全石墨和高石墨质阴极炭块指标对比

1002-1020 18.368
47.758
6873.236
19.211
1021-1040 21.100
54.860
6938.866
17.700
对比
2.732
7.102
65.630
-1.511
槽号 氟盐添加次数 氟盐量
下料量
针振mV
2001-2020
17.650
45.890
7050.573
18.750
3.987
3.988
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ020
966.55
2.460
30.450 17.960 264.055
对比
0.0129
0.013
0.013
0.013
3.161
槽号
电流强度 设定电压 工作电压 平均电压 实际电压 温度(℃)
(ka)
（V）
（V）
（V）
（V）
2001-2020 499.85
3.9636
3.9807
0.021
氟盐单耗较低，电流效率较高，分别是92.87%和92.97%。 交流电单耗较低，电耗分别比高石墨质低110度和197度 电。
原铝质量较好，铁含量保持在0.06左右，硅含量保持在
0.03左右，牌号平均99.87。
1、使用全石墨炭块成本增加计算（只考虑阴极炭块）
高石墨质阴极炭块为每吨7500元左右，全石墨质炭块每 吨15000元左右，单槽高石墨质炭块费用为 7500*1.75*24=315，000元。单槽全石墨炭块费用为 14000*1.8*24=648，000元 。阴极炭块单槽多投入 333，000元 。
角部肥大1026B1，2026B1，2030B1. 三钢温度对比：B面钢棒温度，侧壁温度较高，底板温度
较高，散热较大。
1002-1020炉帮厚度为10.16cm，1021-1040炉帮厚度为 11.2cm。
2001-2020炉帮厚度为10.6cm，2021-2040炉帮厚度为 11.5cm。
3.647
9.300
26.539
0.025
0.824
1.563
0.074
0.006
效应次数 闪烁效应次数 效应峰压平均 效应系数
3.300
4.400
27.276
0.023
7.600
16.450
27.630
0.050
4.300
12.050
0.353
0.027
氟盐添加量较高。 槽况较稳定，针振电压摆较少。 单槽下料量明显高于高石墨质。
5、槽寿命目前来看优于高石墨质，目前破损槽1001、 1006、1014、1016、1020、1056、1057、1070、 2053均为高石墨质炭块。
全石墨阴极炭块电解槽槽况运行稳定，电流效率较高， 电耗较低，槽寿命较长，整体经济指标好于高石墨质炭块。
存在问题：从目前运行状况，平均电压稍高，效应系数较高， 局部伸腿肥大，底板温度偏高，电解质容易收缩，热平衡 不稳定，存在冷行程趋势，如果技术条件保持不好，则会 出现局部肥大，造成炉膛状况差，恶化槽况，指标下滑。
283 284.8 288.6 287.9 287.9 286.4
301 301.9 300.3 308.2 302.6 302.8
280.8 285.4
289 288.3 287.9 286.3 303.3 302.6 300.4 306.8 300.4 302.7
309.1
291 301.4 299.9 295.8 299.4 314.8 315.7 310.3 321.2 311.9 314.7
1023
302.8
295
289.4
300.8
294.6
289.9
311.4
310
298.7
311.6
311.3
297.7
285.7
294.9
289.5
296.9
303
279.9
143.9
110.6
152.4
1024 296 296 307 308 292 277 151
1025
平均
293.8
295.3
92.877
13161.867
0.069
对比
1.75
6.672
1.083
-111.591
槽号
氟盐单耗（kg） 碳耗（kg）
出铝量（吨） 电流效率（%）
交流电耗 （kwh/tal）
2001-2020
12.81
564.092
91.576
13286.382
-0.040
Fe含量(%) 0.083
2021-2040
如果两种阴极炭块的槽寿命同为1500天的话，全石墨阴 极可增加效益601*（1500-554）=568，546元。
槽号
1001
1002
1003
1004
1005
A钢棒
307.9
298
290.9
289.3
295.7
305.6
297.1
291.7
291.2
296.7
B钢棒
276.3 273
298.9 299.9
2021-2040
19.450
50.570
7152.690
16.150
对比
1.800
4.680
102.117
-2.600
摆动(mv) 4.105 4.000
-0.105
摆动mV 3.950 3.850
-0.100
效应次数
闪烁效应次数
效应峰压平均 (v)
效应系数
2.824
7.737
26.465
0.019
槽号
电流强度 (ka)
1002-1020 499.85
设定电压 （V）
3.9547
工作电压 （V）
3.974
平均电压 （V）
3.975
实际电压 （V）
4.007
温度(℃) 963.39
分子比
铝水平(cm) 质水平(cm)
炉底压降 (mv)
2.437
30.411 18.621 311.868
1021-1040 499.85 3.9676
17.170
257.015
对比
-0.0005 0.0005 0.0012 0.0011
2.860
0.001
0.895
-0.57 -42.480
全石墨电解槽槽温、分子比保持较高。电解质水平容易出 现收缩，炉底压降全石墨比高石墨质低40mv左右，分别
平均为264mv和257mv。
槽号 氟盐添加次数 氟盐量(kg) 下料量(kg) 针振(mv)
全石墨电解槽炉帮稍厚于高石墨质炉帮。
优点： 1、全石墨 炉底压降低于高石墨质，分别相差 42mv和47mv。 2、全石墨电流效率高于高石墨质，其中一车间高1.08%， 二车间高1.4%。 3、全石墨电耗低于高石墨质，其中一车间吨铝低111度 电，二车间吨铝低197度电。 4、原铝质量较好，硅铁含量、99.85铝明显优于高石墨 质。
294.3
295.2
302.3
305.9
302.8
306.2
300.6
292.6
296.2
290.6
126.5
137
对比 -1 -1 10 11 4.5 7.2 32
槽号 钢棒A
钢棒B 侧壁A 侧壁B 底板
2001
2002
2003
2004
2005 平均
2021
2022
2023
2024
2025 平均
解决措施：1、进一步优化技术条件，探讨合理电压及两水 平保持，稳定热平衡。 2、加强局部保温，减少热散失。
建议：大修槽和后续系列使用全石墨阴极炭块，比较经济 可行。
308 304.9
297 293.1 303.4 306.6 306.2 301.2
104.4 100.7
134 103.5 102.4
109 109.6 122.9 113.4 105.8 97.36 109.8
对比 16.3 16.4 15.3 19.9 -6.9 -3.6 0.8
B面伸腿不同程度肥大（集中在B15--20），1023,1026 （烟道端），1037，2023,2028,2039.
2、提高电流效率效益计算。
本实验中电流效率提高了1-1.5%，按1.25%计算，则每 个槽日可增加产量500*0.3356*24*0.0125=50公斤
这部分增加的产能，只相应消耗了氧化铝和炭块，如果铝 价每吨按13500元，氧化铝2450元，炭块2750元，则每 个槽日可增加效益0.05*（13500-2450*1.920.5*2750）=371元。
14.11
495.06
572.724
92.977
13089.479
0.066
对比
1.3
8.632
1.401
-196.903
-0.017
Si含量(%) 0.035 0.031
-0.004
Si含量(%) 0.030 0.029
-0.001
原铝质量 99.821 99.870
0.048
原铝质量 99.853 99.874
3.9810
4.0010
963.67
0.023
-0.09
-0.661 -47.813
分子比
铝水平(cm) 质水平(cm)
炉底压降 (mv)
2.423
30.340
17.740
299.495
2021-2040 499.85
3.9631
3.9812
3.9821
4.0021
966.53
2.423
31.235
301.6 300.9
296.9 297.6
304.4 304.6
侧部A
278.3
291.5
286
297.9
286.7
侧部A
239.7
297.8
296.4
288.4
295
底板
124.1
104.4
98.65
96.25
99.22
平均 296 296 296 295 288 283 105
1021
1022
电流效率提高了1.25%，电耗分别降低111kwh和 197kwh吨铝，按平均节约154kwh吨铝计算，电流效率 按92.9%，单槽日产量为3.74吨，节电575kwh，电价按 0.4元，则每天节电产生的效益为230元。
综合以上计算，提高效率和节电带来的效益为601元，使 用全石墨炭块多投入的333，000元 ，在投产后554天就 可以收回。
2016-10-27
数据收集为电解车间一区2016年4月1日至2016年8月31 日期间的各项数据。
2016年4月份电流升至500ka。 因1001槽于2016年5月18日出现阴极破损，8月27日停
槽，故未采用该槽数据。
1001-1020,2001-2020电解槽使用高石墨质阴极炭块。 1021-1040,2021-2040电解槽使用全石墨阴极炭块。
闪烁效应、效应系数明显高于高石墨质，全石墨电 解槽趋向冷行程。
槽号
氟盐单耗（kg） 碳耗（kg）
1002-1020
11.84
出铝量（吨） 电流效率（%）
交流电单耗 （kwh/tal）
565.431
91.793
13273.458
Fe含量(%) 0.108
1021-1040
13.59
495.65
572.103
309.2 294.3 300.3 300.7 297.5 300.4 314.4 315.6 340.2 319.8 311.8 320.3
304.4 304.9 302.5 299.3 301.2 302.4 296.7 293.9 295.3 293.7 297.9 295.5
308.9
297 304.3 306.3