降低预焙阳极铝电解槽压降实践
200kA预焙铝电解槽降低工作电压的生产实践
３ 提高电解质的导 电性
已知电解质压降 占槽 电压 的 ３ ％ 一 Ｊ ， 同极距 、 ５ ４％ 它 Ｄ 电
关键词 ： 电解槽 ； 分子 比； 工作 电压
中 图分 类 号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文 献标 识 码 ： Ｂ
Ｐｒ ｃ ｉｅ ｎ Ｒｅ ｃｎ ｌａ ｅ ｏ ０ Ａ ｅ ｂａ ｎｇ Ａｌ ｍ ｉ ｉ ｄ ｔｏ ｌｓ ａ ｔｃ ｓｏ ｄｕ ｉ ｇ Ｖｏｔ ｇ ｆ２ ０ ｋ Ｐｒ － ｋｉ ｕ ｎ ｕｍ Ｒｅ ｕｃｉ ｎ面 的原因 ， 必须保持较高的工作电压才能维持相应 的 热平衡 ， 因而多消耗 了一部分 电能 。
另外一个原 因是 ， 由于技术 条件 的匹配不合 理 。 造成 了
两水平 的波动较大 ， 表现为铝水的忽高忽低 和电解质水平 的 不稳定 。按 照设计 ， 水保持 ｌ 铝 ８—２ ｍ， ０ｃ 电解质保持 ２ ０— ２ ｍ。铝水过 高 ， ２ｃ 会造成炉底变冷 ， 使炉底容易生成 沉淀或 结壳 ， 使炉底压降增大 ； 电解质水平偏低时 ， 溶解氧化铝 的能 力降低 ， 氧化铝 沉淀生 成 的机率 增加 ， 终炉 底 状况 恶化 。 最 由于炉底沉 淀和结 壳均增 加 电压 降， 论是 那种 情 况造 成 不
ｖ ｌａ ｅ． ｏｔｇ
Ｋｅ ｒ ｓ ａｕ ｎｕ ｒ ｕ ｔ ｎ ｃ Ｈ ；ｍｏｅ ｕｅ ｒ ｔ ；ｖ ｌ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｍｉ ｍ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ｄ ｏ ｌｃ ｌ ａｉ ｏ ｏｔ ｅ ａ
１ 前 言
影响铝电解阳极压降因素分析及改进
２ 降低铁碳压降主要技术措施
不同电解铝企业的管理模式、操作质量和原材
料指标、不尽相同，预培阳极的爆炸焊压降、钢爪压 降、钢一炭压降和炭块压降会有差距。铝电解企业 间阳极压降的差异，主要是爆炸焊块压降、钢爪自身 压降和炭块自身压降的差异，其共同难题是钢一炭 压降集体偏高，且有较大的下降空间。各个企业都 采取了相应的技术措施以达到降低阳极钢炭压降的 目的，主要技术措施有：非同径腿安全节能型阳极钢 爪应用、助熔剂熔池保护全截面熔铸再制造钢爪腿 技术应用、夹持式阳极组装工艺应用、阳极炭块炭碗 连通技术应用以及钢壳铝芯横梁阳极钢爪技术应用 等。 ２．１非同径腿安全节能型阳极钢爪应用
作者简介：胡宗喜，现任山西华泽铝电有限公司质检计控中心质量管理科主管，轻金属冶炼高级工程师职称，主要从事电解铝工艺技术质检质 量管理工作。
· ５１７ ·
降低阳极铁—碳压降的生产实践
降低阳极铁—碳压降的生产实践在电解铝厂的生产中，阳极被誉为“电解的心脏”，而作为阳极组装质量的主要指标，铁—碳压降的高低，在一定程度上决定着吨铝电耗的高低。
特别在大型预焙铝电解槽的生产实践中，电流强度普遍较大，每处压降（既使很小）长时间累计下来就是很大的数字。
如何降低铁—碳压降，可以说是直接关系到铝电解生产成本的大问题之一。
我车间采用各种具体措施降低铁—碳压降，收效甚好。
一般来讲，促使阳极铁—碳压降升高的原因主要有以下几个方面：1、钢爪砂洗除锈不到位，高度不够，不洁净，有铁锈、杂质等附着在上面，形成隔离层，影响导电，从而使压降升高。
2、磷生铁中粉尘和碳粒处理不达标，在浇注过程中产生杂质气泡夹杂，增大磷生铁的电阻，使压降升高。
铁水中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响强度和致密度，而且还与磷铁形成气孔、裂纹等缺陷有关，还直接降低导电性能。
3、浇注前对碳碗的吸灰、清理不干净，会影响铁水的流动，或者混入铁水，造成铁水与碳碗接触不紧密，铁水本身夹杂。
吸灰不干净，也可导致浇注后磷铁环与碳碗之间有明显的缝隙，导杆可以轻微的晃动。
在浇注过程中，钢爪上粘结的氧化铝粉或面壳块会落入碳碗，影响浇注质量。
4、爪头上抹的铅粉、石墨涂料不到位，不均匀，不能起到良好导电作用，反而使压降升高。
铅粉、石墨中的水分挥发不出去，会使铁水在浇注中起泡或翻腾，严重时还会发生放炮现象，影响浇注质量。
5、浇注中因碳块潮湿，不得不进行二次浇注（先在碳碗中注入少量铁水，对碳块进行预热，然后再进行浇注，从回收到车间的残磷铁碗上，可以很清楚的看到二者有一道明显界限），浇注铁水流速不均匀或流速过快，都会使铁水收缩不合理，形成磷铁环断裂缝，即炸裂缝（有的有两处以上断裂纹）。
二次浇注会使铁水上下翻腾，夹杂气泡，两次浇注磷铁间出现断层，增大电阻，在电解生产中产生热量，严重的会造成阳极碳块整个脱落。
6、钢爪、阳极碳块本身质量有问题，杂质过多。
钢爪中有气孔、夹渣，会影响钢爪的导电性能。
180kA铝电解槽降低阳极效应系数的策略及经验
180kA铝电解槽降低阳极效应系数的策略及经验摘要本文结合生产实际,分析了在180KA槽上降低效应系数的可行性,总结了降低效应系数的策略和经验,得出利用降低效应系数可以较大幅度降低直流电单耗的结论。
关键词180KA;铝电解槽;降低;阳极效应系数0引言电解铝行业属于高能耗产业,能源利用率低于48%。
在能源严重缺乏的今天,节能降耗已成为铝工业发展的新方向。
效应均摊电压对电耗的影响为30mv~150mv,在其它降耗潜力都已挖掘的情况下,通过降低效应系数来降低直流电耗仍然有较大的节能空间。
1降低阳极效应系数的可行性分析1.1阳极效应发生的机理阳极效应是熔盐电解所固有的一种特征现象。
阳极效应可以看作是一种“阻塞效应”,在很大程度上阻碍阳极与熔体间的电流传递。
对阳极效应发生的机理及其反应过程,可谓众说纷纭,有湿润性改变学说,阳极过程改变学说,氟离子放电理论,静电理论等。
但每种理论都说明铝电解槽阳极效应发生的本质是阳极表面供给不足。
造成阳极表面供给不足的主要原因有3方面:一是氧化铝供给不足(下料量偏低);二是电解质溶解溶解氧化铝能力偏差;三是电解质传质能力不足(电解质发粘)。
因此,从理论上来讲,只要我们保持阳极表面有充分的,就可以控制阳极效应的发生。
实际生产中,许多效应的发生,有明确的原因就是氧化铝供给不足或电解质溶解氧化铝能力偏差引起的。
1.2阳极效应对生产的益处及降低效应系数后对生产的负面影响1.2.1阳极效应的发生对生产有以下好处1)清理阳极底掌,活化阳极表面,保证阳极正常工作;2)促使炭渣分离,保持电解质清凉,保证氧化铝正常溶解;3)通过效应等待期间减量下料或停止下料的方式,消化过多的氧化铝原料,定期检验纠正氧化铝浓度,对槽况分析进行一次“清零”,便于槽控机利用浓度电阻控制原理,尽可能把Al2O3浓度保持在理想范围;4)加速电解槽沉淀的溶解,防止炉底结壳,保证电解槽正常运行。
1.2.2降低效应系数后可能对生产造成的负面影1)由于阳极质量不太好,减少效应发生的机率后,减弱了对阳极底掌定期清洁清理的作用,出现阳极底掌消耗不均,甚至阳极长包现象。
降低大型铝电解槽压降的技术应用探讨
现阶段工业领 域 所 采 用 的 对 水 平 电 流 进 行 抑 制 的 方 法 就是阴极炭块和钢棒特殊绝缘等多种方式 而 ;电铝有限公 司则选择使用的是阴极钢棒开缝这种方式 在水平电流抑制 高度较高的情况下平均槽电压的侧部电流就会向着中间的位 置集中进而形成电流回流且局部区域会出现过流的情况 而在水平电流抑制高度过低的情况下那么侧部的电流则会相 对集中电解槽的稳定程度下降 为此必须要在其抑制高度 适中的情况下才能够保证阴极内部的电流分布是均匀的
关键词大型铝电解槽电压降低技术应用
44在铝行业长期发展的而过程中我国已经成为全球年产铝 量最多的国家然而在吨铝能耗降低方面却十分落后尚未达 到国外的先进水平 要节省生产成本并减少吨铝的能源消耗 才能够确保铝行业的有效发展 槽电压降低与电流效率提高 已经成为铝电解节能技术的重要内容
!科技风 "#$% 年 % 月下
水利电力 !"#$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$1$3$'9
降低大型铝电解槽压降的技术应用探讨
毕建辉
新疆神火煤电有限公司铝业公司!新疆昌吉!)&#'%%
摘4要在铝电解槽中槽电压是十分重要的参数而槽电压的降低已经成为铝电解生产过程中实现节能的有效途径 文章 以 ;电铝有限公司为例根据其现有的槽形阐述了相关的技术应用以期有所帮助
浅谈降低180kA预焙铝电解槽炉底压降的有效途径
作， 电解槽控制采用低窄氧化铝浓度控制技 术 ， 对电解槽下料方式进行改造 ， 加强设备 的维修和改 造等措施 ， 使炉 底 压降下降 了２ ．８ｍ 对 电解槽增产节能的效果比较 明显。 １３ Ｖ， 关键词 ： 电解槽 ； 炉底压降； 降低； 措施
中 图分 类号 ：Ｆ ２ Ｔ ８１ 文 献标 识 码 ： Ｂ
于不 能及时得到 溶解 形成 沉 淀 ， 小沉 淀 日积月 累 就 会 变成 大沉淀 ， 从而增大 了电解槽 炉底 压 降。
３ 降低 电解 槽炉 底压 降 的措 施
３ １ 降低 阴极碳块 电压降 ． ３ １ １ 选 用优质 的 阴极炭块 ． ．
目前 电解 槽 使 用 的 阴极 碳 块 主 要 有无 定 形 炭
溶。但如果在槽温偏低、 炉底发冷的情况下 ， 沉淀会
析出固体氧化铝而形成结壳 。实际生产中由于边部 加工、 换极与加保 温料间隔时间较短 ， 下料汽缸老
化， 打壳锤头打不开火眼卡锤头造成大堆料现象较 多等几 方面原 因 ， 造成 大量 氧化 铝进人 电解槽 内 ， 由
槽寿命和降低电压降是非常有利 的； 最差的连接是 第 ５ 因为这种连接其阴极钢棒断面的直角很锐 种，
块的平均石墨化指数、 钠膨胀率、 电阻率及热膨胀率 是不同的 ， 阴极碳块的电压降与炭块 自身的电阻率 有关 ， 电阻率越大则电压降就越大， 按电压降从大到
小 的炭 块排列顺 序 为 ： 无定 形 炭块 半 石 墨炭 块 半石 墨化炭块 石 墨化 炭块 ， 因此选 用 石 墨化 高 的
利， 这会使 得电解槽 的阴极钢棒 在焙烧 、 动和生产 启
过程 中 由于 它 的热 膨 胀对 角部 炭 块 产 生 的应 力 最
Ｅ－ ａＩＧＳ Ｙ ｍ ｉ ： Ｊ ＠Ｉ ６ ｃ ｍ Ｌ Ｌ ２ －ｏ 咖 。 一 ６
浅谈铝电解生产实践中的节能途径
式 中， 为槽工作电压 ；Ｕ母 为导电母线电压 ｕ槽 线
业 。另外 ，在 电解质里还 有一些悬 浮的 固体氧化 铝 ，也会增大电解质 的电阻率 ，应严格控制一次加
入 电解 质 内 的氧 化铝 数量 。
降 ；Ｕ效 为效应电压分摊电压。
要 办 法是 采 用弱 酸性 电解质 ，并 添加 能够 减 小 电解
２ 降低铝 电解 电能消耗 的途径
２１ 降低 平 均 电压 ．
Ｕ 均 ＝ Ｕ 母线 ＋Ｕ 槽 ＋Ｕ 效
质 对 于炭 粒 湿 润性 的物 质 如 Ｃａ。 Ｍｇ： Ｆ和 Ｆ，使 炭渣
漂 浮起来 。在生产中应减少 阳极 氧化 ，避免脱落过
６ ２
新 疆 有 色 金 属
第６ 期
浅谈铝 电解 生产 实践 中的节能途径
李坚强
（ 新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 可可托海 ８６０） ３３０
摘 要 通过 降低平均 电压和提高电流效率可 以实现节能降耗的生产 目的。 关键词 节能降耗 平均电压 电流效率
铝 电解生产是高耗能行业 ，随着铝电解工业的 变 化 ，可视 为常值 。 生产技术 日趋成熟 ，在现代大型预焙槽 ，电解铝的 直流电耗 已降到 １ ００ Ｗｈ ｔ ３ ０ ／左右 ，但是距理论电 ｋ
１ 电能效率计算 及降低 电单耗办法
电能效 率 ＝理 论 电耗 ／ 际 电耗 ×１０ 实 ０％，设 电
间的接触点电压降 ，应注意浇铸方法与质量 ，减少
接触点电压降。
（） 降低 电解质 电压 降（ ） ２ ｕ质
解槽电流强度为 Ｉ ， 平均电压为 Ｖ 电流效率为 ，理 ，
400KA大型预焙电解槽炉底压降管理实践
４・
铝
镁
通
讯
２ ０ １ ３ 年№ ２
４ ０ ０ Ｋ Ａ 大 型预焙 电解槽炉底压 降管理 实践
张华锋 郝海 明 杨 晓增
（ 河 南 中孚 实业 股份 有 限公 司杯 丰铝 电分公 司 ，河 南林 州 ４ ５ ６ ５ Ｏ （ ） ）
摘
耍： 本 文介绍 了大型预焙槽 生产 管理过程 中的规 整 炉膛 的重要 性 ， 并就林丰 铝 电４ ０ ０ Ｋ Ａ电解槽Ａ Ｌ ０ ９ 年投 产到
筑炉质量控制尤为重要 ， 筑炉过程的每一道环 节， 都会影响炉底压降的过低 ，因此筑炉工艺质量
２ ０ ｌ ３ 年№ ２
铝
镁
通
讯
・ ５・
的控制 ， 是施工质量控制的重点 ， 一旦施工完毕 ， 该
槽需要运行２ ０ ０ ０ 天或更长时间 ， 对整 台电解槽来说 也就成了终身因素 ，即使 能降低几毫伏 ， 其终生带 来效益十分可观 。因此对筑炉各工序全程跟进 ， 确 保每道工序的质量落实 ， 保证筑炉质量是关键 。 公 司主要对筑炉质量的控制点有 ：
一
般 占整 个 槽 电压组 成 部分 的 ７ １ ０ ％，甚 至会 达
到１ Ｏ ％以上。 它不但代表该部分 的］ 二 作状况 ， 而且
还对 整个 电解槽 生产 起 着极 其 重 要 的影 响 。 它 的高
要有 电解质压降、 阴极压降和效应分摊 电压。电解 质 电压降的降低需要电解质成分 的调整 ， 受到很多 条件的局 限。效应分 摊电压随着低效应管理的深 入， 对 电压影响的比例已很小 （ ５ ｍ ｖ ｏ 而阴极压降 单槽或系列问却存在着较大的差距和一定的下降空 间。 如何通过 电解质成分 的调整和技术参数 的管控
大型预焙铝电解槽低压生产理论研究及实践
１５ ７ １ ．２ ９ ５ １５ ０ ２ ．６ ０ ８
８
３９ ． ４Ｏ ．
４１ ．
｝
１３ ６ ６ ．６ ６ ７
４８
１５ ２ ９ ９ ０６
ｌ２ ・
３ ｌ ４
｝
１ ９８ ． ０ ３０ ９
１ ３ ３３ ． １ ０ ４
８ ．８ ９２
１ ７７ ２ ５
９８ ４
２４ ，７
２ ６
０
３０ ６ Ｄ
降低 电解 质压 降实 施降 低槽 平均 电压 的理论 依据 及可 行性 ， 并通过 ４０ Ａ 电 ０ｋ 铝
解 槽 降低 平均 电压实 践 得 出降 低 平均 电压所 匹 配 的合 理 的技 术 参 数 。
由公式 （） 知， １可 电解 质 压 降与极 距 、电解质 电导率及 阳极 尺寸 等参数 相
７
３８ ９ １
３８２ ３
４ ０７ ０
８ ８Ｉ
１０ ８ ３ ２
９２ ５
２
２ ６ ７ｌ
１ ８ ７４
８
３８ ９ Ｏ
３８７ １
４４８ ０ ．
９ ７ ２ ８
１３８ ２ ７
９０ ５
２５ ．８
２ ７
１ ７３
９
３８ ５ ０
３８ ８ ． ｌ
月份 压 （ ｖ） 压（ ） ｖ 流（ ） Ａ 率 即 ｋ ｈｔＡ ｗ ／．ｌ （ ℃）
分子 比 （ｎ） ｃｉ （ｌ１ ｅｌ １
６
３８ １ ７
３８ ２ ． ８
３ ９５ ９
８ ５ ９ ７
１ １７ ３ ７
９５ ４
２４ ５
浅谈降低200kA预焙铝电解槽炉底压降的途径
浅谈降低200kA预焙铝电解槽炉底压降的途径作者：李洋来源：《科技视界》 2013年第14期李洋（中国铝业兰州分公司电解一厂，甘肃兰州 730060）【摘要】200kA预焙槽的生产中，本文分析影响炉底压降低的主要原因，并提出采取降低阴极碳块电压降、优化工艺技术条件，加强生产操作，电解槽控制采用低窄氧化铝浓度控制技术，对电解槽下料方式进行改造，加强设备的维修和改造等措施，使炉底压降下降，对电解槽节能降耗有显著的效果。
【关键词】200kA预焙槽；炉底压降；原因；措施自2009年以来，为了进一步节能降耗，兰州分公司积极推行电解生产科技进步。
根据生产的需要， 200kA系列采用国际上最先进的“四低一高” （高极距、低效应系数、低槽温、低分子比、低氧化铝浓度）的电解生产技术，取得了良好的经济指标。
但在生产运行过程中，电解槽炉底时有沉淀结壳的发生，影响电解槽平稳生产。
针对炉底结壳，经过大量的技术改造和生产实践，基本上摸索出了一套避免形成、控制与处理炉底沉淀结壳的管理经验和方法，对降低炉底电压降效果明显。
1 电解槽炉底压降大的原因电解槽的炉底压降阴极材料上产生的压降和生产过程中沉积在阴极表面上的沉淀结壳产生的压降两部分组成的。
在电解槽设计时考虑电解槽选用阴极内衬材料及筑炉质量，材料的好坏和筑炉质量直接影响炉底压降。
氧化铝加人电解槽时，一部分逐渐被运动的电解质溶解；另一部分下沉到炉底，氧化铝沉到炉底形成了沉淀。
沉淀在铝液和电解质的作用下，进人电解质中重溶。
如果槽温偏低、炉底发冷，沉淀会析出固体氧化铝从而形成了结壳。
在我公司实际生产中由于边部加工、换极与加保温料间隔时间短，下料汽缸老化严重，打壳锤头打不开火眼等多方面原因，造成大量氧化铝进人槽内，不能及时溶解形成大量沉淀，沉淀长时间积累就变成大沉淀，也就增大了电解槽炉底压降。
2 降低电解槽炉底压降的措施2.1 合理调整分子比分子比是铝电解生产中需要精心控制的主要参数，经过科学的分析和生产实践证明：保持合理的低分子比是提高电解铝电流效率的有效途径。
预焙槽阳极压降改善试验研究
预焙槽阳极压降改善试验研究张报清;雷霆;沈波涛;徐征;陈福亮【摘要】在国内M厂300 kA系列铝电解槽生产线上进行阳极炭块炭碗连通沟槽试验,改善预焙槽阳极压降.研究结果表明:换极后第3天、第5天和第10天,第1、2、3、4、5组连通极114-A9、115-B3、119-B13、120-A7、123-A17和同槽装入的普通极114-A10、115-B4、119-B14、120-A8、123-A18相比,钢-炭平均压降分别减小了10.22 mV、17.33mV、15.89mY、13.34mV、11.65 mV;5组连通极和普通极相比,钢-炭压降平均降低13.69 mV.推广应用阳极炭块炭碗开连通沟槽、炭碗直径扩大和炭碗内部开竖槽技术,能够有效改善钢爪弯曲变形、磷生铁浇铸质量、预焙阳极组装、炭块消耗及残极处理等问题,降低劳动强度,减少吨铝电耗,更加平稳运行电解槽.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2016(045)001【总页数】5页(P64-68)【关键词】铝电解;预焙槽;阳极;电压降;节能降耗【作者】张报清;雷霆;沈波涛;徐征;陈福亮【作者单位】昆明冶金高等专科学校,云南昆明 650033;昆明冶金高等专科学校,云南昆明 650033;浙江华友钴业股份有限公司,浙江嘉兴 314500;昆明冶金高等专科学校,云南昆明 650033;昆明冶金高等专科学校,云南昆明 650033【正文语种】中文【中图分类】TF821电解铝生产实践表明，我国铝锭生产成本的40%为电力成本，而国外电解铝锭生产成本中电力成本只占25%；我国电解铝厂吨铝直流电耗大多在13 700 kWh以上，少数达到14 600 kWh左右，而国外电解铝厂吨铝直流电耗一般在13 500 kWh以下[1-3]。
我国电解铝企业必须提高技术和装备水平，降低吨铝电耗，提高国际竞争力，才能维持健康发展[4-6]。
1.1 试验目的预焙槽阳极压降主要由炭块压降、钢-炭压降、钢爪压降、爆炸焊块压降、铝导杆压降等组成。
电解铝系列降低电解槽停槽压降的解析与实践
电解铝系列降低电解槽停槽压降的解析与实践作者：文胜毅来源：《中国科技纵横》2015年第16期【摘要】通过对电解铝系列电解槽停槽压降构成的分析，使用短接母线前后电阻理论计算对比，以及对停槽压降降低分析，找到主要原因是停槽后过电流的槽周母线路径过长，对过长的过电流槽周母线进行临时短接，实现降低系列停槽短路口压降的分摊，并最终实现企业电能空耗损失的降低。
该方法大大的降低了企业的成本，提高了企业的利润空间，可以复制值得推广。
【关键词】电解槽停槽压降槽周母线临时短接短接母线随着铝价的持续低迷和南方电价的依旧处于高位，南方许多电解铝企业生存困难、举步维艰。
为了企业能在未来的机会中保留一丝希望，在降低总产量减少亏损面的前提下保持整个电解铝生产线的经济运行显得尤为重要，而停掉槽龄过长、生产运行状况不好的电解槽的措施是大多企业采取的当然手段，而穿插停槽导致不易采取保留距离供电整流较近的区域电解槽进行生产，造成正常生产指标中停槽压降分摊值大幅增加，导致吨铝综合电耗的上升亏损增加。
针对此情况采取了对停槽压降的构成进行分析，并通过采取缩短停槽后槽周母线通过电流路径实现了停槽短路口压降的大幅降低，实现了降低系列产量实现减亏而不至于大幅增加吨铝电耗的生产运行目标。
1 可行性分析某企业240KA母线结构构成如图1所示。
该电解槽为大面四端进电，为左右对称结构，总共有阴极炭块18块，阴极钢棒头共A、B面各18组，共36组，分别按A1、A2、……、A18，B1、B2、……、B18表示标示。
立柱母线四根，按第1根、第2根、第3根和第4根标示。
槽底穿槽母线左右对称各2根，共4根，弯折穿槽平衡母线各1根，共2根。
1.1 电解槽正常运行时候电流路径电解槽正常生产时候A1—A7接第1根立柱短路块经出铝端槽周母线、A8出来经过弯折穿槽母线至出铝端槽周母线与B1接到下台槽第一根立柱；A9经平行母线至第二根立柱母线左侧短路块和第1根直穿槽母线同时连接与第二根立柱右侧短路块接第2根穿槽母线同时连接至B2—B9汇合形成的B面槽周母线连下一台槽第二根立柱；另外第三、第四根与第二、第一根一致。
降低预焙铝电解槽阳极效应分析
降低预焙铝电解槽阳极效应分析摘要本文总结笔者多年电解槽工作实践，经过对阳极效应原理和实践进行分析，总结生产工艺技术，取得降低效应系数的有效途径。
关键词电解槽阳极效应；工艺技术；效应系数电解铝行业是一个准入门槛较低的产业，中国处于城市化发展时期，对于铝消费有较强的潜在需求。
目前各铝冶炼企业成本压力大，加上近几年环境恶化，环保要求越来越高，提高了铝冶炼企业的生产成本，所以不断采用新技术手段，改进目前传统生产技术工序，降低铝冶炼生产吨率能耗，提高劳动生产率，降低废气、粉尘排放，是各企业努力的方向。
在铝电解化学反应和生产实践中，阳极区域会产生阳极效应特殊现象，即在电解生产过程中，阳极电流高于临界电流时，会发生阳极效应现象。
其主要危害表现在：一是对生产的危害；二是对环境的危害；三是提高了生产成本。
在电解铝生产企业中，阳极效应系数是生产考核的重要指标之一。
1阳极效应的原理阳极效应主要发生在阳极电流超过临界电流的密度的情况下。
其发生的主要原因是阳极的导电面积突然降低，并且同时氧化铝浓度降低，电解质和炭块阳极间的润滑性和湿润性变异，阳极和电解质之间气体增加，阳极气泡的密度增多，在表面形成了气膜，阻碍了电流通过，造成阳极表面电流密度增大，超过临界电流密度，使得阳极效应发生。
阳极电流密度升高，电位也相应提升，电位达到氟离子放电的值，使气体能够停留在界面上。
2 阳极效应的主要危害阳极效应危害比较大，主要表现在，一是造成电解质温度急剧升高，危害设备安全生产，增加炭块的侵蚀。
二是解析出大量的有害气体，如大量CO2和CO，还伴随着PFC（CF4.C2F6）等气体，对大气和环节造成严重影响。
目前，各铝电解企业都加强了对有害气体的排放控制，严格控制阳极效应，采取各种途径降低有害气体排放。
3 有效降低阳极效应途径途径一：采用合适的工艺技术条件保持电解槽平稳运行通过大量的实践，摸索采用合适的工艺，稳定运行的技术条件，提高电流效率，保持电解槽稳定运行，改善阳极效应，同时可以保持较低效应系数。
浅议降低预焙铝电解槽炉底沉淀物压降
在技术 条件摆 放 、 操作 过程的具体 改进方法 。 而达到有效控 削和降低 炉底 沉淀物压 降的 目的。 进 关键词 ：平均 电压 ；炉底压 降；妒底 沉淀；炉底结 壳；泥状沉降物
为 ２ ７
２ １０ ＋ ３ ＝ ４ １ ３ ０ Ａ Ｃ Ａ＋ Ｃ２
２× １ ２ ０
ｘ
当将氧化铝加到冰晶石熔体表面时 ， 氧化铝的 溶解情况依赖于加料方式 、 加料量、 氧化铝的形式 、
温度 和 电解 质 的流 动状 态 等 因素 。 的氧化 铝 接触 冷
电解质熔体时 ， 除少数能溶解于 电解质熔体 中， 大
２炉底 沉 淀 物 的影 响
炉底 的泥状沉 淀 物在 不 同的环 境下 也会 发生 相 ・
２ ６・
铝
镁
通
讯
２１ № １ ０ ２年
浅议降低预焙铝 电解槽炉底沉淀物压 降
蔡有萍
（中国铝业 青海 分公 司，青 海 西宁 ８ ０ ０ １ １ ８）
摘
戛 铝 电解槽 炉底沉淀物压降作为妒底压 降的一 个重要组成部分 ， 是现有控翻正常生产电解槽 平稳 生
产和 降低平均 电压、 电耗 的最主要手段之一 。 本文从分析 正常生产过程 中炉底沉淀物的形成原 因着手 ， 提
电解 槽每 天需 加 人 的 Ａ， ， 原 则上 应 等于 所 Ｉ 量 Ｏ
ｌ４ ９ ０— １ ５ ｇ。３ ９ ０ｋ 【 １
消耗的量。其量的确定 由电流强度 、电流效率 、 氧 化铝单耗而定 ， 如电流强度为 １７Ｋ ， ７ Ａ 电流效率为 ９ ％，氧化铝单耗为 １３ ｋ ｔ Ａ 时 ，每天每槽需 ３ ９０ ￣ ・ Ｉ
关于降低预焙铝电解槽阳极效应的探讨
氧化铝 的容重 、 溶解 性会让控 制系统无法 有效的控 制氧 化铝下 料。由于氧化铝多 是一些 细小的 颗粒 ， 下料 时飞扬 厉 害， 而溶解性 较差的物料 则极易 引发突 发效应 。
２ ． ３ 电解槽槽况 电解 槽槽 况 主要表 现为 保 持 电解质 的稳 定性 与 电解 工 艺条件 方面 。阳极 效应 的产生和较 差 的电解槽稳 定型 、 分 布
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｃ ｏ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ， ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｅ ｄ
冶 金冶 炼 ／ Ｉ
ｌ ｕ ｒ￣ ｅ ｔａ ｌ ｌ ｉ Ｅ ｄＩ ． ５ｍ
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关于降低预焙铝电解槽阳极效应的探讨
陈 伟 ，张 宁
（ 国家 电投宁夏能源铝业青铜峡铝业分公司 ３ ５ ０ ｋ Ａ电解车间， 宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ０ ０）
摘 要 ： 现阶段 ， 各 铝 冶 炼企 业均 承 受 着较 大 的成 本 压 力 ， 加 之 环境 的 持 续 恶化提 高 了对环 保 的要 求 ， 所 以也促 使 铝 冶 炼企 业 生 产成 本 的 大 幅提 高 ， 企 业 应利 用新技 术 手 段 ，降低 铝 冶炼 生 产吨 率 能耗 以及废 气 、 粉 尘排 放 ， 促 进 劳动 生 产 率
ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｔ ｈｅ ｅ ｎｖ ｉ ｒ ｏｎｍ ｅ ｎｔ ｔ ｏ ｉ ｍ ｐｒ ｏ ｖｅ ｅ ｎ ｖｉ ｒ ｏｎ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ， Ｓ Ｏ ａ ｌ ｓ ｏ ｐｒ ｏｍ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏｎ ｃ ｏｓ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ｕｍ ｉ ｎｕｍ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐｒ ｉ ｓ ｅ ｓ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｉ ｍ ｐｒ ｏ ｖｅ ｄ， ｅ ｎｔ ｅ ｒ ｐｒ ｉ ｓ ｅ ｓ ｓ ｈｏｕ ｌ ｄ ｕｓ ｅ ｎｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏｇ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ， ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ， ｅ ｎｅ ｒ ｙ ｇ ｃ ｏ ｎｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｅ ｘ ｈａ ｕ ｓ ｔ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｄｕ ｓ ｔ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕｍ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｌ ｌ ｐ ｒ ｏｍ ｏ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ａ ｂ ｏｒ ｐｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ．
降低500kA铝电解槽炭阳极消耗的生产实践
第41卷第3期2019年6月甘肃冶金GANSU METALLURGYVol.41No.3Jun.,2019文章编号：1672-4461( 2019)03-0033-05降低500kA铝电解槽炭阳极消耗的生产实践曹国强(中国铝业股份有限公司连城分公司，甘肃永登730335)摘要:炭素阳极和氧化铝一样，作为铝电解工业生产的基本原材料之一。
降低炭耗也是降低电解铝生产成本的主要途径之一。
当电流效率为94%理论计算炭耗为354kg/t-Al,而实际生产中，预焙槽的实际炭耗量远大于理论炭耗量，两者之间的差值约在100kg/t-Al左右。
减少空气氧化烧损和阳极掉渣，提高阳极质量和操作水平，设置恰如其分的换极周期，合适的电流密度，采用低温、低效应系数、低过热度电解工艺，可以有效降低炭素阳极消耗。
关键词：降低;炭素阳极;消耗中图分类号:TQ151文献标识码：AProduction Practice of Reducing Carbon Anode Consumptionin500kA Aluminum Electrolysis CellCAO Guo-qiang(Liancheng Branch of China Aluminum Industry Co.Ltd.,Yongdeng730335,China)Abstract:Carbon anode,like alumina,is one of the basic materials for the industrial production of aluminium electrolysis.Reducing carbon consumption is also one of the main ways to reduce the production cost of electrolytic aluminium.When the current efficiency is94%,the theoretical carbon consumption is354kg/t-Al,but in actual production,the actual carbon consumption of the prebaked cell is much larger than the theoretical carbon consumption,the difference between the two is about100kg/t-Al.The consumption of carbon anode can be effectively reduced by reducing air oxidation burnout and slag drop,improving the quality and operation level of the anode,setting proper cycle of changing the anode,appropriate current density,adopting low temperature,low coefficient of effect and low superheat electrolysis process.Key Words:reduce；carbon anode；consume1引言现代电解铝工业追求高效率、低能耗、低成本、无严重污染的生产工艺。
200K A预焙铝电解槽低电压生产实践
200K A预焙铝电解槽低电压生产实践摘要：近年来，我国的电解铝工业迅速发展，随着氧化铝价格的一路走跌，国内有条件的铝企业都在扩大产能以求更大利润，主要采取建设规模较大的新厂和扩建原有的电解铝厂。
新建和扩建铝厂的投资都比较大，相比之下，通过挖掘原有基础设施的潜力，强化电流，降低电解槽的运行电压，可以用较少的投资，使系列铝产量得到提高，达到节能降耗目的，从而提升企业的经济效益。
关键词：预焙铝低电压分子比某公司200 kA预焙铝电解槽设计工作电压4.124V。
投产初期,由于种种原因工作电压一直保持高于此设计值,在一段时间内工作电压曾经处于4.17~4.20 V的范围内。
后来由于节能降耗的需要,对工作电压进行了下调,保持在4.15—4.18 V 的范围,但是与设计值仍有相当差距。
目前节能降耗已成为企业竞争的焦点,为此,公司工程技术人员进行了降低工作电压的技术攻关,目标是首先使工作电压达到设计值4.124 V左右,然后再进行低于工作电压设计值的生产实践。
一、概述过去的“三低一高”操作法中的“一高”就是说极距或电压高,虽然现在还未研究出极距和电压在多少数值时,直流电耗最低,但设计理念已决定上口温度不允许高,过去的高极距高电压会产生高效率观念必须要转变,只有保证“上冷下热”才会有高效率、低电耗。
200 kA预焙电解槽的电压平衡测试表明,较低的工作电压可以达到很好的效果。
某公司200kA预焙电解槽设定工作电压由4.180V已降至4.120 V,电流效率反而升高0.2%~0.3%,直流电耗下降100~200 kW·h/t-Al。
二、电压降低的好处电解槽早期破损的原因中,一个主要原因就是阴极选择性吸收钠的程度不同,出现炭块胀裂及阴极炭块扎糊缝气孔率大而渗入电解质或铝水,从而使炭块内部产生较大应力造成炭块破裂,即生产正常破裂。
当前电解槽的焙烧都用焦粒焙烧,铝水渗入的几率非常小。
只要装炉时谨慎,坚持装炉的物料的初晶温度从靠近阳极到靠近内衬即由里到外形成一个温度梯度差。
铝电解预焙槽降低阳极毛耗生产实践
３ ２ ２ 优化覆 盖料 结构 ．．
预焙电解槽 自身结构决定了覆盖料保温性在电 解生产 中的重要性 。覆盖料偏薄会造成电解槽热支 出过大 ， 电解质发粘 ， 角部伸腿肥大等， 覆盖料偏厚
会造成 炉膛空 ， 阳极气 体 排 出困 难 ， 阳极 温 度 上 升 ，
阳极压降上升等 问题。１０ｋ ２ Ａ系列结合现有技术 条件 ， 将覆盖料厚度 由 １ ｍ减至 １ ｍ， ６ｃ ４ｃ 破碎料 与
耗， 除需要抓好阳极生产部门的管理工作 ， 提高阳极 质量外 ， 作为阳极使用部门， 电解生产需要对进人生 产现场的阳极进行进一步“ 体检” 控制阳极高度不 ， 低于 ６０ｍ 对于阳极表面疏松 ， ０ ｍ， 存在明显横 向裂 纹或严重掉角 、 掉块阳极不安排使用 ， 根据阳极编号 建立 阳极使用跟踪档案 ， 确保在降低 阳极毛耗过程 中， 每块阳极的使用均处在受控状态 。
ＣＨＥＮ ｕ ｑ ａ ｇ Ｆ —ｉｎ
（ ｈｎ ｏ ｅ ｎｅｔ ｎ ＮｎｘａＱｎｔ ｇｉ ｎｒｙａｄＡｕ ｎｍ ｒｕ ｏ ｔ． Ｑｎｏｇｉ ５６ ３ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａＰ ｗｒＩｖｓ ｔ ｉｇｉ ｉ ａ ｘａＥ ｅｇ ｎ ｌｍｉｕ ＧｏｐＣ ．Ｌｄ ， ｉｔｎｘａ １０ ， ｈ ） ｍｅ ｇｎ ７ ｎ
铝量 、 电解 质 量相 对较 小 ， 氧化 铝浓度更 易 受到其 他
斑 。过高或过低 的电解质均会对 电解槽 的热平衡
和 物料平 衡 带来 影 响。 １０ｋ 系列 结 合 延 长换 极 ２ Ａ 周期 工作 ， 电解质 高度从 ２ ｍ的上 限逐 步 向 １ ｍ ０ｃ ８ｃ
因素的干扰 ， 如换极时进人槽 内物料过多、 塌壳等 ， 使槽 内氧化铝浓度在短 时间内过大， 电解质高度波 动较大、 铝液不稳定、 电压摆等 ， 对生产带来较大影 响， 这就要求我们操作更精细， 各项作业质量必须在 我们的严格控 制下。通 过制定详细合理 的考 核制 度、 奖惩办法 ， 全面监督各个环节 的作业质量， 加强 员工作业培训 ， 通过有针对性的开展换极、 出铝等各
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严格执行导杆压降的考核管理， 每工区小班对
换极 后 的导杆 压 降 必须 进 行 测 量 ， 导 杆压 降 超 过 对
规定值的导杆要进行人 工复紧， 把导杆压降控制在
第 ３期
张天星： 降低预焙阳极铝电解槽压降实践
成结壳 ， 从而使炉底压降增大 。只有保持合理 的两 项水平 ， 才能保持较低 的槽温和较小 的过热度才能 增 加 炉帮厚 度 ， 减小 水平 电流 ， 使炉 底压 降降低 。 （） 高换 极 质 量 ， 时 掌握 炉 底 状 况 。严 控 换 ２提 及
部 分是生 产过 程 中沉 积在 阴极 表 面上 的沉 淀结 壳 产
生 的压降， 降低炉底压 降需要各项技术条件 的支持
和匹配 ， 于投产 的 电解 槽 ， 对 只有从 优 化工 艺技 术 条
件 去解决 。
２ 低 电压 控 制技 术 的 实施 措 施
２ １ 降低 阳极 导杆 压 降 ．
Ｋｅ ｏ ｄ ：ａｕ ｎ ｍ ｔ ｎ ； ｖ ｒｇ ｏｔ ｇ ＤＣ ｎ ｔｃ ｓ ； ｎ ｒ ｙ ｓ ｖｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｌｍｉ ｕ ｐ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｖ ｌ ｅ； ｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｇ —ａ ｉｇ ｏ ｉ ａ
１ 引 言
工信部 ２ １ 年 １ ３ ０２ 月 ０日印发 的《 有色金属工 业“ 十二五” 发展规划》 铝工业 “ 及《 十二五” 发展规
（ 控制好 电解槽的热平衡 ， １ ） 合理保持两项水平 、 槽温和过热度。热平衡保持的是否合理对炉底压降
有直接 的关 系 ， 项水平 、 温 和过热 度是 保 持热 平 两 槽 衡 的 关键 。如 果 炉 帮 减 薄 ， 膛 变 大 ， 底 沉 淀 增 炉 炉 多， 水平 电流就会 增 大 ， 功 电压 减 小 ， 使 炉 底 形 有 致
第３ ４卷第 ３期 ２ １ ６月 ０ ２年
甘
肃
Байду номын сангаас
冶
金
Ｖ １３ Ｎｏ ３ ｏ． ４ ．
ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｊ ｎ ，０１ ｕ ．２ ２
文章编号 ：６ ２４ ６ （０２ ０ －１０ ） １７ ． １ ２ １ ） ３０ ４ ． ４ １ ４
降低 预 焙 阳极 铝 电解 槽 压 降 实践
光滑 。
理论上讲 ， 降低综合交流电耗有两个途径 ： ） （ 提 １ 高 电流效率 ； ） 低 槽平 均 电压 。 电流 效 率 的提 高 （降 ２
受 制 于槽 型结 构等 多 种 因 素 ， 时 间 内很 难 大幅 提 短
（） 划痕较 深 的母 线 进 行 在 线 铝 水 浇铸 ， 该 ３对 使
Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｃ ｅ ｓ ｔ Ｖｏ ｔ ｇ ｏ ｎ Ｐｒ ｂ ｋ ｎ ｔ ｎ ａ ｔｃ ｏ Ｄｅ ｒ ａ ｅ Ｐｏ ｌａ ｅ Ｄｒ ｐ ｉ ｅ ａ ｉ ｇ Ｐｏ ｌ ｅ ｉ
ＺＨＡＮＧ ａ ｘ ｎ Ｔｉｎ— ｉ ｇ
（ ＵｌｙａｄＴｃ ｎｌ ｙＤ ｐｒ ｎ， Ｈ Ｃ ａ ｚｏ ｒｎｈ ，ａｚｏ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｑ ａ ｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅａｔ ｔＣ ＡＬ Ｏ Ｌ ｎｈ ｕＢａ ｃ Ｌｎｈｕ７ ０ ６ ， ｈｎ ） ｉ ｏ ｍｅ
划》 中指 出“ 十二五” 期间有色金属工业节能减排任 务繁重 ， １ 年 ， ２ ０ 有色金属行业能耗 占全国能源消 ０
耗的 ２８ ， ． ％ 但工 业增 加值 只 占全 国的 １９％ ； 内 ．９ 国 电解铝 平均 吨 铝直流 电耗 １ ８ Ｗｈ 距 国内先 进 ３０４ｋ ， 水 平 １ ０ ２１０—１ ０ Ｗｈ水平 仍有 一 定 差距 ， 求 ２５０ｋ 要
处压 降基 本控制 在正 常范 围 。
２ ２ 降低炉 底压 降 ．
高 。根据电解系列的实际状况结合 同行业技术发展 趋势 ， 降低槽平均电压较为可行 。 本 文 主要 是针 对 国 内某公 司开 展降 低槽 电压工 作 中采取 的一些措施和实施效果进行了总结分析。
炉底压降一部分是阴极材料上产生 的压降 ， 一
规定值以下（ 对于槽龄较大的２０ｋ ０ Ａ系列导杆与母 线接触压 降平 均控 制在 １ ２ｍＶ左 右 ， 大 修 槽控 制 新
在 １ Ｖ左 右 ） ０ｍ 。同时 ， 对 ２０ｋ 针 ０ Ａ系 列 老 龄槽 较
多， 阳极 大母 线上 划 痕 多 ， 凸不 平 ， 凹 导致 阳 极 导 杆
电解铝 直 流 电耗 要 降到 １ ０ Ｗｈ ｔ ２５ ０ｋ ／ 。
压降较 大 ， 至个 别部位 划痕 深 。 甚 导致 阳极 电流 分 布 不均 的现象 ， 采取 了 以下 措施 ：
（） １ 在装极 前用 风 管 吹母 线 表 面 的杂 物 ， 格 控 严
制新装 极 的压降 。 （） 导杆表 面 的 毛刺 进 行 打 磨 ， 接 触 面 较 为 ２对 使
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｉ ｌ ｅｅ ｔ ｌｓｓ ｐ ａ ｔｉ ｉ ａ ｈ ｈ ｓ ｒ ｐ ｓ ｓ ｍｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｃ ｅ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ａ ｌｃｒ ｙ ｉ ｌｎ ｎ Ｃｈｎ ，ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｒ ｓｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｏ ｔｇ ｏ ｌ ｏ ｓ ｓ ｓ
张 天 星
（ 中国铝业兰州分公司 质量技术部 ， 甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３ ０ ０
摘
要： 本文结合 国内某公司铝电解生产实际情况 ， 提出降低预焙 阳极铝 电解槽压 降措 施 ， 实施后 电解槽 平均 电压
和直 流电单耗 等指标得 到了较大提高 。
关键 词 ： 铝电解槽 ； 平均 电压 ； 直流电单耗 ； 节能 中图分类号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文献标识码 ： Ｂ