铝电解槽阳极效应
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。
控制电解铝生产中阳极效应的新技术
控制电解铝生产中阳极效应的新技术摘要：铝电解槽产生阳极效应时，铝电解槽电压迅速增加，可达20-50伏。
这种现象可能导致电力效率下降，破坏整个电力系统的电力供应稳定，影响铝电解中铝的生产和质量。
阳极是熔盐电解的一种特殊现象，其阳极在电解铝生产中最为明显。
业界人士逐渐倾向于认为铝电解更有害。
因此，世界上许多国家密切监测阳极对铝电解生产的影响。
结合生产实践，分析了复杂电解液系统铝电解槽阳极反应的危害和原因，以及控制阳极效应的具体措施。
关键词：电解质；铝电解；阳极效应；分析；控制前言预焙阳极质量将直接决定铝电解液的影响以及铝电解液生产和经济技术指标。
在同一个电解生产环境中，高质量的预焙阳极可以稳定铝电解生产过程，主要技术和经济指标也可以很好，特别是在电流较高的情况下，从而产生更好的电解效果，并有助于缺少高质量预焙阳极可能对铝电解产生严重影响。
此外，它还增加了因裂纹而移除区块的可能性，从而大大减少阳极总面积，从而增加电流密度。
这也会改变阳极电流分布并降低电流效率。
拆除掉的残块增加了工人的工作量，妨碍了残块的正常运作，并影响了他们的工作环境。
因此，保证阳极质量必然提高电解技术指标。
1阳极效应的发生机理概述专家们以各种方式解释了铝电解槽反应中阳极效应的原因，其中最合理和最广为人知的机制是:随着铝电解槽反应的进展，当氧离子减少到一定程度时，电解槽中的氧离子逐渐减少当四氯氟化碳分解时，小的碳颗粒会沉淀。
这些碳颗粒附着在阳极表面，形成电解液表面和阳极表面之间的屏障，使电解液不能很好地滋润阳极，阳极产生的气体不能顺利及时排出，从而导致介质中形成气流，严重影响其行为阳极张力增大，最终产生阳极效应。
当你再次添加氧化铝时，氧气再次冲向阳极此时氧气与碳粉反应，阳极表面平静，铝电解过程逐渐恢复正常。
一些人认为，铝电解槽正常生产中产生的阳极效应可以反映电解槽的工作状态，补充电解槽的热量，清洁电解槽和阳极。
此时阳极效应有积极的一面但是，随着科技的发展，铝电解技术和电解工艺的改进和优化，阳极的好处越来越少，阳极的负面影响越来越大。
浅议铝电解槽扩容后降低阳极效应系数的方法
生产中当电解温度较高时一般不发生阳极效应。 电解温度过低 ，则 电解槽 的热平衡遭到破坏 ，电
解 质 的温 度 不 足 以加 热 氧 化铝 物 料 ，氧 化铝 未 能很好 溶解 而造 成 Ａ：， 浮 ，此 时 电解 质 的密 度 和 黏 度 增 １ 悬 ０ 大 ，电解 质 溶解 氧 化铝 的能力 明显 降低 ，槽 底 产生 大 量沉 淀 。应 强调 的是 ，当电解 槽 温度 过低 时 ，电解质 的 黏度 和 密度 增 大 ，电解 质 对炭 阳极 的湿 润 性 变差 ，
解质 中氧化铝浓度 降低 到一定程度 ，就发生 阳极效
应 。发 生 阳极效 应 的氧化 铝 浓度 大小 与 阳极 电流 密度 有关 ：阳极 电流密 度 大 时 ，阳极 效应 在 氧化 铝浓 度 较
６ ｏ§Ｔ ４
能大大地保证电解质 中 Ａ：， １ 的有效浓度 ，避免电解 ０
维普资讯
化合物气体 ｃ ４ ｃＦ，增加了工作量 ，同时恶化了 Ｆ和 ２ ４
环境 。 （）熄 灭 阳极 效 应 大多 数厂 家 采用 插木 棒 的 办 ７
法 ，这加大 了木材 的用量 ，消耗 了森林资源 。因此 ，
降低 阳极 效应 系数在 铝 电解 生 产 中有着 重 要 的现 实 意
义。
２ 影 响 阳极 效 应 的 因素
高 时到来 ；阳极 电流密 度 小 时 ，阳极 效应 在 氧 化铝 浓 度较 低时 到来 。
（ ２ ）炭阳极附近氟离子浓度升高而氧离子浓度 降
低。
生 前 的一 段 时 间 内 ，电 压 处 在 较 剧 烈 的波 动 状 态 之
（）炭 阳极 的 电位 超 过 了含 氧 离 子放 电所 需 的 电 ３ Nhomakorabea维普资讯
阳极效应的治理[宝典]
![阳极效应的治理[宝典]](https://img.taocdn.com/s3/m/29ee54d088eb172ded630b1c59eef8c75fbf958d.png)
阳极效应的管理阳极效应（AE），是电解槽熔盐电解过程发生在阳极上的一种特殊现象。
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。
随着现代国际上对环境保护问题的重视，阳极效应过程中产生温室气体问题日益成为全世界关注的问题。
再加上近代大型预焙电解技术的发展，以“阳极效应管理为中心”的技术控制思路逐渐被以“控制过热度为中心”的控制思想所取代，阳极效应的控制问题也就日益成为铝电解行业发展的瓶颈。
零效应系数的控制思想逐渐得到全球铝行业的广泛认同。
今天，我想就以目前我所熟知的一些方面浅谈一些有关阳极效应的控制方法，希望能对大家有所裨益。
一、阳极效应发生的原因有关阳极效应的机理，业界存在多种理论和说法，但不论是那种理论和说法，有关阳极效应发生的本质都是电解质中缺乏氧化铝。
二、业界对阳极效应利弊的一些看法和观点目前，有关阳极效应，普遍认为的优点是可以利用效应来检测电解槽中的氧化铝浓度；利用效应清理电解质中的碳渣。
普遍认为的缺点是增加电能消耗和原料损失；影响系列电流的稳定；增加劳动量；增加温室气体的排放量，加剧环境污染。
实际上，大家可以从以上认为的有关阳极效应的优点方面还是渗透着一些希望通过阳极效应以改善技术条件的思想成分。
至于阳极效应的缺点方面讲的比较透彻。
按照目前盛行的零效应控制思想：想要处理炉膛，可以借助改善技术条件的途径解决，那么，阳极效应除在焙烧启动期间有清理阳极底掌碳渣的优点外，几乎无任何优点可谈。
因此，在实际生产中一定要树立的思想是：尽量控制阳极效应系数保持在很低的范围，最好是少来甚至是不要发生阳极效应。
三、AE的控制1、效应等待时间（AEW）的作用之所以设置AEW，其目的是为了保证每台电解槽按计划发生效应，定期检测电解质中氧化铝含量。
从另一个方面来讲，也是目前电解槽的控制水平和现场工人的操作水平尚未达到实现零效应管理目标的能力。
另外，在实际生产过程中，为了获取较高的电流效率，就必须保持较低的分子比，而降低分子比阶段对炉膛的控制就成为一个难点问题。
铝的阳极氧化电解过程中的现象
铝的阳极氧化电解过程中的现象
铝的阳极氧化是一种常见的表面处理方法，通过电解的方式在铝制品表面形成一层致密的氧化层，提高其耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
在这一过程中，有许多有趣的现象和特点。
在阳极氧化的过程中，铝制品被作为阳极，放入含有硫酸等电解液的槽中，通过电流的作用，在铝表面生成氧化膜。
这个氧化膜形成的速度是非常快的，甚至可以达到每分钟几微米的增厚速度。
这种快速的氧化速度让人不禁感叹电化学反应的神奇。
在阳极氧化的过程中，铝制品的表面会发生颜色的变化。
随着氧化膜的增厚，颜色也会逐渐变化，从银白色到灰色，再到深灰色、青灰色，最终形成黑色。
这种颜色变化是由于氧化膜的不同厚度导致的光的干涉和衍射现象，给人一种视觉上的享受。
在电解过程中，会伴随着气泡的产生。
当电流通过电解液中的铝制品时，会发生水的电解，产生氧气和氢气。
氢气会在铝制品表面产生气泡，并随着氧化膜的形成逐渐减少。
这些气泡的产生不仅是电解过程的必然结果，也是阳极氧化过程中的一个有趣现象。
阳极氧化的过程还受到许多因素的影响，如电解液的浓度、温度、电流密度等。
这些因素会影响氧化膜的厚度、致密性和颜色，进而影响到阳极氧化的效果。
因此，在实际生产中，需要根据具体要求进行调整，以获得理想的氧化层。
总的来说，铝的阳极氧化电解过程是一个复杂而有趣的过程，通过电化学反应在铝制品表面形成氧化膜，提高其性能。
在这一过程中，伴随着氧化膜的形成、颜色的变化和气泡的产生等现象，让人不禁感叹电化学的神奇。
通过对这些现象的深入研究，可以更好地理解和掌握阳极氧化的原理和技术，为铝制品的表面处理提供更好的解决方案。
降低铝电解槽阳极效应系数的途径
的 同步采样 值所计 算 出 的槽 电阻序 列进 行滤 波 、平 滑
由于引 起槽 电阻变 化 的因素 很 多 ，所 以单 纯依 据
耗 的好途 径 ，主要 有 ：提高 电流 效率 ，低 温 生产 ，低 电压生产 以及 对电解槽 余热 的利用 。
型结构 电解技 术 。
参考文献 ： 【］ 竹 贤 预 焙 槽炼 铝［ ］ 京 ：冶金 工 业 出版 社 ，２ ０ ． １邱 Ｍ． 北 ０５ ［］ 异 ，杨 冠 群 ． 电解 技 术 问 答 【 ． 京 ：冶 金 工 业 出 版 社 ， ２杨 铝 Ｍ］ 北
砂 状 氧化铝 具有 较低 的吸水 性 ，能够 较快 地熔 解
预报准 确率 的 。此外 ，槽 电 阻滤波 以及 斜 率计 算 方法
的优 劣对 预报 成 功率 也有很 大 影 响 。本 文 在分 析 大型
在融熔 的冰 晶石 里 ，同时也 具有 较好 的活性 和足够 的
比表 面积 ，以及粒 度均 匀 ，能够 有效 地吸 收 Ｈ Ｆ气体 。
２ １ 年第 １ ０ １ 期
青 海 斟技
降低铝电麓槽 阳极 效应 系数 的途径
孙玉 顺 ，梁桂莲 （ 国铝业 青 海分公 司 ，青 海 中
摘
大通
８００ ） １ １ ８
要 ：阳极 效 应 系 数 是铝 电解 生 产 中一 项 重 要 的 经 济技 术 指 标 ，同 时 又是 一 项 关 键 的技 术 条 件 。本 文 在 分 析 阳 极
应 的合适 范 围 内 。在 效应 等待 时 间未 到 的设 定 时间段 内 ，根 据 电阻斜 率 和累 积斜率 的变 化趋 势 ，调用 效应 自动熄 灭程序 ，首先 对 电解槽 进 行快 速加 料 ，然 后等 待 氧化 铝溶解 ，改善 电解 质对 炭 素 阳极 的湿 润性 ，接
阳极效应解释
阳极效应熔盐电解提取过程中发生在阳极上的一种特殊现象。
其表现形式是在阳极表面形成越来越大的气泡,使电解质对阳极的湿润能力降低,最后形成气膜,几乎覆盖整个阳极形成电极与电解质之间接触被切断的状态。
这时电流难以通过,当电源电压一定时,电流便会显著降低;在工业生产电流通常恒定的条件下,槽电压便会骤然升高到数十伏,个别可达100V以上,导致电流穿透气膜,而产生许多细小的电弧,此时阳极表面不再大量析出气泡,电解质沸腾停止。
熔盐电解提取诸如铝、钙、铍、锆、钽、稀土金属等金属时,都会发生阳极效应,但在工业生产条件下,以冰晶石-氧化铝熔盐电解炼铝和铍氟酸(2BeO·5BeF2) 熔盐电解炼铍的阳极效应最为典型。
显然,熔盐电解出现的阳极效应过于频繁是不适宜的,因为这会使电解槽过热,造成电解质挥发损失,并降低电流效率,白白消耗大量电能。
但是,也可利用阳极效应检查电解槽的生产状态。
例如,冰晶石-氧化铝熔盐电解时,通常认为每天发生一次阳极效应是正常的,因为可用以检查的槽内氧化铝的含量,以免出现缺料的情况,并有利于清理电解质和阳极表面。
阳极效应发生的难易程度与熔盐组成、电解温度、阳极材质及其几何形状等因素有关。
氟化物电解质比氯化物电解质容易发生,碱土金属卤化物电解质比碱金属卤化物电解质容易发生,电解质中有氧化物存在时不易发生;通常温度低时容易发生;炭素阳极比铂、氧化陶瓷等惰性阳极容易发生等。
因此,铝电解槽处于正常状态并在适当低的温度下运行时,阳极效应通常在较低的氧化铝浓度(0.5%～1.0%)发生;当电解温度过低时,阳极效应可在高于2%的氧化铝浓度下发生,反之,当电解槽过热时,一般难发生阳极效应。
有关阳极效应发生机理主要有四种学说:(1)电解质-阳极湿润性改变学说,即当电解质中的氧化物原料浓度降到一定程度时,电解质对炭阳极的湿润性变差,阳极气泡易停留在阳极表面上,最终形成气膜而包裹整个阳极,从而发生阳极效应;(2)阳极过程改变学说,即当电解质中的氧化物原料含量很小时,发生其他离子(如氟离子)放电,改变了炭阳极的表面状态,因而发生阳极效应; (3)由于阳极-气体间的静电引力,即当电解质缺乏的氧化物原料时,阳极气泡由带正电转为带负电,而被阳极吸住,因而发生阳极效应;(4)电解质-阳极湿润性改变和阳极过程改变的综合学说。
铝冶炼安全生产考核试卷
D. 6.5-7.5
5.在铝电解过程中，下列哪种做法可能导致铝液渗漏？（）
A.严格控制电解槽温度
B.定期检查电解槽绝缘
C.过度提高电流强度
D.严格执行换极操作规程
6.铝冶炼企业应定期对员工进行（），以提高员工安全意识。
A.安全培训
B.技术培训
C.管理培训
D.营销培训
7.铝电解槽的阴极通常采用（）材料。
9.铝电解过程中，__________是控制电解质温度的关键因素。
10.在铝电解槽的附属设备中，__________用于收集和铸锭铝液。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.铝电解过程中，提高电解质温度可以增加电流效率。（）
2.铝电解槽的阳极材料通常采用铜铝合金制成。（）
C.二氧化硫
D.氧气
11.铝电解槽的阳极材料通常需要具备以下哪些特性？（）
A.良好的导电性
B.较高的熔点
C.耐化学腐蚀
D.易于加工
12.在铝电解安全生产中，以下哪些做法是正确的？（）
A.确保电解槽具有良好的绝缘性能
B.定期检查电解槽的电极连接
C.在操作区域禁止吸烟
D.忽视轻微的设备异常声音
13.以下哪些情况可能导致铝电解槽发生爆炸？（）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.铝冶炼过程中，铝的主要来源是__________。
2.铝电解槽的电解质主要成分是__________和__________。
3.在铝电解过程中，__________是防止铝液氧化的主要措施。
4.铝电解槽的阴极通常采用__________材料制成。
500kA铝电解槽阳极效应“趋零化”控制技术
500kA铝电解槽阳极效应“趋零化”控制技术电解槽发生阳极效应时，槽电压和电解温度升高，电化学反应几乎停止，铝液局部发生氧化反应而燃烧，电流效率低下，电能、氟化盐等消耗增加，炉帮熔化变薄，致使槽内衬侵蚀几率增加而影响槽寿命，温室气体碳氟化合物（CF4和C2F6）排放量增多，系列电流波动等，对电解槽长寿高效运行、企业节能减排和职工的职业健康造成一定的不良影响。
因此，各电解铝企业非常重视阳极效应的控制。
本文介绍了山西中润阳极效应“趋零化”控制技术的研究以及在实践中取得的效果。
關键词：500kA铝电解槽;阳极效应;“趋零化”;控制技术1 SY500电解槽的特点山西中润使用的是沈阳铝镁设计研究院有限公司研究设计的SY500电解槽。
由于在设计时充分考虑了相邻列槽、周围槽及槽壳的屏蔽作用，运用优化的电磁场与流动场模型的模拟，SY500电解槽采用大面六点进电非对称配置母线，很好的解决了电解槽磁流体稳定性问题，使电解槽的铝液-电解质界面变形小，铝液流速低。
并且利用成熟的三维电热场耦合计算模型，很好地解决了电解槽本体内衬的等温线分布和热平衡问题，使电解槽在生产中可以保持规整的炉帮形状和合理的炉帮厚度。
打壳下料装置包括打壳机构和定容下料器组成，在设计时对该装置进行了改进，打壳气缸和定容下料器采用6个独立的耐强磁控制阀体控制，使该系统实现了单点打壳、单点下料控制，对于超大容量铝电解槽，更利于均化槽内的氧化铝浓度分布，防止局部效应。
计算机（槽控机）根据工艺状况，自动控制实现氧化铝和氟化铝的下料量，即控制氧化铝浓度和电解质分子比，实现“按需加料”，使氧化铝浓度保持在2～3%范围内，保持槽内电解质中氧化铝浓度的恒定，以获得较高的电流效率。
这些先进的设计技术显著提高了电解槽的稳定性，阳极效应系数设计值为0.03次/（槽·日）。
2 技术条件优化匹配技术优化生产中的技术条件是持续降低阳极效应系数和持续时间以达到阳极效应“趋零化”的关键环节。
电解铝阳极效应
电解铝阳极效应嘿，咱今天就来聊聊电解铝阳极效应这档子事儿！你说这阳极效应啊，就像是一场铝电解过程中的小脾气爆发。
咱平常过日子，有时候也会有点小情绪对吧，这电解铝也是一样啊！阳极效应一出现，就好像是铝电解在说：“嘿，我这儿有点状况啦，你们可得注意咯！”你想啊，在那电解槽里，电流啊电解质啊都在那忙活，突然阳极效应来了，就像是平静的湖面扔进了一块大石头，“咕咚”一声，泛起了不小的涟漪。
它会让电压一下子升高，电流效率降低，哎呀呀，这可不是闹着玩的。
那这阳极效应到底是咋来的呢？就好比咱走路有时候会被小石子绊一下，这铝电解过程中也会有各种因素来捣乱。
比如电解质成分不合适啦，氧化铝浓度不够啦，温度不合适啦等等。
这些就像是给电解铝使绊子的小淘气。
那怎么应对这调皮的阳极效应呢？这可得有点小技巧咯！就像咱对付生活中的小麻烦一样，得找到合适的办法。
首先得保证电解质的成分合适呀，不能太稀了也不能太稠了，这就跟做饭放盐似的，得恰到好处。
氧化铝的浓度也得控制好，多了少了都不行，你说这是不是得精细着点儿？还有温度，得给它调节到一个舒服的范围，不然它可不乐意好好干活。
然后呢，操作的时候也得细心，不能马虎大意。
就像咱走路得看清路一样，在电解铝的过程中也得时刻留意各种变化。
要是发现有阳极效应的苗头，就得赶紧采取措施，不能等它闹大了才着急。
这阳极效应啊，虽然有时候挺让人头疼，但咱要是把它研究透了，对付起来也就有办法啦。
它就像是一个小小的挑战，等着我们去战胜它。
你说咱能被它难住吗？当然不能啊！咱得有信心，有耐心，跟它好好斗一斗。
所以啊，可别小瞧了这电解铝阳极效应，它虽然只是电解铝过程中的一个现象，但里面的学问可大着呢！咱得重视它，了解它，才能更好地利用电解铝，让它为我们服务呀。
怎么样，现在对这电解铝阳极效应是不是有了更深的认识啦？。
电解槽技术条件管理(细化版)
科学合理的生产技术参数和加强精细化操作治理是提高电流效率的重要途径铝电解槽技术条件主要包括槽电压、槽温、效应系数、分子比、两水公平参数，在保证操作质量的前提下，治理好这些技术条件，能够使电解槽在长期稳定的状态下工作，并获得较高的电流效率。
1槽电压的治理槽电压是指电解槽维持正常生产所需的最低电压，主要由电解槽的阳极压降、阴极压降、槽四周母线压降、分解与极化压降、电解质压降以及效应分摊压降组成。
各局部压降受槽型、设计配置、材料等因素的影响，其值也各不同。
“槽四周母线压降”在电解槽运行期间根本不变，由于母线配置肯定，母线本体压降肯定，各焊接点一经焊接完成后，此值根本不变。
“阳极压降”随阳极的比电阻、磷铁─碳的接触状况而变，此值在阳极质量较差时最高可到达 500mV 以上。
“阴极压降”的大小除与炭块电阻、组装质量等有关外，炉底沉淀和结壳也是影响其大小的重要因素。
“分解与极化电压”在生产槽上只与氧化铝浓度有关。
“电解质压降”变化范围较大，电解质成分、电解温度、极距变化都会使电解质压降变化，其中极距的变化影响最大。
“效应分摊压降”与效应系数、效应时的电压凹凸和持续时间长短有关。
母线压降、阴极压降的初始值由设计、建材、安装等方面保证，假设能低于设计值更好。
在正常生产期主要着眼于随电解槽状态而变化的阴极压降、电解质压降和效应分摊压降的掌握。
阳极压降、母线压降主要由阳极生产单位和筑炉材料生产单位来保证,电解槽工作电压是指除去效应分摊电压之外的其他项的总和。
在电流恒定的条件下，电压是调整电解槽能量平衡最主要、最简洁实现的因素之一，因此，电压治理实质是电解槽能量平衡的治理。
通过变更设定电压实现对电解槽电压的变更,但实质是增减极距来变更电解质电压降。
电解质电阻与电解质成分和过热度有关,还与电解质的干净度有关,电解质中碳渣量大,悬浮O3 量大,电解质电阻越大。
在实际中应尽量保证阳极压降、阴极压降、固体 Al2电解质电阻接近设计值,并使这些指标稳定。
铝电解中阳极效应的原因分析及控制措施探讨
铝电解中阳极效应的原因分析及控制措施探讨郑冬【摘要】本文首先介绍了铝电解过程中阳极效应的危害及发生阳极效应的相关机理.然后对于发生效应的类型进行归类分析对比,通过对阳极效应类型的分析总结,从根本上来降低阳极效应发生的机会,实现零效应生产,最大限度做到节能减排.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P25-26)【关键词】铝电解;阳极效应;电流密度;换极;出铝;增量期;减量期【作者】郑冬【作者单位】中国铝业连城分公司,甘肃兰州 730335【正文语种】中文【中图分类】TF8211 阳极效应的危害（1）在工业电解槽上，阳极效应发生时电压上升（一般为30～50V），在高电压和高电流密度下，电解质和阳极都处于过热状态。
大大增加了能源的浪费，W=UIT=30＊500＊0.05=750kwh/次。
（按照目前普遍500KA电解槽每个效应持续3分钟且平均电压为30v计算）（0.3355＊500＊24＊0.92=3704kg，吨铝单耗增加202 kwh电，成本增加81元）同时，破坏了正常电解槽的能量平衡和稳定的炉膛。
（2）阳极效应对相关指标的影响表1 内容效应个数电压（V）吨铝直流电单（kwh/t-Al）一车间合计 7653 3.977 13316二车间合计 3491 3.929 13270以上数据为某系列5月份效应总数及工作电压、吨铝直流电单耗的对应关系。
2 阳极效应相关理论基础2.1 阳极效应机理在电解冰晶石-氧化铝熔体的条件下，采用炭阳极时，只有当电解质中氧化铝的浓度降低到某个限度（例如Al2O3 0.5%）时，才会产生阳极效应，此时阳极的电流密度超过该条件下的临界电流密度。
为什么阳极电流密度会增大，主要是阳极的导电面积减小了，导电面积减小的原因归结于电极和电解质的界面性质发生了变化。
当氧化铝浓度降低时，电解质同炭阳极之间的湿润性变差，析出的气体容易进入阳极和电解质的界面上，随着阳极气泡的逐渐增多，由小气泡聚合成较大气泡，形成连续的气体膜，由于气体的绝缘性，阻碍了电流的通过。
浅谈大型铝电解槽效应控制
189浅谈大型铝电解槽效应控制曹韶峰，梁贵生，王成智，汪艳芳，胡清韬（中铝郑州有色金属研究院有限公司，河南 郑州 ４５００４１）摘 要：介绍了铝电解槽阳极效应的利弊，结合某３００ｋＡ系列电解槽生产实践讨论了热量散失、电解质、人工干扰三方面因素对电解槽阳极效应的影响。
并针对各因素提出相应应对策略，有效降低了阳极效应系数，为系列稳定生产提供保障。
关键词：铝电解；阳极效应；控制中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２０－０１８９－３Anode effect control of large aluminum electrolytic cellCAO Shao-feng, LIANG Gui-sheng, WANG Cheng-zhi, WANG Yan-fang, HU Qing-tao（Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｌｔｄ ｏｆ Ｃｈａｌｃｏ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ， ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ａ ３００ｋＡ ｓｅｒｉｅｓ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ． Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ； ａｎｏｄｅ ｅｆｆｅｃｔ； ｃｏｎｔｒｏｌ收稿日期：２０２０－１０作者简介：曹韶峰，男，生于１９７２年，河南上蔡人，本科学历，工程师，研究方向：铝电解节能技术及装备开发。
电解铝基础知识名词解释
10、导电率：也称为比电导或导电率，它是物体导电能力大小的标志。
11、电流效率：电流效率是指阴极析出金属的利用率。
12、过热度：电解质温度减去初晶温度的差值
电解铝基础知识
四、名词解释
1、极距：阳极底掌到阴极铝液镜面的垂直距离
2、阳极效应：阳极效应是铝电解过程中发生在阳极上的一种特殊现象。当发生阳极效应时，在阳极与电解质接触的周边上出现许多细小的电弧光，槽电压上升到数十伏，系列电流下降，电解质停止沸腾，并以小滴状在阳极周边上飞溅，大型电解槽上部结构出现微微颤动，并伴有响声，与电解槽串联的效应灯闪烁报警。
3、初晶温度：熔融液体中开始有固体析出时的温度
4、电解温度：指初晶温度与过热度之和
5、分子比：冰晶石中氟化钠的摩尔数与氟化铝的摩尔数之比
6、效应系数：每日分摊到每台槽的阳极效应次数。
7、冲击电压：指电解槽焙烧启动通电全电流时，槽控机显示的电压，它的高低取决于铺焦挂极质量的好坏。
8、压槽：极距过低或者是阳3极压在伸腿上
阳极效应与铝电解槽电压组成.pptx
阳极效应气体组分和变化效应前：CO2 和 CO效应时：CO2含量降低，CO增加，同时产生温室气体 CF4和C2F6氟碳化合物。
D临的大小表示阳极效应发生的难易程度。D临数值越大，代表阳极效应越不容易发生。
第19页/共26页
m（CF4）= S×AEF×AED
S：与电解槽工艺技术有关的一种参数 预焙槽S=0.14-0.16，自焙槽S=0.07-0.11AEF：阳极效应系数，次/台·日AED：阳极效应持续时间，min
阳极效应系数：每日分摊到每槽的阳极效应的次数.
第23页/共26页
阳极效应系数越小，越有利于提高设备的利用率，并且可以保持系列电流的稳定性。
降低阴极电压降的方法：（1）采用电阻率低的阴极本体材料（2）力求降低Fe-C接触面积电压，改变钢棒尺寸形状，在接触界面填充电阻率低的物质。
阴极电压降组成：阴极材料本身、钢棒和阴极本体和钢棒接触电压降
第16页/共26页
阳极电压降
阴极电压降组成：阴极材料本身、钢棒和阴极本体和钢棒接触电压降
第17页/共26页
分解电压：进行电解并析出电解产物所需的外加到两极上的最小电压。
使用Pt电极电解H2O，加入中性盐用来导电，实验装置如图所示。逐渐增加外电压，有安培表G和伏特表V分别测定线路中的电流强度I和电压E，画出I-E曲线
第1页/共26页
外加电压很小时，几乎无电流通过，阴阳极上无H2和O2放出。 随着E的增大，电极表面产生少量H2和O2，但压力低于大气压，无法逸出。所以产生的H2和O2构成了原电池，外加电压必须克服反电压，继续增加电压，I有少许增加，如图中1-2段。
第25页/共26页
第7页/共26页
- 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、"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、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)。
铝电解槽阳极效应
铝电解槽阳极效应是一种在铝电解生产过程中常见的问题。
阳极效应的发生会导致电解槽电压急剧升高，达到20～50V，甚至更高，对整个电解系列产生很大影响，使电流效率降低，影响电解各个技术指标，且使铝的产量和质量降低，破坏了整个电解系列的平稳供电。
阳极效应发生的机理目前众说纷纭，较好地解释这一现象的是“阳极过程改变学说”。
这种观点认为，阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行，电解质中含氧离子逐渐减少，当达到一定程度后，氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物。
炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒，这些炭粒附在阳极表面上，阻止了电解质与阳极的接触，使电解质不能很好地湿润阳极，形成一层导电不良的气膜，导致阳极过电压增大，引起阳极效应。
针对阳极效应的解决方法，主要有两种：一是使用效应棒（木棒）熄灭；二是降低阳极，增加氧化铝的下料量。
然而，这两种方法并未完全解决问题，仍需寻找更有效的处理方法。
在环保日益重要的今天，铝电解生产中特别是在大型预焙槽生产中应严格控制阳极效应。
铝工业专家Haupin提出了“瞄准零效应”的管理思路，认为“零效应”管理是最理想的状态。
因此，控制阳极效应，实现“零效应”管理是铝电解生产今后发展的方向。