变频器等措施。

在实际操作中,需要根据具体的应用需求和设备条件来选择合适的措施,以实现增加电动机的电流的目的。

同时,在进行相关操作时,需要注意安全问题,避免因增加电动机电流而引发设备故障或者安全事故。

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。

降低铝电解槽电能消耗措施的探讨

降低铝电解槽电能消耗措施的探讨

降低铝电解槽电能消耗措施的探讨摘要:本文从电解槽生产热量收支和能量平衡入手,对铝电解能耗进行分析,结合生产管理实践总结得出,降低铝电解槽能源的主要途径是提高电流效率和降低槽平电压。

关键词:铝电解;电能消耗;降低1. 引言电解铝生产企业是一个高耗能用电大户,近两年,随着电力供应日益紧张和能源的不断紧缺,如何降低吨铝电耗便成了每一个电解铝企业进行探索的聚焦点。

2. 提高电流效率节耗措施由计算吨铝电耗的公式w=v/η(v —平均电压,η—电流效率)可知,提高电流效率可以降低铝电解生产的电能消耗。

电解电流效率每提高1%,可使铝电解生产的直流电耗降低150千瓦时/吨铝左右。

某铝业公司通过多年铝电解生产实践中,总结出以下提高电流效率的主要措施:2.1 降低槽温在铝电解生产中,电解质温度是影响电解槽电流效率的重要参数。

电解温度在铝的溶解损失,钠的析出还是电化学反应中,电解温度都在其中起主导作用。

电解质温度降低,电流效率明显提高,生产实践证明,温度每降低10~15 ℃,电流效率可提高1~2 %。

正常的电解温度对于提高电流效率,降低能耗是大有好处的,但正常电解温度的保持有赖于其它技术条件以及相适应的操作制度的配合,他们彼此之间互有影响,互相制约,多年的生产实践告诉我们,电解质温度的降低,必须与其它技术条件相适应。

2.2 精心操作,提高各项作业质量电解槽的各项作业质量,不仅影响槽子的运行状况,而且直接关系到电流效率的高低。

2.2.1 提高换极质量阳极是电解槽的心脏,因此阳极工作质量好坏直接影响到电解槽生产。

影响到电流效率、直流电耗、原铝质量和阳极电流分布。

①提高新换阳极16小时电流分布合格率。

②设置好阳极梯度,防止设置偏低或偏高。

当阳极设置过低时会造成局部过热,增大铝的溶解损失,同时引起电压摆动,造成电流空耗,严重降低电流效率;当阳极设置偏高时,一方面新极长时间不导电,导致电流分布不均匀,减少阳极的有效工作面,降低电流效率;另一方面引起局部过冷,炉底产生沉淀和结壳影响槽子热平衡,降低电流效率。

电解铝电流效率

电解铝电流效率

电解铝电流效率1. 介绍电解铝是一种常用的金属生产工艺,可用于生产铝及其合金。

其基本原理是将铝矾土经过电解反应转化为纯铝。

电解铝的电流效率是评估电解过程质量的重要指标。

本文将详细介绍电解铝的电流效率,包括定义、影响因素、提高方法等。

2. 电流效率的定义电解铝的电流效率指的是电解过程中,实际产出的纯铝质量与理论计算的纯铝质量之间的比值。

理论计算的纯铝质量是根据电流、反应时间和铝的电化学当量计算得出的。

电流效率的计算公式如下:电流效率 = (实际产出的纯铝质量 / 理论计算的纯铝质量) × 100%电流效率的数值通常在80%至95%之间,高效率的电解过程意味着更经济高效的铝生产。

3. 影响因素电解铝的电流效率受到多种因素的影响,下面将介绍几个主要的影响因素:3.1 电解质的纯度电解质的纯度对电流效率有显著影响。

电解质中的杂质会导致副反应的产生,从而降低电流效率。

为了提高电解质的纯度,需要加强原料的净化工作,确保电解质中各种杂质的含量达到规定标准。

3.2 电流密度电流密度是指单位面积上的电流量。

电流密度过高会导致电解液中铝离子的浓度降低,从而影响电流效率。

虽然提高电流密度可以增加铝的产量,但过高的电流密度会增加能量消耗和设备磨损,同时增加副反应的可能性。

因此,合理选择电流密度很重要。

3.3 温度温度对电流效率也有一定影响。

一般情况下,提高温度可以提高电解液的电导率,促进电解反应的进行。

但过高的温度会增加电解液的蒸发量和能量消耗,同时也会增加设备的磨损。

因此,需要在合适的温度范围内控制电解过程。

4. 提高电流效率的方法为了提高电解铝的电流效率,可以采取以下方法:4.1 优化电解质配方通过优化电解质的配方,可以减少其中的杂质含量,降低副反应的可能性,提高电流效率。

可以通过改变电解质中的添加剂比例、调整电解质的pH值等方式实现。

4.2 控制电流密度合理选择和控制电流密度,可以使铝离子在电解液中的浓度保持在一个适宜的范围内,提高电流效率。

浅析电解铝生产节能降耗措施

浅析电解铝生产节能降耗措施

浅析电解铝生产节能降耗措施惠应武摘要:本文从理论上论述了铝电解生产中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的可能性,并结合240KA铝电解槽生产的实际情况,提出了在铝电解后产操作过程中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的一些措施,并在实际生产中取得了一定成效。

前言:众所周知,铝电解生产过程中,要想提高经济效益,就必须降低成本,即降低吨铝电耗与氟化铝、氟化盐、阳级等原材物料的单耗。

所谓电流效率即当电解槽通过一定电量(一定电流与一定时间)时,实际产铝量与理论产铝量地百分比,这是铝电解生产的一个重要技术经济指标,它涉及到铝电解的产量与电耗,而这二者又都对铝电解生产的成本有着直接的影响。

1.电流效率降低的原因1.1 二次反应,即已电解出来的铝又溶解或机械地混入电解质中,并被循环着的电解质带到阳极空间或电解质表面,为阳极气体中的CO2或空气中的氧所氧化,造成电流效率降低。

这一现象在压铝,两水平波动较大,电解质温度过高或低时最明显。

1.2 Na+等其它离子在阴极上放电耗电,这一现象在分子比较高时容易发生。

1.3 电流空耗,包括AL3+不完全放电,以及电解质时的V5+、、P5+、Ti4+等高价离子不完全放电生成相应的低价离子被电解质转移到阳级空间后,又再氧化成高价离子,即:A L3+ + 2e = A L+(阴极上)A L+ —2e = A L3+ (阳极上)如此循环,造成电流空耗。

这种现象在阴极表面的电子密度(即电流密度)较小时,如AE过多,炉温过高、化炉膛时,或整流所突然限电时比较明显。

1.3.2漏电通常是炉帮结壳熔化,并且电解质面上有大量炭渣时发生,即电流有可能连接槽壳与格子板之间,及铁渣箱体与槽壳接触等均可造成漏电损失。

在上述这些造成电流效率降低的原因当中原铝二次反应是电流效率降低的主要原因。

2.提高电流效率的措施既然电流效率降低的主要原因是熔解铝的再氧化(二次反应)损失,那么提高电流效率的措施可以从控制铝损失过程中探索。

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率作者:刘延亮来源:《山东工业技术》2015年第18期摘要:铜电解过程中,电流效率和残极率是两项极为重要的经济技术指标,特别是在以钛板——始极片做阴极的传统电解工艺生产过程中,若何提高电流效率、降低残极率将是一个车间不断探索和改进生产的过程。

文中主要介绍了影响电流效率、残极率的因素及在生产实践中采取的措施。

关键词:电流效率;残极率;短路;残极;挑选1 影响电流效率的因素及处理措施1.1 电流效率的计算方式铜的电流效率:η=实际产铜量/理论产铜量(1.186*I电流强度*t通电时间*n出铜槽数*10-6)*100%,式中:实际产铜量为该批铜的过磅重量减去该批次铜始极片重量。

1.2 影响电流效率的因素及处理措施1.2.1 电解槽内阴阳极之间的短路及处理(1)阳极板表面飞边、毛刺比较多,装槽时没有清理彻底造成下槽始极片与阳极板接触形成短路,降低电流效率。

处理措施:阳极板在装槽前进行校正,一般自动化程度较高的企业选用阳极校正机组对板面板耳、校正。

但对于产能较小的企业(5万吨/年)只能采取人工对板耳校正,保证板耳与板面处于垂直并在上槽前将板面飞边毛刺清理掉,对无法校正的阳极板进行挑选,防止下槽使用;(2)传统的电解工艺过程中,阳极板下槽后由于导电排没有定位装置,阳极板在人工调整极距时常会出现一定的偏差,造成始极片在槽内极间距过小形成短路。

处理措施:阳极板下槽后可以用耐酸线绳通过“拉线”的方式将槽内阳极板及槽间阳极板对齐,防止出现极距不一形成的短路;(3)阳极板下槽前酸洗不彻底,导致阳极板下槽后铜粉粘附始极片形成短路。

处理措施:阳极板酸洗槽酸度要高、也可以提高洗槽内温度提高阳极板的酸洗效果,确保将表面氧化物杂质去除掉,在阳极板酸洗完毕后需用清水将板面冲洗一遍,防止铜粉进入电解液引起电铜表面的粒子;(4)阳极板耳部不平整或有残缺,下槽后阳极板板面在槽内出现倾斜形成短路。

处理措施:可以用撬棍将阳极板拨到倾斜的反方向,用锤头砸板耳(与导电排接触的一侧板耳),也可以用小铜片垫板耳使阳极板垂直。

提高铝电解电流效率的生产实践分析

提高铝电解电流效率的生产实践分析

提高铝电解电流效率的生产实践分析摘要:随着铝工业的不断发展,我国对于铝电解技术的操控有了更高的要求。

铝工业的快速扩张升级,需利用各项技术严格控制铝电解电流总工序、极距、磁场设计等多方位的因素提高电解电流的效率,从而降低能耗,节约生产成本。

但是铝电解涉及的工艺技术繁多复杂,如果能找出影响电流效率的关键工艺参数并进行优化,将会进一步实现生产效益的最大化,所以本文主要探讨铝电解电流效率的提升方法,寻找最优工艺参数匹配的问题,进行深入的研究。

关键词:铝电解电流效率;生产实践;提高效率;分析1、电流效率的影响因素及分析1.1电解温度、过热度分析电解槽的过热度、电解温度均可对电流效率产生严重影响,铝在电解质中的溶解度及溶解后的铝溶液的扩散速度均受温度影响,低温可以降低扩散到阳极氧化区的速度,减少电流效率的损失。

当电解槽运行稳定时,尽可能的维持较低的电解温度,一般可以获得最好的电流效率,有研究表明:电解时每降低10℃,将提高电流效率达1%~5%。

电解质的初晶温度决定了电解温度的大小,并且要确保电解过程能够顺利进行,电解质初晶温度与电解温度差值即为过热度,一般至少为5℃,否则就会导致电解质粘度和密度增大,电解质浓缩、氧化铝溶解度降低、导电率下降。

这时会使电解槽内产生大量沉淀、槽底电压降增加。

有可能会混淆铝液和电解质熔体相,加剧铝的溶解氧化损失,使电流效率急剧下降。

因此,向电解槽内添加适量氟化锉、氟化镁,改善电解质的组成,均可降低电解质的初晶温度,进而维持电解槽在低温状态运行[1]。

1.2电解质成分对电流效率的影响氧化铝浓度对电流效率的影响。

氧化铝浓度过高,悬浮的Al2O3颗粒增多,这不仅影响电解质导电度,而且容易形成炉底沉淀,影响电流效率。

氧化铝浓度过低,不仅电解质中反应的Al3+浓度减少,而且易造成阳极效应,加大铝的溶解和氧化损失,降低电流效率。

目前,国内外中心大型预焙槽生产,大多把氧化铝浓度选择在1.5%~3.5%。

提高铝电解电流效率措施初探

提高铝电解电流效率措施初探

密度对 电流 效率 的影 响, 指阴 、 是 阳两极 电流密度分 别 对 电流效 率 的综 合影 响, 现分别 概 述 。
1 阴极 电流密 度 )
从铝的损失机理 中可以看出, 槽内铝液镜面大,
则 铝 与 电解 质 接触 面 积 大, 的损 失也 增加 。很 显 铝
( ) 内铝液 、 3槽 电解质进行强烈地循环与对流,
成的磁场在铝液层中的影响减少到最小程度, 即铝液
上 下波 动 幅度要 小 , 平方 向 的旋 流速 度要 慢 。 如 水
实践出发, 探求提高铝电解 电流效率、 降低电耗的思
想和 工艺 控制 要 点 。
果侧部电解质区的槽 帮不易形成 , 即使是那些输入
能量较低的槽子, 槽帮也见空, 因为通过该区侧部的
热流较大, 使上 口空, 伸腿长, 易形成较大的水平 极
电 流而表 现 出针 振 。槽 底保 温如果 不 足 , 么 电解 那 槽 对 铝 液 的变 化会 十分 敏 感 ,特 别 是 铝水 平 高 时 , 不 仅增加 了电耗 , 且槽底 极 易形成沉 淀 、 而 结壳 。 这 些 都影 响 到 电解 槽 的生产 平稳 ,影 响 电流效 率 、 电 耗 及槽 寿命 。
则 会加 速溶 解铝 的扩 散 , 会 引起 铝 的损 失增 加 。 也 为减少 铝 的损 失 , 须尽 量 减少 铝 在 电解质 中 必 的溶解度 , 降低溶 解铝 在 电解 质 中 的扩散 速 度 。为
施 。 出 10 A系列预焙槽铝 电解 工艺技 术管理在 实际生产 中的工 艺控制 思路 。 并指 5k 关键词 :电流效率 ;设计 ;两水平 ; i 分 子比 ; 槽 l; 氧化 铝浓度 ;效应 系数 ;极距 ; 盖料 ; 覆

电解生产中各工艺参数的关系

电解生产中各工艺参数的关系

4).两水平
◆铝水的作用: ①作为阴极,防止铝在碳阴极表面上析出 ②传导阳极中心热量,调节热平衡 ③削弱电磁力稳定磁场 通常我们认为,适当提高铝液高度,可有效降低水平 电流,同时电解槽热容存储能力增强,可提高电解槽热稳 定性,从而提高电解槽电流效率。但是,过高的铝液水平 可能会造成槽侧部通过铝液层散热增加,易导致槽底沉淀 产生,增加槽帮结壳伸腿的厚度。 ◆电解质的作用: ①阴、阳极之间的导体 ②电化学反应的区域 ③电解槽热稳定的基础
◆过热度:控制较低窄的过热度(8--15℃),是获 得较高电流效率的必要条件。如果过热度较高,铝液与电 解质液面的表面张力减小 ,铝在电解质中的溶解度增大 , 铝的二次损失就会增加,电流效率降低;但如果过热度过 低 , 则会导致电解质发粘 ,电解质导电率下降,极距缩 小 ,另一方面 ,氧化铝的溶解性能变差 ,电解槽发冷, 槽况变差,电流效率也会降低。
五、我厂的工艺参数设置及要求
6).效应系数
科学合理地利用阳极效应是保证电解槽正常生产的重要手段,同时 也能提高电流效率。利用效应可以校正氧化铝浓度,清洁电解质,清 理炉底沉淀,均衡电解槽各部位温度的,规整炉膛的作用。但效应也 对稳定生产破坏很大,效应发生时,电解温度迅速上升,炉帮熔化变 薄,增加了侧部硅砖被浸蚀的可能性,而且温度和炉帮要1小时左右才 能恢复正常值。有实验表明:当效应系数为1.0时,电流效率降低0.6---0.8%,直接增加能耗200KWH,考虑到电流效率的同时降低,一个阳 极效应(3分钟)会增Байду номын сангаас吨铝电耗300KWH。
2.电解槽电解质电压。电解槽的电解质电压,即极距电 压,一般在1.3V—1.8V之间,主要受电流强度、电解质温 度、电解质成分、极距高低影响。 3.电解槽气泡电压。一般来说,阳极下的气泡压降约为 150mV—250mV。 4.电解槽阳极组电压。电解槽的阳极组电压包括:夹具 压接压降、阳极导杆压降、阳极爆炸焊块连接压降、钢爪 压降、铁炭压降以及阳极炭块压降。 5.电解槽阴极电压。电解槽的阴极电压包括:阴极炭块 压降、炭块与阴极钢棒连接压降、阴极钢棒压降。 6.电解槽母线电压。电解槽母线压降包括:钢棒与阴极 母线过渡压降、阴极母线压降。

电解水 电流效率

电解水 电流效率

电解水电流效率电解水是一种常见的化学实验现象,也是一种重要的工业生产过程。

在电解水的过程中,电流效率是一个重要的指标,它反映了电能转化为化学能的效率。

本文将从电流效率的概念、影响因素和提高电流效率的方法等方面进行探讨。

一、电流效率的概念电流效率是指电能转化为化学能的效率,即所产生的化学反应产物与理论产物的比值。

一般情况下,电流效率越高,表示电解过程中电能的利用率越高,化学反应的产物也越纯净。

二、影响电流效率的因素1. 电极材料:电极是电解过程中的重要组成部分,不同材料的电极对电流效率有着不同的影响。

通常情况下,金属电极具有较高的电流效率,而非金属电极则效率较低。

2. 电解质浓度:电解质是电解水中起促进化学反应的作用,其浓度的大小会直接影响电解过程中的电流效率。

一般来说,电解质浓度越高,电流效率越高。

3. 电流密度:电流密度是指单位面积内通过的电流量,它对电流效率有着明显的影响。

适当调节电流密度可以提高电流效率,但过高的电流密度则会导致效率下降。

4. 温度:温度是影响电解水电流效率的重要因素之一。

一般来说,温度升高会促进电化学反应的进行,从而提高电流效率。

5. 水质:水质的好坏也会对电流效率产生影响。

纯净水的电解效率较高,而含有杂质的水则效率较低。

三、提高电流效率的方法1. 选择合适的电极材料:根据实际情况选择合适的电极材料,例如金属电极具有较高的电流效率,可以提高反应产物的纯度。

2. 控制电解质浓度:合理控制电解质的浓度,不仅可以提高电流效率,还可以减少对环境的污染。

3. 调节电流密度:根据实验要求和电解过程的特点,适当调节电流密度,以提高效率。

4. 控制温度:合理控制电解过程中的温度,可以促进反应进行,从而提高效率。

5. 选择纯净水源:尽量选择纯净的水源进行电解,可以避免水质对电流效率的影响。

电流效率是衡量电解水过程中能量转化效率的重要指标。

影响电流效率的因素有很多,包括电极材料、电解质浓度、电流密度、温度和水质等。

电解生产中各工艺参数的关系

电解生产中各工艺参数的关系
氧化铝浓度与电流效率的关系如下表:
A
11
6).效应系数
科学合理地利用阳极效应是保证电解槽正常生产的重要手段,同时
也能提高电流效率。利用效应可以校正氧化铝浓度,清洁电解质,清 理炉底沉淀,均衡电解槽各部位温度的,规整炉膛的作用。但效应也 对稳定生产破坏很大,效应发生时,电解温度迅速上升,炉帮熔化变 薄,增加了侧部硅砖被浸蚀的可能性,而且温度和炉帮要1小时左右才 能恢复正常值。有实验表明:当效应系数为1.0时,电流效率降低0.6---0.8%,直接增加能耗200KWH,考虑到电流效率的同时降低,一个阳 极效应(3分钟)会增加吨铝电耗300KWH。
A
5
3).槽电压
在一定条件下,槽电压即可以反映极距的大小。一般 认为,电解槽在较高的工作电压下运行,容易获得较高的 电流效率,主要原因是,工作电压较高,电解槽的有效极距 增大,减少了铝的二次反应,有利于提高电流效率。但并 非电压越高,效率越高,因为槽电压增高,极距增大,热 收入增加,电耗增加,槽子转热甚至出现病槽。有研究表 明,当极距增大到7cm左右时,电流效率与极距的变化率 接近于零,意味着此时再提高极距,电流效率也不再提高。 一般情况下极距在4--5.5vm,同样极距降低1cm,电流效率 降低4%。
②添加剂的影响 电解质的主要成分NaF和AlF3对电流效率有较大影响, 除此之外,如KF、LiF、MgF2、CaF2等,对电流效率也有 一定影响。
A
8
KF、LiF是碱性杂质。KF含量升高能降低电解质的初晶 温度,增加氧化铝的溶解性,但是它中和了电解质中的过 剩AlF3,从而降低电流效率。LiF的添加,有利于降低电解 质的初晶温度,提高电解质的导电性能,从而释放极距, 提高电流效率。但是传统认为,当电解质中LiF含量超过 2%时,不仅中和了过剩AlF3,还会使电解质的初晶温度过 低,氧化铝的溶解性变差,从而降低电流效率。MgF2、 CaF2 均能降低电解质的熔点,也能使电解质温度降低 , 同时还能增大铝液--电解质之间的界面张力,减少铝在电 解艺参数的关系 及提升电流效率的措施

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率

铜电解过程中如何提高电流效率、降低残极率铜电解过程中,电流效率和残极率是两项极为重要的经济技术指标,特别是在以钛板——始极片做阴极的传统电解工艺生产过程中,若何提高电流效率、降低残极率将是一个车间不断探索和改进生产的过程。

文中主要介绍了影响电流效率、残极率的因素及在生产实践中采取的措施。

标签:电流效率;残极率;短路;残极;挑选1 影响电流效率的因素及处理措施1.1 电流效率的计算方式铜的电流效率:η=实际产铜量/理论产铜量(1.186*I电流强度*t通电时间*n 出铜槽数*10-6)*100%,式中:实际产铜量为该批铜的过磅重量减去该批次铜始极片重量。

1.2 影响电流效率的因素及处理措施1.2.1 电解槽内阴阳极之间的短路及处理(1)阳极板表面飞边、毛刺比较多,装槽时没有清理彻底造成下槽始极片与阳极板接触形成短路,降低电流效率。

处理措施:阳极板在装槽前进行校正,一般自动化程度较高的企业选用阳极校正机组对板面板耳、校正。

但对于产能较小的企业(5万吨/年)只能采取人工对板耳校正,保证板耳与板面处于垂直并在上槽前将板面飞边毛刺清理掉,对无法校正的阳极板进行挑选,防止下槽使用;(2)传统的电解工艺过程中,阳极板下槽后由于导电排没有定位装置,阳极板在人工调整极距时常会出现一定的偏差,造成始极片在槽内极间距过小形成短路。

处理措施:阳极板下槽后可以用耐酸线绳通过“拉线”的方式将槽内阳极板及槽间阳极板对齐,防止出现极距不一形成的短路;(3)阳极板下槽前酸洗不彻底,导致阳极板下槽后铜粉粘附始极片形成短路。

处理措施:阳极板酸洗槽酸度要高、也可以提高洗槽内温度提高阳极板的酸洗效果,确保将表面氧化物杂质去除掉,在阳极板酸洗完毕后需用清水将板面冲洗一遍,防止铜粉进入电解液引起电铜表面的粒子;(4)阳极板耳部不平整或有残缺,下槽后阳极板板面在槽内出现倾斜形成短路。

处理措施:可以用撬棍将阳极板拨到倾斜的反方向,用锤头砸板耳(与导电排接触的一侧板耳),也可以用小铜片垫板耳使阳极板垂直。

电解铝电流效率

电解铝电流效率

电解铝电流效率
电解铝是一种通过电解铝矿石制备的重要金属。

电解铝的工业生产需要大量的电力和化学品,因此,提高电解铝的生产效率至关重要。

电流效率是衡量电解铝生产效率的重要指标之一。

电流效率指的是在电解铝生产过程中,电流直接转化为所需的铝金属的比率。

电流效率越高,生产过程中的能耗和化学品消耗就越少,生产成本也随之降低。

要提高电解铝的电流效率,需要采取多种措施。

首先,需要优化电解槽的设计和操作,以提高电流效率和铝的纯度。

其次,需要控制电解槽中的温度、浓度和氧化还原状态等参数,以确保最佳的生产条件。

此外,还需要使用高效的电解质和电极材料,并对废气和废液进行回收和再利用,以减少资源浪费和环境污染。

在全球范围内,电解铝生产已成为重要的能源和环境领域的研究热点。

未来,随着科学技术的发展和社会对环境保护的要求不断提高,电解铝的电流效率将成为更加重要的研究和发展方向。

- 1 -。

浅析关于铝电解槽电流效率的提高

浅析关于铝电解槽电流效率的提高

浅析关于铝电解槽电流效率的提高摘要:本文对于影响电解槽电流效率的因素进行分析,,对提高电流效率的主要措施进行介绍,并结合现代铝电解工艺探讨了提高电流效率的主要途径,指出研发方向.关键词:铝电解槽;电流效率;提供1、前言所谓国民经济发展的基础产业,电解铝是高耗能产品.近年来电解铝发展迅速,经过技术进步,电能效率提升,每生产l t电解铝综合交流电耗大大降低,但是能耗仍然较大.随着国家国家节能减排政策和措施的实施,铝生产应该加快了结构调整步伐,积极探索降低电耗的技术方法.近年来有色行业的科技创新活动不断发展,电解铝领域的技术也正在进行研究开发,促使我国铝电解水平提升.同时由于国内出现电力紧张的现象,用电形势不容乐观.电解铝等行业实行差别电价,取消优惠电价措施,使电解铝企业必须要增强电流效率,从而完成节能降耗、节约用电成本.但是由于(1)国内电解槽的设计经验不足,对于热平衡设计不够;(2)国内的半石墨质阴极阴极材料,导致压差较低;国内电解槽电流效率与国外相差2较大,直流电耗高;(4)国内铝土矿品位低,造成电流效率较低.因此必须针对以上因素,提升电流效率、采取多种措施降低了铝电解槽单耗.2、影响铝电解槽单耗因素2.1工艺因素2.1.1电解温度铝电解温度是由初晶温度决定的,因为电解质成分不同,所以初晶温度并不相同,工业上常用电解质成分为NaF6+ A1F3+CaF+MgF2+ A1203,组分比例不同,导致初晶点变化.在已有的研究中发现,电解温度每降低10℃,工业铝电解槽电流效率提升1.5%.而且电解铝的工艺也与温度有关.液态铝主要以4种方式存在于电解质熔体中包括物理熔解、化学熔解、置换反应以及电化学反应.随着熔体中氧化铝浓度的增加,铝的熔解度降低,而且随着熔体温度的升高铝的熔解度有所增加.当达到溶解饱和后,由于电解过程熔体中存在有CO,熔解铝会逐渐氧化,点解平衡遭受破坏,导致电流效率降低.铝的熔解主要是:金属铝发生熔解反应;熔解铝扩散;熔解铝进入电解质;熔解铝被氧化.由于铝液和电解质交界面的浓度很大,因此溶解过程不可控制.而且熔解铝与CO反应速度快,影响了反应过程的控制性.温度升高时,引起铝损失增多,电流效率较低.2.1.2氧化铝浓度有关A12O3影响电流效率的机理研究中,低A12O3电解时,悬浮的A12O3颗粒,阻碍铝溶解,电解质的CO溶解度降低,表面张力增大,再氧化机率降低,能够提高电流效率.多数研究结果表明,A12O3降低能够提高电流效率,因此在电解槽设计中,A12O3浓度为1,5%-3.5%,电流效率相对较高.2.1.3分子比分子比对电解温度产生作用,从而影响电流效率.在工艺中,采用低分子能够降低初晶温度.同时采用过量A1F,能够增加电解质液和铝液界面张力,抑制电解铝损失和钠的析出.相关研究指出,电流效率随着分子比减少而升高,当分析比减少0.1时提高0.5.但是,分子比应该在适度的范围内,过低的分子会导致A1F消耗增加,而且导致槽电压提高,电解铝溶解速度下降.因此,在进行分子比设计时必须进行综合分析.比如在160kA电解槽设计时,分子比控制与槽电压设定相适应,设定电压应随着分子比每降低0.1时提高50mV.2.1.4铝水平与电解质水平在对铝电解槽的计算机仿真技术中,铝电解槽中铝水平也会对电流效率造成影响.研究中,铝水平会影响槽帮结壳,生产时保持最佳铝液,能够形成较小的铝液镜面和较规整的槽膛,且槽膛底部电流分布也较好.因此在铝电解工业生产中,应当保持19~21cm铝水平,在冬季与夏季的最佳铝水平会有所变化.在相关的研究中,铝电解槽的电解质水平每提高lcm,电流效率会增加0.3%左右.因此电解质水平的提升,能够使电解槽的稳定性提升,通过对电解温度变化进行平衡,增强电解槽的热稳定性.但是过高的电解质水平会对残极高度以及阳极气体的排除造成影响,同时电解槽水平会产生过度扰动,以及电解质的损失.因此在国内的工艺中,通常保持电解质高度为20-22cm.2.1.5阳极效应系数在铝电解过程中,阳极效应期间会使电解质产生较大的扰动、温差增大、导致整体温度提升,从而使电流效率降低.但是取消阳极效应的工艺流程,则会造成铝的溶解加速,降低电流效率.因此,必须将阳极效应系数保持在较低的水平,从而提高电流效率.2.1.6极距和槽工作电压在关于铝电解槽的研究中,极距增大能够使电解质的搅动减轻,从而减少铝损失.但极距超过了一定程度时时,电流效率的影响会变小.同时在电解槽上电流效率随着极距降低有加大的减小,因此综合考虑极距的影响,工业生产中极距应该保持在4.4cm左右,一般保持不变.足量的电解质液体不仅可以提高电解槽造成影响,一般电压保持在恒定值,但是当其他的工艺参数变化时,槽工作电压应该发生变化.2.2设计因素2.2.1电流强度根据公认的电流强度的理论关系式中,当单位阴极面积的金属损失量得到有效控制时,电流强度增大会使得电流效率随着提高,反之则降低.这也是铝电解大型化的理论依据之一.2.2.2母线配置与槽壳尺寸母线配置方式对电解槽的磁场产生关键性影响,因此铝液的稳定性会发生变化.电解槽加工距离同样会对对侧部散热产生影响,并影响铝液镜面的大小,因此母线配置方式以及槽壳尺寸大小都会对铝电解槽的电流效率产生影响3、提高电流效率的途径(1)降低电解温度因为电解温度主要对电解铝的熔解度以及扩散速度造成影响,因此降低点解温度能够有效的提升电解效率.采用生产控制降低电解温度,降低电解质分子比和使用添加剂来降低初晶温度,从而降低电解温度.(2)选择合适的电解质成分低分子比电解质有利提高电流效率,因此选择合适的电解质成本,适当的调低分子比和A1F的成分,能够提升电流效率.(3)控制氧化铝的浓度氧化铝有利于稳定生产,适当提高浓度能够提高电流效率.(4)降低阳极效应系数阳极效应系数与电解槽中槽况以及氧化铝的浓度有直接的关系,直接反映了控制技术水平的高低,因此应该降低阳极效应系数,从而提高电解槽电流效率.(5)优化极距选择极距过大或过小都是不适宜的,根据其他参数设定极距,并且对参数进行优化.(6)控制好两液水平控制好铝水平和电解液水平,使整体工艺保持在良好运行的情况下,适当的提升两液水平,能够使电流效率提高.(7)加强操作管理电解生产过程应该进行严格控制,采用科学化操作,尽可能保持槽自调能力范围内,对相关的参数进行调节.电解槽管理主要采用现代智能化控制,因此需要对操作员的操作能力、控制水平以及风险处理能力进行有效的培训,避免控制系统误判,保持电解槽顺利进行,提升电流效率.4、结论本文从铝电解槽的电流效率的影响因素出发,探讨了能够有效的提升电流效率的方法.在实际成山过程中,保持合理的温度,防止出现冷槽的同时,提升电解槽的电流效率;对于铝水平以及电解质水平进行严格控制,在避免病槽的情况下适当提升铝水平与电解液水平,保持在一定范围内;同时对于其他的相关参数进行设计.通过在保持铝电解槽正常运行的前提下,对于相关的工艺参数进行设计计算,从而进行有效的控制,保证提升电解槽电流效率,增加用电质量,降低生产成本.5、参考文献:[1] 邱竹贤.铝电解原理与应用[M].北京:中国矿业大学出版社,1998.[2]丁吉林,田永,杨叶伟,等.大型铝电解槽添加锂盐工业试验及应用[J].有色金属,2006(2):27—28.[3] 边友康,等.大型预焙铝电解槽现代工艺技术条件的选择与实现[J].轻金属,2000,(11):34-38.[4] 梁芳慧,等.利用槽膛形状的计算机仿真技术确定,160kA预焙槽最佳铝液高度[J].轻金属,2000,(1):33-36。

阴极电流效率

阴极电流效率

阴极电流效率什么是阴极电流效率?阴极电流效率(Cathode Current Efficiency,CCE)是指在电解过程中,阴极上发生的化学反应所产生的电流与总电流的比值。

简单来说,就是阴极上产生有用产品所需要的电流与总电流之比。

为什么要考虑阴极电流效率?在工业生产中,很多化学反应都需要进行电解。

在这个过程中,一部分电能会转化为有用产品,但也会有一部分能量损失在非有用反应中。

这些非有用反应不仅浪费了能源和原材料,还会造成环境污染。

因此,在进行工业生产时,需要尽可能提高阴极电流效率。

如何提高阴极电流效率?1. 选择合适的电解质不同的化学反应需要使用不同的电解质。

选择合适的电解质可以使得产生有用产品的反应得到增强,从而提高阴极电流效率。

2. 优化工艺参数包括温度、pH值、气体氛围等参数都会影响到化学反应速率和选择性。

通过优化这些参数可以使得有用反应得到增强,从而提高阴极电流效率。

3. 选择合适的电极材料不同的电极材料对化学反应的速率和选择性都有影响。

选择合适的电极材料可以提高有用反应的速率和选择性,从而提高阴极电流效率。

4. 控制电流密度过高或过低的电流密度都会影响到化学反应速率和选择性。

通过控制电流密度可以使得有用反应得到增强,从而提高阴极电流效率。

5. 合理设计反应器合理设计反应器可以使得化学反应在空间上更加均匀,从而提高有用反应的速率和选择性,进而提高阴极电流效率。

阴极电流效率与工业生产中常见的化学反应1. 氯碱法生产氢氧化钠氯碱法是一种通过电解食盐水来生产氢氧化钠和氯气的方法。

在这个过程中,需要尽可能提高阴极上还原水生成氢气和羟基离子(OH-)的速率,以及尽可能减少在阳极上发生的非有用反应(如生成臭氧等)。

因此,在这个过程中需要优选合适的电解质、优化工艺参数、选择合适的电极材料等。

2. 铝电解铝电解是一种通过电解氧化铝来生产铝的方法。

在这个过程中,需要尽可能提高阴极上还原氧化铝生成铝的速率,并减少在阳极上发生的非有用反应(如生成氧气等)。

阴极电流效率探究

阴极电流效率探究

阴极电流效率探究标题:阴极电流效率探究引言:在电化学工程中,阴极电流效率是一个重要的参数,用于评估电化学反应的有效性。

它是指通过电流在阴极上发生的电化学反应与理论上可用的电流之间的比率。

阴极电流效率不仅帮助我们了解电化学反应的效果,还对于优化电化学过程、提高能源转换效率以及开发新的催化材料具有重要意义。

本文将深入探究阴极电流效率的概念和影响因素,并讨论如何提高阴极电流效率。

文章正文:一、阴极电流效率的概念和计算方法阴极电流效率是电化学反应中一个关键的性能指标,用于评估阴极上发生的电化学反应的有效性。

它是通过下述公式计算得出的:阴极电流效率 = 实际阴极电流 / 理论阴极电流× 100%二、影响阴极电流效率的因素1. 反应条件:阴极电流效率受到反应条件的显著影响。

例如,温度、浓度、电势和电解质浓度等反应条件的改变都可以对阴极电流效率产生影响。

我们需要对这些因素进行仔细的调控,以达到最佳的阴极电流效率。

2. 阴极材料选择:不同的材料在电化学反应中具有不同的催化活性和稳定性。

选择适合的阴极材料可以显著提高阴极电流效率。

目前,铂、银和金等催化材料被广泛应用于电化学反应中,但近年来也涌现出一些新型催化材料,如过渡金属氧化物和碳基材料,它们具有更高的活性和稳定性。

3. 电解质选择:电解质的选择也是影响阴极电流效率的一个重要因素。

不同的电解质具有不同的离子传导性能,选择相应的电解质可以提高阴极电流效率。

另外,添加一些表面活性剂或添加剂可以改变电解质的性质,从而进一步提高阴极电流效率。

三、提高阴极电流效率的措施1. 优化反应条件:通过调节反应条件,例如控制温度、浓度和电势等参数,可以提高阴极电流效率。

此外,优化电化学反应器的设计和操作也是提高阴极电流效率的关键。

例如,选择合适的电极材料、确定最佳的电极间距和设计合理的电解池结构等都能够提高阴极电流效率。

2. 开发新型催化材料:合成和发现新型的催化材料对于提高阴极电流效率至关重要。

ce电流法整改措施

ce电流法整改措施

ce电流法整改措施以CE电流法整改措施为标题,我们将讨论如何通过采用CE电流法来改进和优化电流的使用。

CE电流法,也称为电流效率法,是一种用于评估电气设备效能的方法。

它通过测量设备的输入电流和输出电流之间的比率来判断设备的效率。

该方法可以帮助我们发现和解决电流使用过程中的问题,并提出相应的改进措施。

我们需要对CE电流法的原理有一个清晰的认识。

CE电流法的核心概念是电气设备的输入电流和输出电流之间的关系。

当设备的输入电流和输出电流之间的比率越接近1,说明设备的效率越高。

而当这个比率偏离1时,就意味着设备存在一些效能损失。

在实际应用中,我们可以通过以下几个方面来改进和优化电流的使用。

1. 优化电源设计:电源是设备正常运行的基础,一个合理设计的电源系统可以提高设备的效能。

我们可以采用高效率的电源转换器,降低电源损耗,从而提高设备的整体效率。

2. 选用高效率电气设备:在选择电气设备时,我们应该注重设备的效能。

高效率的电气设备通常具有较低的输入电流和较高的输出电流,可以有效降低能量损耗,提高整体效率。

3. 规范使用电流:在设备的日常使用过程中,我们应该合理调整设备的电流使用。

避免过度负荷工作,合理利用电流资源,从而减少能量的浪费。

4. 定期维护和检查:定期对设备进行维护和检查是保证设备效能的重要步骤。

我们应该定期清洁设备,检查设备的电流连接是否正常,及时修复损坏的电流线路,从而保持设备的正常运行和高效率。

5. 提供培训和意识教育:为员工提供相关的培训和意识教育也是改进电流使用的重要措施。

通过培训,我们可以提高员工对电流使用的认识和理解,使他们能够更好地操作设备,减少能量的浪费。

通过采用CE电流法和上述的改进措施,我们可以有效地优化和改进电流的使用。

这不仅可以降低电流的能耗,减少能源浪费,还可以提高设备的效能,延长设备的使用寿命。

因此,CE电流法不仅是一种评估电气设备效能的方法,更是一种提高能源利用效率的重要工具。

电流效率单位

电流效率单位

电流效率单位电流效率是衡量电流转化效果的一个重要指标,它可以用来评估电流的利用程度和能量的损失情况。

在我们日常生活中,电流效率的高低直接影响到电器设备的性能和能源的利用率。

因此,提高电流效率是一项非常重要的任务。

我们需要明确电流效率的定义。

电流效率是指电流转化为有用能量的比例。

换句话说,它反映了电流在传输过程中能量损失的程度。

一般来说,电流效率越高,能源的利用率就越高,电流转化为有用能量的损耗就越小。

为了提高电流效率,我们可以从多个方面入手。

首先,选择高效率的电器设备是至关重要的。

现代科技的发展使得许多电器设备都具备了高效的能量转化能力。

例如,LED灯泡相比传统的白炽灯泡能够更有效地将电能转化为光能,因此具有更高的电流效率。

同样,智能家居产品也可以通过优化电流转化过程来提高效率。

合理使用电器设备也是提高电流效率的重要因素。

在日常生活中,我们经常会遇到一些浪费电能的行为,比如长时间待机、不合理的电器使用等。

这些行为不仅浪费了宝贵的能源资源,还降低了电流的效率。

因此,我们应该养成节约用电的好习惯,合理安排电器使用时间,减少不必要的能量损耗。

定期维护电器设备也是提高电流效率的重要手段。

随着时间的推移,电器设备会出现老化和损坏的情况,这会导致电流转化效果下降。

因此,定期检查和维护电器设备,及时修复故障,可以有效提高电流效率。

总的来说,提高电流效率是我们应该重视的问题。

通过选择高效率的电器设备、合理使用电器设备和定期维护电器设备,我们可以有效提高电流效率,降低能源的损耗,实现可持续能源的利用。

让我们每个人都从身边的小事做起,共同为提高电流效率做出贡献。

只有这样,我们才能实现可持续发展的目标,为人类的未来创造更美好的生活。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

提高电流效率的措施指导思想:电流效率的高低主要是由电解质的性质决定的。

而电解质性质中最活跃的因素是氧化铝浓度和电解质温度,这是由电解生产作业的输入和输出转变过程决定的,因为我们生产过程中不断的的添加氧化铝,所以氧化铝浓度随着生产作业过程而变化,同时氧化铝添加量的变化还改变电解槽的热平衡,预焙电解槽的换极作业不但影响氧化铝浓度还影响电解槽的热平衡和磁场平衡。

归纳起来我们认为影响电解槽电流效率的主导因素位三个方面:一是电解质成分控制,即如何组织低氧化铝浓度和低分子比生产;二是热平衡控制,即如何组织低过热度生产,三是磁场和流场控制,即如何降低铝液和电解质的流速,减弱流体对铝液和阳极气体的搅拌和扩散溶解。

一、氧化铝浓度控制技术是铝电解生产高效低耗的基础物料平衡与热平衡的和谐统一是铝电解生产管理的精髓。

物料平衡和热平衡都是动态的,是相互影响和不断变化的,稳定性很差。

Al2O3浓度控制技术是80年代法国彼施涅公司提出的一种在铝业界有重要影响的专利技术,该技术采用“欠量下料”与“过量下料”交替进行的下料方式,通过掌握氧化铝浓度与电解质电阻的变化规律,能够可靠实现物料动态平衡。

1.1氧化铝浓度与电解质压降的变化关系由于氧化铝溶解时生成体积庞大的铝氧氟络合离子,电解质电阻随着氧化铝浓度升高而增大,但氧化铝浓度低于4.0%左右以后,由于电解质对炭阳极的湿润性下降,阳极过电压逐步升高。

电解质电阻与氧化铝浓度关系图1.2氧化铝浓度与初晶温度的关系电解质初晶温度与成分密切相关,其中氧化铝浓度是影响电解质初晶温度的突出因素。

根据邱竹贤和张杰明教授的研究公式:T初晶=1007.625-2.675x1-4.834x2-3.292x3-2.906x4-0.250x1x2-0.033x1x3-0.025x1x4-0.528x2x3+0.229x2x4-0.166x3x4式中: x1——AlF3浓度,x2——Al2O3浓度,x3——MgF2浓度,x4——CaF2浓度该式的适用范围是0~8%AlF3,0~6%Al2O3,0~6%MgF2和0~6%CaF2。

在正常生产条件下,氧化铝浓度对电解质初晶温度的影响最大,氧化铝浓度变化1%对应的初晶温度变化为6~8℃,而且当添加MgF2时影响更大。

因此,从电解质初晶温度的稳定性方面考虑,选择MgF2作添加剂宜慎之又慎。

1.3氧化铝浓度对电流效率的影响低分子比和低过热度工艺都是提高电流效率的有效途径,但他们是相互制约的,因为低分子比和低过热度都不利于氧化铝溶解,都不利于电解生产平稳进行。

低氧化铝浓度也是提高电流效率的有效措施,而且低氧化铝浓度工艺可以弥补低分子比和低过热度电解质溶解氧化铝的不足,因此氧化铝浓度控制技术是组织低分子比和低过热度电解生产的必要前提。

近年来的电解机理研究表明,在阳极区间氧化铝浓度越低,电解质中的CO2气泡与铝的接触面积越小,减小了铝的二次氧化机会,从而有利于提高电流效率。

在阴极区间,铝在电解质中的溶解度与铝液上表面的氧化铝浓度呈反比,又不利于提高电流效率,但总体而言低氧化铝浓度有利于提高电流效率。

氧化铝浓度与电流效率关系图1.4过欠量下料对热平衡的影响由于载氟氧化铝与液体电解质存在约850℃的温度差,因此,下料量的多少直接影响电解槽的热平衡。

预热100kg载氟氧化铝需要约2.28×107J的热量,相当于日均电压4.6mv,溶解100kg氧化铝需要约3.41×107J的热量,相当于日均电压6.8mv。

如果两小时连续过量加工提高氧化铝浓度2%,则两小时内的需耗用135mv的电压进行热补偿。

因此,最大过量周期应以一小时左右为宜,力争把氧化铝浓度控制在1.8%~2.5%的理想区域。

1.5槽电压平稳是浓度控制的技术保证氧化铝浓度控制技术是依据浓度与电压的对应变化关系来判断的,因此必须最大限度地消除其他因素对电压的影响。

造成电压波动的两个主要因素是极距调整和铝液异常波动。

计算机的自动电阻调整可以通过滤波处理,而铝液异常波动既降低电流效率又破坏电解槽炉帮,从而使浓度控制无法可靠进行准确判断。

因此,电压针振是造成氧化铝浓度失控的主要因素,如何防止电压针振关键是实现沉淀的形成和溶解速度基本一致,保持炉底洁净,以减弱水平电流的影响。

二、换极作业和电流效率变化是影响电解槽热平衡的主要因素预焙阳极是电解生产物料的重要组成部分,换极作业是预焙槽生产中周而复始的工作,其对电解槽的物料平衡和热平衡产生着周期性影响。

根据新阳极预热升温曲线推算,换极间隔以16~24小时为最佳。

新阳极预热升温曲线图以240KA电解槽为例,双阳极电解槽的换极间隔为24~48小时,更换一组新双阳极到正常导电需要吸收约1.9×109J的热量,换极敞开电解质液面的热损失约4.4×107J的热量,新阳极低温表面减少的热损失约6×108J的热量,相当于换极24小时内比不换极的第二个工作日存在60mv的热平衡变化,目前换极的补偿电压只能满足其敞开液面的对流、辐射热损失。

单阳极电解槽的换极间隔为24小时,换极作业的热波动是双阳极的一半,而且换极间隔与新阳极的升温周期基本一致,其热损失可以通过设定电压形式均匀补偿,只需要补偿换极作业敞开液面的对流、辐射热损失约10mv左右。

240KA单阳极电解槽换极作业对热平衡的影响要比双阳极电解槽小得多。

因此,换极间隔是否稳定合理是影响电解槽热平衡的重要因素。

贵阳院设计的大型预焙槽对换阳极作业的电磁场波动的适应性能相对较差,这就要求我们不但要加强对热平衡的控制,减弱新阳极不导电及其炉底状况对电解槽电磁场的干扰,而且还要加强对电磁场变化的调节,通过调整个别阳极的极距来适应换极作业对局部磁场的影响,而不是纯粹通过提高电压来简单的适应局部的变化。

电流效率也是影响电解槽热平衡的重要指标。

电流效率是反映铝液二次反应状况的经济指标,每公斤铝二次反应的潜热约6.4×107J,电流效率每降低1%,相当于提高电解槽日均电压25mv。

由于电解效率受过热度、分子比、氧化铝浓度变化以及炉底沉淀和水平电流的影响,电解槽电压摆期间的效率普遍低于90%,与正常槽存在近100mv的热收入差异,电流效率低的异常槽虽然炉帮很薄,但由于二次反应和附加电压的作用,槽温依然升高。

因此,电解槽效率变化是电解槽热平衡波动的主导因素。

三、过热度控制是铝电解生产管理的难点和重点3.1正常作业对过热度的要求换极作业对电解质过热度的影响最大,更换双阳极对电解质过热度的影响为5~8℃,由于换极间隔与阳极升温周期不一致,电解质过热度长期反复波动,更换单阳极过热度变化为3~5℃,正常槽需要十小时以上才能恢复平衡。

加料作业因每次加料量不同而影响各异,国内大型铝电解槽每点下料1.8kg对电解质温度的影响为4~5℃,国外电解槽的先进技术是每点下料0.5kg,过热度的变化为1~2℃。

出铝作业虽然带走了部分热量,但由于铝水平降低,铝量减少,铝液及下口炉帮散热减少,出铝后一小时内电解质过热度会提高3~5℃,四小时左右因炉帮变化而恢复平衡。

低过热度不但降低氧化铝的溶解度和溶解速度,而且还影响电解质与阳极的湿润性,提高阳极效应的临界氧化铝浓度,使低分子比生产的氧化铝浓度控制面临“高不从、低不就”的尴尬境界。

因此,电解质过热度应充分考虑换极和下料量变化的客观影响,根据生产实际确定过热度,过高则溶化炉帮而影响浓度控制并降低电流效率,过低则造成阳极效应失控,炉底沉淀增加,并因形成沉淀而降低分子比。

,因此,国内电解质平均过热度宜控制为10~15℃,国外先进技术过热度7℃左右,我们现阶段可望而不可及。

3.2低过热度与低温度的区别电解质温度是电解质初晶温度与过热度之和。

九十年代,铝冶炼技术工作者普遍认为电解质温度每降低10℃,电流效率可以提高1.0%~1.5%,随着科学技术进步,我们有进一步认识到,温度变化对电流效率的贡献应主要归功于电解质过热度的降低,初晶温度对电流效率的影响则要归功于电解质成分和性质的变化,如表面张力、钠离子活度以及铝在电解质中的活度与溶解度等,而降低初晶温度对铝液性质的影响是微乎其微的。

因此,提高电流效率应坚持以成分变化为主导,以降低电解质分子比和过热度为主线,不宜片面追求低温生产。

为了控制880℃等温线,防止钠蒸汽在阴极炭块内部凝结而造成阴极剥层或断裂,我们在降低分子比的同时,必须降低氧化铝浓度和其他添加剂量,电解质初晶温度保持930℃以上更有利于实现优质、高效、长寿的生产目的。

3.3降低电解质过热度的措施国内目前降低电解质过热度的主要措施是提高铝水平并降低槽电压,这二者是相辅相承的,因为提高铝水平后提高了流体的稳定性,从而为降低极距和槽电压创造了条件。

但是提高铝水平和降低槽电压也是利弊分明的,提高铝水平并降低过热度以后电解质对氧化铝和炉底结壳的溶解能力减弱,如果不能克服电解质这一性质变化的弱点,就会造成炉底恶化和电压摆动,最终得不偿失。

规结而言这又是一个控制问题,电解工艺和控制的每一个环节都是紧密的关联的。

业翔科技的槽控机围绕电解质的氧化铝浓度和过热度控制编辑了比较完善的控制软件,从而为连续稳定地组织高效低耗生产创造了条件。

每一台槽控机相当于三个专家轮流守护一台电解槽,由此可见槽控机的价值。

槽控机是围绕电解工艺技术条件为电解槽服务的,电解工艺的正确性决定了槽控机的服务效果,一个错误的目标就必然导致一个错误的结果,因此如何制定一个符合企业实际情况的工艺技术条件是实现一个系列高效低耗生产的重点,这是计算机所无法替代的,因为企业环境的变化是计算机无法模拟的。

但只要我们的工艺技术条件是适宜而合理的,只要我们为槽控机创造了适宜的工作环境,我们就会取得理想的控制效果,即使个别槽由于种种原因在短时间内出现了偏差,但整个系列必然能够健康而安全的运行。

相关文档
最新文档