提高电流效率
金属锰电解提高电流效率分析W
金属锰电解提高电流效率分析金属锰电解是个高能耗的过程,提高电流效率(ηc)是生产实践中最为关切的问题。
电流效率的高低直接关系到金属锰的产量与经济效益和产品品位的优劣。
工作人员通过Mn和H2的同时电析,阐明了阴极液中调氨以及(NH4)2SO4含量对阴极电流效率ηc的定量关系,并论述了影响电流效率ηc的重要技术条件。
一、金属锰电解阴极Mn和H2的同时电析前已述及电解锰阴极上进行着两个相到竞争的反应,析出金属锰的反应属于扩散控制反应,析氢的反应(H2)却属于电化学控制反应。
那么根据平衡反应原理,Mn2+和H+同时放电的必要条件应该是析出Mn,H2两反应的析出电势相等,即(1)式中id 和id∞为锰析出扩散电流密度与极限扩散电流密度(A/m2)。
阴极电流效率,即降低析出H2的电流密度iH2是提高ηc的主要途径。
从(1)式可知,iH2是随φ值增大而增加,但随pH值和aH2的增加而降低,反之亦然。
关于(1)式中id∞值,我们取Mn2+的扩散系数D=10-5cm/S,[Mn2+]=1mol/L10-3mol/cm3,取扩散层厚度=0.025cm,则i°d∞=0.0772A/cm2=772A/m2.id∞=i°d∞,[Mn2+]取电解阴极液[MnSO4]=[Mn2+]=0.5mol/L,则id∞=772×0.5=386A/m2.(1)式中aH2为塔菲尔系数,在0.05mol/LH2SO4溶液中金属Mn上的氢交换电流密度i=10-7A/cm2.H2在金属上的超电压是与pH有关的,25℃时为ηH2=aH2+0.0591pH+0.1182lgiηH2=-0.1182lgi°+0.0591pH+0.1182lgii°为pH=0时的标准交换电流密度。
在0.05mol/LH2SO4中,i=10-7A/cm2,以数据计算可得,0.05mol/LH2SO4溶液的pH=1.231,那么i=i°•[H+]0.5,即10-7=i°0•10-1.231×0.5,i°=10-6.325则aH2=-0.1182lg10-6.325=0.755V所以,H2在Mn上的超电压为ηH2=0.755+0.0591pH+0.1182lgiH2运用上述所导出的id∞和aH2值,再使用我们通过电化平衡计算所得有关φ值,代入(1)式,即可计算得到表1和表2数据,并可以定量确定氨加入量[NH3]加入和[NH4]2SO4(B)浓度对阴极电流效率ηc的影响,见图1和图2。
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。
详细介绍一下氯化钠的作用
氯化钠是电冶金中常用的电解质原材料之一,它在电解质中的作用主要包括以下几个方面:
1. 导电作用:氯化钠在电解质中能够离解成钠离子和氯离子,这些离子能够在电解质中自由移动,从而传递电流,使得电解质具有良好的导电性。
2. 稳定电解质:氯化钠的存在可以稳定电解质的酸碱度,防止电解质的酸碱度发生剧烈变化,从而保证电冶金过程的稳定性。
3. 提高电流效率:氯化钠可以增加电解质的电导率,从而提高电流效率,使得电冶金过程更加高效。
4. 防止电极极化:氯化钠可以在电极表面形成一层保护膜,防止电极极化,从而延长电极的使用寿命。
5. 促进金属离子还原:氯化钠可以促进金属离子的还原,从而提高电冶金的产率和质量。
总之,氯化钠在电冶金中具有重要的作用,它可以提高电解质的导电性、稳定性和电流效率,同时还可以防止电极极化和促进金属离子还原,从而保证电冶金过程的顺利进行。
如何提高铝电解生产过程的电流效率
铝与 氟化钠 作用 :
Z+ 6 a N F — N a3 F6+ 3 a AZ N
AL七 6 nF — N At + F 3 a F N
不 变 的量 , 果 想 改 变 其 值 , 从 电 流 强 度 入 手 , 如 便 有 些 铝 厂为 了提高 产铝量 , 制 提高 电流 强度 。 强
第 1 期 总 第 24期 2 1
21 0 0年 6月
内 蒙 古 科 技 与 经 济
In rM o g l ce c c n lg & Ec n my n e n oi S in eTe h oo y a oo
No 1 , 2,t e 2 4 h i解 等 因 素 的 影 响 。 电 水 3 实 际 生 产 过 程 中 , 起 铝 损 失 , 低 实 际 产 铝 量 引 降 的 主 要 原 因
3 1 铝 的 溶 解 损 失 .
C— o 3 5 g . 3 6 A h
铝 的 电化 学 当 量
I电解槽 系列 平均 电流强度 ; : t电解 时间 ; : 例 : 0 KA 的 铝 电 解 槽 , 4 的 产 铝 量 。 30 2h
关 键 词 : 流 效 率 ; 的 二 次 反 应 ; 解 温 度 ; 流 密 度 ; 解 质 的 摩 尔 比 电 铝 电 电 电 中图分类 号 : TF8 1 2 文献标 识码 : A 文 章 编 号 :o 7 6 2 (0 0 1 一 o 7 一 O 1o— 912 1)2 O8 2
铝 电 解 过 程 中 , 响 电 能 损 耗 的 一 个 主 要 因 素 影 便 是 电流 效率 , 平 均 电压 为 4 2 , 产量 为 2 在 .V 年 0万 吨 的 铝 厂 , 流 效 率 每 提 高 1 , 年 可 节 省 电 能 电 每 A 0 2 9 o W ・h, 电 价 为 0 3 2 k 当 . 5元 / w ・h, 节 省 成 k 可 测 量 精 确 , 由 于 需 放 入 示 踪 元 素 , 引 人 一 定 但 会 的 杂 质 , 低 铝 的 品 位 。铝 液 中加 入 少 量 示 踪 元 素 , 降 均 匀 溶 解 后 , 液 测 得 铝 中失 踪 元 素 含 量 。 踪 元 素 取 示 选择 ; 、 、 射 性 同位素 。 铜 银 放 设 取 铜 为 示 踪 元 素 , 入 量 M 。铝 液 中 铜 的 总 加 , 浓 度 C , 液 中 固 有 铜 质 量 M 浓 度 为 C: 知 : 铝 z , 可
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。
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。
低电压运行下提高电流效率的探讨与分析
11产量 和 热量 计 算 .
能利用率提高到 5 %, 5 吨铝 电耗将节约 10 k h — 00 w / T A 以上 。 l 近年来 , 铝电解行业正寻求创新 , 力求突 破, 向提高铝电解 电能利用率的方 向迈进 , 已着力
研究开发 出新型阴极技术和强化电流 降电压技术 。 从应用范围来看 , 大面积改造现有电解槽的阴极结
我 国 电解 铝 工业 历 经 了发 展 预 焙槽 、 扩大 槽 容 量 等 重要 阶段 , 业技 术 达 到 或超 过 了世界 先 进 下 降成 本 反而 上 升 的技 术 管理 拐 点 。
平 。特别是近十年以来 , 0 k 3 0A级的铝 电解槽建设 突飞猛进 , 0 k 4 0 A级 以上 的铝 电解槽建设也颇具规 模 , 0k 、 0 k 级 的铝电解槽也在设计 发展 。 50A 60A 但
电解槽温度过高、 分子 比过高 , 容易造成排在铝之
前 的金 属离 子 被还 原 ,造成 电流 损失 , 重影 响 电 严
加单位 面积阴极 电流密度 , 提高单位面积铝 的析 出 量 ,即增加铝产量 。 但要考虑强化电流的同时 , 各
种 固体 电压 降 随之 升 高 ( 线压 降 、阳极压 降 、阴 母
要内容的强化电流降电压技术势必成为行业创新发 展的新方 向。 只要我们充分认识 电解过程 中各 因素 之间的关系 , 正确调配 , 使之更加适应 , 就能进一 步优化 电解工艺 , 到提高电能利用率 、降低电耗 达
t ——生产槽 日2 4×天数( h )
— —
电流效率
( %)
z ——槽台数
1强 化 电 流
国际上诸如加铝 、 海德鲁、 迪拜等 电 铝企业 ,
逐步将 阳极 电流密度强化到接近 1 / 其 中最具 Ac 。 m 代 表性 的海德鲁铝厂 电流密度 09 /m ,电压 4 .A c . 0 V 极距 3 c 电流效率大于 9 %。 8, . m, 5 4 如果把其数
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%。
浅析200kA预焙槽低电压下提高电流效率的措施
浅析200kA预焙槽低电压下提高电流效率的措施【摘要】根据200kA电解槽低电压生产实践经验,结合理论分析,采取强化电流措施,对该类槽型进行了工艺技术条件优化,改善了工艺制度。
从而可以提高各项经济技术指标,达到提高电流效率,降低直流电耗的目的。
【关键词】优化;铝电解工艺;提高;电流效率0 前言某公司投产至今已有30年,一直进行电流效率的研究,从理论到实践都有了很大的进展。
近年来,200kA预焙槽实施了低电压生产技术。
但推行低电压生产不久,发现电解槽电流效率较推行前降低幅度较大,为此,该公司召开了班组长和专业技术人员研讨会,决定攻关200kA预焙槽低电压生产下提高电流效率的措施。
1 电流效率低的原因分析电流效率低主要是电解电流通过了阴极,应该产铝,但实际没有产铝。
电流效率低原因有以下几项:1.1 铝的二次反应损失因推行了低电压生产技术前期,电解槽热平衡不好,供料间隔设定不合理等因素,造成槽温较高,阳极效应系数加大,部分槽阳极效应系数达到0.2次/槽·日以上,导致电解槽内CO2(气)浓度增大,同时因阳极效应系数升高,电解槽内下层铝液翻滚到电解质内到达阳极表面机会加大,从而为铝的二次反应提供了良好的反应条件。
1.2 钠的析出钠的析出反应式为:6Na(溶)+3CO2(气)+2AlF3(溶)=6NaF(溶)+Al2O3+3CO(气)。
1.3 Al4C3的生成反应式为:4Al(溶)+3C(固)=Al4C3(固),因推行了低电压生产技术和强化电流降电压技术,电解槽阴极块为201项目阴极块,阴极生产厂家生产该种阴极块时间不久,经验不足,有部分阴极块湿润型不好,质量欠佳,加速了Al4C3的生成。
1.4 杂质引起的损失实践证明电解质中Fe、P、V、Si、Zn、Ti和Ga等杂质的阳离子每增加0.01%,电流效率降低0.1~0.7%。
因某公司推行了低电压生产技术和强化电流降电压技术期间,为降低成本,为电解槽购进了高硫焦含量较大的阳极炭块,因高硫焦杂质含量较高,一定程度影响了电流效率。
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
400kA电解槽低电压下提高电流效率节能关键技术解析
400kA电解槽低电压下提高电流效率节能关键技术解析青海省西宁市 811601摘要:人们生活水平的不断提高,大众对自己生活的环境、生活的质量、资源的使用情况等多个方面都非常关注,并提出诸多的要求。
我国铝电解工业在新时代背景下,获得更好的发展,不同类型的大型电解槽应运而生,出现在工作人员的面前,能耗指标也在不断的优化。
因此,本篇文章主要对 400kA电解槽低电压下提高电流效率节能关键技术进行认真分析,希望能够为相关工作人员起到一些参考和帮助。
关键词:400kA;电解槽;低电压提高;电流效率;节能关键技术;众所周知,在我工业领域当中,电解铝行业发展过程当中会耗费更多能源。
近几年来,铝电解节能技术在国内呈现出高速的发展态势,全新的技术包括:新型结构铝电解槽技术、异形阴极铝电解槽技术、降低水平电流技术等等。
人们生活水平不断提高,环保意识也越来越强,当代铝电解技术需要向着节能、减排的方向所发展和前进。
面对国家节能减排环保政策以及相关要求,国内电解铝企业需要进一步降低铝电解的能耗。
基于此,本文下面主要对400kA电解槽低电压之下提高电流效率节能关键技术展开深入探讨。
1、电解槽电压降低幅度与电流效率试验电解槽高极距一定高效率,这是较为传统的观念,但事实上,原铝交流电耗较高。
电压与电流效率,对铝液电解交流电耗的主要因素。
极距决定电压,极距高度即使发生了轻微的变化,也会导致铝液当中电流的再分布,因为滤铝当中存在着磁场,所以导致电磁力发生了改变。
电磁力又会反过来,导致铝液界面的不稳定,电流效率不断的下降,甚至会出现极间短路问题。
针对于这样的情况,需要保证有足够的极距,只有这样,才能够保证铝电解槽更加的稳定。
2、精窄氧化铝浓度控制技术对电流效率的影响主要依托操控及控制系统,对电解槽氧化铝浓度的控制,才能够真正实现目标。
在操控机控制系统,对氧化铝浓度进行判断的过程当中,主要是将槽电阻的变化率作为重点以及判断的基础,最终实现了判断的目标。
低电压下铝电解槽提高电流效率的研究
分子 比。 目前 ,大部 分铝 厂 为 了适 应 低 电压技 术 的 实施 ,往往 采用 22 24 右 的分 子 比 。 .~ .左
() 它氟化 盐含 量 。向工 业 电解 质 中加入 C F 2 其 a、
M F LF 添加 剂 , 以有 效 降低 电解 质 的初 晶温 g 、 i等 可
大 后 , 面 临越 来 越 大 的资 源和 能 源危 机 ,综合 能 正 耗 已成 为 影 响 电解 铝 企业 生存 和 发展 的关 键 因素 。 根 据 国外 经验 和 近 几年 来 的技 术 进 步 , 内大部 分 国 电解 铝 企业 采 用 了低 电压 工艺 技 术 路线 , 力求 降 低 电解槽 的综 合 能 耗 ,实 现企业 利 润 最 大化 。但 随着 电解 槽 工 作 电压 的降低 , 何 保持 或提 高 电解 槽 在 如 低 电压 工作 状 态 下 的 电流合 的节 能效 果 , 降低 电压 的过 程 中要 寻 找 在
作 者 面前 的一 个 主 要研 究 课题 。 文根 据 低 电压 技 本 术 特点 ,从 电解槽 设 计 、工 艺 条件 保 持 、高 电流 效 率特 征 和操作 管 理等 诸 多方 面分 析 了影 响 电流效 率
的 主要 因素 ,并 根 据 实 际生 产 提 出有 效 的改 进 措
关 键 词:铝 电 解 电流 效 率 低 电 压 保 温 性 设 计 新 型 结 构 电 解 槽
1 前 言
中 国铝 工业 在经 历 了数年 的蓬 勃发 展及 迅速 壮
特别 是 角部 容易 出现过 于 肥 大 的现象 , 成 阳极 安 造 装 困难 , 生 顶 断 阳极 导 杆 情况 。因此建 议 电解槽 产
2 突破 电解 槽 设 计 理 念
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
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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。
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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。
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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,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。
高铝水平对提高电流效率的重要性及其负作用的克服[邓发权]
高铝水平对提高电流效率的重要性及其负作用的克服邓发权(福建南平铝业电解分厂)摘要:在生产中,通过对低铝水平生产和高铝水平生产的长期比较,证明了高铝水平对电流效率的提高具有非常重要的作用;采用高铝水平、中分子比、中温、低电压的生产模式并加强角部保温,完全可以克服高铝水平所带来的负面影响。
关键词:高铝水平;电流效率;伸腿;中分子比;低电压;角部保温铝电解生产追求的是平稳、高效,提高电流效率、降低电耗、延长槽寿命是追求的最终目的。
无论是以效应控制为中心的生产模式,还是以温度控制为中心的生产模式,也不管是低电压生产模式抑或是“四低一高”工艺管理模式等,虽然各有各的优点,在某些方面也具有科学和合理的成份,但对于提高电流效率、降低电耗及延长槽寿命方面,均有明显的局限性,要想取得更大的突破,难度较大。
经过多年的槽况分析,笔者发现:“铝水平”这个技术参数在提高电流效率、降低电耗及延长槽寿命中,发挥着极其重要的作用。
1 较高铝水平对电解生产的主要作用⑴由于大型预焙铝电解槽的热容量较大,其磁场平衡的能力也相对较差,较高的铝水平其主要作用就是为了稳定磁场。
它填平了槽底上高洼不平之处,使电流比较均匀地通过槽底,水平电流大大减小,降低了针振和电压摆发生的机率与幅度,并减少对阴极的侵蚀等。
⑵较高的铝水平具有良好的导电性能,具有使阳极电流和阴极电流分布比较均衡的功能。
⑶由于铝的导热性好,使电解槽内温度分布比较均匀,因此保持较高的铝水平使阳极底部热量能够及时地散发出去,有利于调节、降低槽温,减弱二次反应。
⑷槽温的波动其实就是过热度的波动,槽温的大起或大落,不仅降低了电流效率,而且容易熔化槽帮,既降低了铝水品位又极易危及到电解槽的安全运行。
较高的铝水平能储存较大的热容量,因此使得电解槽有较大的热稳定性。
在偶然发生的阳极效应、槽电压升高和电流增大时,可使电解槽内产生的大量多余热量储入铝水中,而不至于使电解槽温度上升得过高,不会给电解槽的热稳定性带来很大的影响,这对改进和提高电解槽的电流效率是有好处的。
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。
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提高电流效率
一、小组概况
泰山铝业公司“技术开发”QC小组,自2005年成立以来,在新的冶金行业,积极探讨新技术,严格按照PDCA的程序开展活动,为企业创造了显著的经济效益和社会效益。
小组概况表
二、选择课题
在大型预焙槽的炼铝过程中,电流效率的高低直接影响到各项经济技术指标的完成。
因此如何提高电解槽的电流效率成为摆在我们新建铝厂的一个崭新的课题。
1、目标的提出
我厂一期启步工程62台电解槽投入生产后,生产三年后,电流效率仅在90%,为了尽快的提高铝厂的经济效益,按照公司要求,2006年11月份,电流效率必须达到91%,最终达到92%。
2、现状分析
1)我厂缺乏铝电解生产技术的研究经验。
2)现场生产存在技术参数紊乱现象。
3)电解槽热平衡出现失控。
4)电解槽物料平衡失衡。
3、课题的选择与评估
针对现状分析,小组成员围绕能否通过优化技术参数,提高电流效率这一课题,展开了认真的分析与评估。
首先,我们列出了以下几项内容,作为分析评估的条件:
a、厂部和车间是否支持;
b、研发资金是否有保障;
c、自主研发能力如何;
d、是否有相关科研单位合作;
e、有无相关经验与资料参考。
我们采用表决法,对以上条件进行了投票表决。
下表为课题必备条件评估表,认为条件具备或基本具备的投赞同票:√,认为暂不具备的投反对票:×
以上表决,满票30票,赞同票25票,反对票5票,这说明课题必备条件占有率80%以上,因此,本次所选课题成功率较大。
4、确定课题
综上所述,确定课题为“提高电流效率”。
三、设定课题目标
1、课题目标
综上所述,通过对电解槽的电解质水平、铝水平、分子比、槽电压等各项技术参数进行优化,达到提高电流效率的目标。
2、目标值
为了确保本次QC目标的实现,我们小组经过认真论证,将目标值定为:
四、对策方案的提出
由于泰山铝业公司刚刚投产,铝电解生产经验较少,缺乏对各项工艺技术参数的应用研究,没有可以借鉴的材料。
于是,小组成员,运用“头脑风暴法”,针对“电解工艺技术参数的优化”这个主题,提出了以下三种优化方案。
五、可行性分析
对策方案的可行性分析,为更好的体现小组活动的“广泛的民主性”,由小组成员对三个可供选择的对策方案进行评估打分,见下表:
对策方案可行性分析,评估及选定表
备注表中:▲—5分⊙—3分□—1分
六、方案的确定
从评估表结果看,B、C两个方案均可采用。
两个方案哪一个能尽快达到公司要求,则无把握,都需试验验证。
两个方案比较,C方案较易实施,成本最低,因此,先实施C方案。
如果C方案达到要
求,B方案不实施,如果C方案没有达到要求,则实施B方案。
七、制定对策与实施
1、C方案的研究制定
1)、制定C方案的对策计划
C方案的对策计划表
2)依据对策计划逐步实施
(1)对两车间电解槽进行摸底调查,于2006年5月12日选取4台槽进行工艺技术参数的优化工作,它们分别是102#,118#,121#,130#电解槽。
(2)小组成员根据102#,118#,121#,130#电解槽的实际情况于2006年5月15日对各项技术参数进行了优化:
a.调整了电解槽的物料平衡,按照所估算的电流效率对下料间隔进行了推算,确定了以上4台槽的下料间隔。
b.依据各槽的能量平衡,确定了不同的设定电压,最终控制在
4.16伏。
c.调整电解成份,利用ALF3调整了分子比,使其控制在2.2到2.4之间;并停止添加MgF2调整了其含量,控制在2%到4%。
d.调整了以上四台槽的阳极电流分布,使其均匀分布,处在1.5到3.0mv之间。
(3)通过优化各项技术参数得出如下规律:
a.分子比控制在2.2~2.4,电流效率可提高0.5%~1%。
b.电解温度每低10℃,电流效率可提高1%~2%。
c.阳极电流分布均匀,可减少铝液的二次损失,达到提高电流效率的目地。
d、MgF2可降低初晶温度,但使电解质成份变的极其复杂,不利于生产,因此停加。
(4)根据参数的优化,确定参数的保持方案
分子比:2.2~2.4;电解温度:950℃±5℃;
MgF2含量:<3%;阳极导杆压降:1.5~3.0mv;(5)试验验证
通过实验发现,4台槽各项技术参数优化后,出现于不同的现象,102#槽虽然各项技术参数保持较好,但槽况不稳定;118#、121#槽电流效率达到了91.5%提高了1.5%,但是炉膛过大;而130#基本正常,电流效率变化不大。
结论:通过对以上各槽的参数优化,虽然电解槽的电流效率有所提高,但整体提高幅度不大,仍不能达到厂部要求。
2、B方案的研制
1)、制定B方案的对策计划
B方案的对策计划表
3、依据对策计划逐步实施
1)与东北大学进行了联合攻关,利用东北大学先进的实验设备认
真研究了不同指标差异的电流效率状况,如下表
表不同技术参数下的指标差异
按照以上分析结果,小组成员经过分析决定采用D参数组合,进行技术参数的优化,并且于2006年9月20日在两车间进行了全面实施,将各槽的设定电压在微机站统一调至4.15V。
2)设定电压调整一周后,又于9月27日在电解车间进行了分子比的调整,使各槽统一达到2.3~2.5的范围。
3)在9月20日~10月27日的调整过程中,对个别不适应此参数的电解槽,利用调整保温料的厚度以及电解质水平、铝水平进行了治理。
4)2006年10月19日,由动力车间强化了2KA系列电流,补充了电解槽的过热度。
5)在B方案实施过程中,继承发扬了C方案中,利用估算电流效率来确定下料间隔的成功经验,对各电解槽进行了全面的调整。
6)试验证明
在技术参数的调整过程中,我们严格按照不怕不合理就怕不统一的思想进行了参数的优化,将电解槽的各种技术参数严格按照D参数组合的要求,调整到位。
在调整完后,我们对10台出现窗口温度过高、炉底有沉淀的电解槽,通过增减电解质水平,铝水平高度、Al2O3保温料的厚度进行了综合治理,最终使各电解槽全部能在D参数组合下稳定运行。
结论:通过采取B方案进行参数优化,使我公司的电解槽达到了高效平稳运行,改善了技术参数紊乱现象,使电解槽的能量平衡,物料平衡处于最佳状态,达到了厂部的要求。
八、效果检查
1、目标值测试
a、七月份技术参数调整结束后,我们于11月10日~11月17日,利用盘存法,测量了各槽的电流效率,各槽的电流效率有了明显提高,全厂平均电流效率达到了91.5%。
b、7月20日~7月23日我们与东北大学铝电解教授专家采用奥氏气体分析仪抽查了6台电解槽,连续三天进行了瞬时电流效率的测试,测试结果如下表所示:
由上表可见,抽查的6台电解槽的瞬时平均电流效率为96.19%。
表明优化技术参数后,电解槽的电流效率有了明显的提高。
2、结论:目标值全部达到
优化技术参数后,我们对优化前后的电流效率进行了统计对比,如下图所示:
由上图可以看出,参数优化后,电流效率逐月提高最终达92%,达到了公司要求。
该次技术参数优化活动,取得预期的效果。
九、巩固措施
将优化参数的保持纳入电解生产技术标准如下:
1、电解槽正常生产技术标准(编号:HXL/Z1J—08--01)
2、出铝技术标准(编号:HXL/Z1J—08--03)
3、母线转接技术标准(编号:HXL/Z1J—08--04)
十、效益分析
优化技术参数后电流效率比优化前提高2%,因此由下式计算62台电解槽每天多产铝:193×0.3356×24×2%×62=3.373吨。
按全年平均铝价¥2万元/吨.Al,则从7月份到12月份新增产值:3.737×30×6×2=1345.32万元,使吨铝成本下降了448元左右。
十一、回顾与打算
通过此次QC活动,我们切身体会到PDCA循环法的科学性,使我们的工作取得了预期的效果,并取得了一定的经济效益和社会效益。
在今后的QC活动中,我们将进一步利用PDCA循环法,解决工作中的实际问题,为我厂的技术进步做出积极贡献。