新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能電解槽

1、新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能電解槽新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能電解槽鋁電解的若干技術(shù)問(wèn)題鋁電解的若干技術(shù)問(wèn)題陰極碳?jí)K縱向方向單凸起，一個(gè)間斷。陰極碳?jí)K縱向方向單凸起，一個(gè)間斷。凸起高度凸起高度915cm，寬，寬1735cm一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)陰極碳?jí)K縱向方向一個(gè)間斷。凸起高度陰極碳?jí)K縱向方向一個(gè)間斷。凸起高度915cm，寬度，寬度1735cm一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)第二種第二種凸起與陰極碳?jí)K的縱向方向一致，凸起與陰極碳?jí)K的縱向方向一致， 三個(gè)間斷。三個(gè)間斷。凸起高度凸起高度915cm，寬度，寬度1735cm一、

2、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)第三種：第三種：橫向凸起與縱向凸起交叉排列橫向凸起與縱向凸起交叉排列一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)第四種：第四種：在同一個(gè)陰極碳?jí)K上有一排橫向凸起的陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽在同一個(gè)陰極碳?jí)K上有一排橫向凸起的陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽排與排之間的凸起相互交錯(cuò)排與排之間的凸起相互交錯(cuò)第四種：第四種：在同一個(gè)陰極碳?jí)K上有兩排橫向凸起的陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽在同一個(gè)陰極碳?jí)K上有兩排橫向凸起的陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽排與排之間的凸起相互交錯(cuò)排與排之間的凸起

3、相互交錯(cuò)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能電解槽陰極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能電解槽陰極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。要使陰極鋁液具有最小的鋁液波動(dòng)，為此：要使陰極鋁液具有最小的鋁液波動(dòng)，為此：1）陰極碳?jí)K上的凸起結(jié)構(gòu)，應(yīng)使鋁液能在豎立的凸）陰極碳?jí)K上的凸起結(jié)構(gòu)，應(yīng)使鋁液能在豎立的凸起之間有流動(dòng)性，且鋁液的流速平穩(wěn)，速度較小。起之間有流動(dòng)性，且鋁液的流速平穩(wěn)，速度較小。2）凸起上表面的鋁液層的高度不能太高，也不能太）凸起上表面的鋁液層的高度不能太高，也不能太小。如太小容易使凸起展露于電解質(zhì)熔體中，引起凸小。如太小容易使凸起展露于電解質(zhì)熔體中

4、，引起凸起的電化學(xué)腐蝕；太高，使減波的效果降低。比較適起的電化學(xué)腐蝕；太高，使減波的效果降低。比較適宜的應(yīng)在高出凸起上表面宜的應(yīng)在高出凸起上表面5cm左右。左右。一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)各種陰極結(jié)構(gòu)的比較：各種陰極結(jié)構(gòu)的比較：每種陰極結(jié)構(gòu)都有減波和減少鋁液流速的功能，但：每種陰極結(jié)構(gòu)都有減波和減少鋁液流速的功能，但：第一種陰極結(jié)構(gòu)：在陰極碳?jí)K的縱向方向和陰極周邊第一種陰極結(jié)構(gòu)：在陰極碳?jí)K的縱向方向和陰極周邊有較大的鋁液流速；有較大的鋁液流速；第二種、第三種和第四種陰極結(jié)構(gòu)無(wú)論是第二種、第三種和第四種陰極結(jié)構(gòu)無(wú)論是x方向還是方向還是y方向，鋁液流速

5、大大被減小，減波功能效果更好。方向，鋁液流速大大被減小，減波功能效果更好。展望：展望：后兩種新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)可能是未后兩種新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)可能是未來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展方向。來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展方向。一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)一、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極結(jié)構(gòu)目前，全國(guó)有一半的電解鋁廠，使用和開(kāi)始使用新型陰極結(jié)構(gòu)目前，全國(guó)有一半的電解鋁廠，使用和開(kāi)始使用新型陰極結(jié)構(gòu)高效節(jié)能的鋁電解技術(shù)。所有已使用新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽技術(shù)的高效節(jié)能的鋁電解技術(shù)。所有已使用新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽技術(shù)的電解槽都取得了明顯節(jié)電效果，大多數(shù)電解鋁廠的新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽都取得了明顯節(jié)電效果，大多數(shù)電解鋁廠

6、的新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的節(jié)電效果為電耗降低電解槽的節(jié)電效果為電耗降低8001000 kWh/t-Al，有的達(dá)到和，有的達(dá)到和1000 kWh/t-Al以上。其節(jié)電效果的差別與電解槽的工藝技術(shù)條件、以上。其節(jié)電效果的差別與電解槽的工藝技術(shù)條件、操作方法和電解槽的設(shè)計(jì)有關(guān)操作方法和電解槽的設(shè)計(jì)有關(guān) 。華東鋁業(yè)華東鋁業(yè)200kA系列新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽于系列新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽于2009年年6月份陸續(xù)啟月份陸續(xù)啟動(dòng)和投產(chǎn)至今已經(jīng)有一年了，其指標(biāo)為：動(dòng)和投產(chǎn)至今已經(jīng)有一年了，其指標(biāo)為：平均直流電耗為平均直流電耗為12043kWh/t-Al，平均原鋁可比交流電耗為，平均原鋁可比交流電耗為12545kWh/t-

7、Al。平均鋁錠綜合交流電耗為。平均鋁錠綜合交流電耗為12790kWh/t-Al。2009年，國(guó)內(nèi)鋁廠平均鋁錠綜合交流電耗為年，國(guó)內(nèi)鋁廠平均鋁錠綜合交流電耗為14171kWh/t-Al，華東鋁，華東鋁業(yè)系列新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的平均鋁錠綜合交流電耗為業(yè)系列新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的平均鋁錠綜合交流電耗為12790 kWh/t-Al，比全國(guó)水平低，比全國(guó)水平低1381 kWh/t-Al。 二、新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的應(yīng)用情況二、新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的應(yīng)用情況三、關(guān)于新型陰極電解槽熱平衡問(wèn)題，以及槽內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則三、關(guān)于新型陰極電解槽熱平衡問(wèn)題，以及槽內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽在槽電壓降低

8、以后，要按照如下的技術(shù)新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽在槽電壓降低以后，要按照如下的技術(shù)原則，實(shí)現(xiàn)給定電解工藝技術(shù)條件下的熱平衡：原則，實(shí)現(xiàn)給定電解工藝技術(shù)條件下的熱平衡：l 在保證良好的工藝技術(shù)條件下，適當(dāng)?shù)亟档碗娊獠蹆?nèi)的鋁液水平，在保證良好的工藝技術(shù)條件下，適當(dāng)?shù)亟档碗娊獠蹆?nèi)的鋁液水平，以便于達(dá)到減少電解槽側(cè)部散熱損失的目的。以便于達(dá)到減少電解槽側(cè)部散熱損失的目的。l 鋁水平下降后，陽(yáng)極高度下降，槽膛上部空間增加，因此可增加鋁水平下降后，陽(yáng)極高度下降，槽膛上部空間增加，因此可增加上部保溫氧化鋁料層的厚度，以達(dá)到增加槽面保溫，減少電解槽上部保溫氧化鋁料層的厚度，以達(dá)到增加槽面保溫，減少電解槽上面的熱損失的

9、目的。上面的熱損失的目的。l 槽膛的側(cè)部不宜過(guò)于保溫，適當(dāng)?shù)碾娊獠蹅?cè)部散熱型結(jié)構(gòu)有利于槽膛的側(cè)部不宜過(guò)于保溫，適當(dāng)?shù)碾娊獠蹅?cè)部散熱型結(jié)構(gòu)有利于形成較厚的槽幫結(jié)殼，減少陰極鋁液的界面面積，減少鋁的溶解形成較厚的槽幫結(jié)殼，減少陰極鋁液的界面面積，減少鋁的溶解損失，提高電解槽的電流效率，但在電解槽的四個(gè)角部，可在原損失，提高電解槽的電流效率，但在電解槽的四個(gè)角部，可在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)保溫。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)保溫。l 為了減少電解槽的散熱損失，可在電解槽陰極鋼棒以下槽底以上為了減少電解槽的散熱損失，可在電解槽陰極鋼棒以下槽底以上的腰帶形內(nèi)襯處加強(qiáng)保溫。的腰帶形內(nèi)襯處加強(qiáng)保溫。l 要采取槽底適度保溫

10、的原則。槽底過(guò)度保溫的后果是，陰極碳?jí)K要采取槽底適度保溫的原則。槽底過(guò)度保溫的后果是，陰極碳?jí)K上由鋁水散發(fā)出的熱量不能有效地從底部散出，而是將其傳給鋁上由鋁水散發(fā)出的熱量不能有效地從底部散出，而是將其傳給鋁水?？茖W(xué)合理的電解槽槽底內(nèi)襯的保溫，要滿足如下的兩個(gè)基本水?？茖W(xué)合理的電解槽槽底內(nèi)襯的保溫，要滿足如下的兩個(gè)基本條件：條件： 1 1）緊貼陰極碳?jí)K下表面防滲料的溫度在正常生產(chǎn)時(shí)約）緊貼陰極碳?jí)K下表面防滲料的溫度在正常生產(chǎn)時(shí)約880880左左右。右。 2 2）陰極鋁水上表面溫度要高于底部的溫度，從鋁水到陰極碳）陰極鋁水上表面溫度要高于底部的溫度，從鋁水到陰極碳?jí)K，再到陰極碳?jí)K下部的耐火材料，再

11、到槽底鋼板，要形成一個(gè)塊，再到陰極碳?jí)K下部的耐火材料，再到槽底鋼板，要形成一個(gè)從上到下逐漸降低的溫度梯度，要絕對(duì)防止陰極碳?jí)K上表面溫度從上到下逐漸降低的溫度梯度，要絕對(duì)防止陰極碳?jí)K上表面溫度大于陰極內(nèi)鋁水的溫度。大于陰極內(nèi)鋁水的溫度。l 新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽當(dāng)槽電壓降低采取上述保溫措施后仍覺(jué)得電新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽當(dāng)槽電壓降低采取上述保溫措施后仍覺(jué)得電力不夠，可適當(dāng)強(qiáng)化一些電流，以增加電解槽的能量。力不夠，可適當(dāng)強(qiáng)化一些電流，以增加電解槽的能量。三、關(guān)于新型陰極電解槽熱平衡問(wèn)題，以及槽內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則三、關(guān)于新型陰極電解槽熱平衡問(wèn)題，以及槽內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電

12、流效率問(wèn)題四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電流效率問(wèn)題 l 使電流效率降低的因素很多，其中，陰極鋁液面穩(wěn)定性好壞對(duì)電使電流效率降低的因素很多，其中，陰極鋁液面穩(wěn)定性好壞對(duì)電流效率的高低有重要影響。新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽由于能使電解槽流效率的高低有重要影響。新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽由于能使電解槽陰極鋁液面的穩(wěn)定性有所改善，因此，有利于提高鋁電解的電流陰極鋁液面的穩(wěn)定性有所改善，因此，有利于提高鋁電解的電流效率。但是由于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽極距的降低，又有使電流效效率。但是由于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽極距的降低，又有使電流效率降低的一面。極距越低對(duì)電流效率的影響越大，因此，電解槽率降低的一面。極距越低對(duì)電流效率的影響越

13、大，因此，電解槽的電流效率要看二者的綜合效果。的電流效率要看二者的綜合效果。 l 重慶天泰鋁業(yè)重慶天泰鋁業(yè)170kA170kA新型陰極結(jié)構(gòu)新型陰極結(jié)構(gòu)3 3臺(tái)試驗(yàn)槽臺(tái)試驗(yàn)槽2 2年多的平均數(shù)據(jù)，在年多的平均數(shù)據(jù)，在3.763.76伏左右的槽電壓工作狀態(tài)下，電流效率仍比系列對(duì)比傳統(tǒng)電伏左右的槽電壓工作狀態(tài)下，電流效率仍比系列對(duì)比傳統(tǒng)電解槽電流效率高解槽電流效率高1 1左右。華東鋁業(yè)左右。華東鋁業(yè)200kA200kA新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽系新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽系列列6 6個(gè)月的考核指標(biāo)給出的電流效率在個(gè)月的考核指標(biāo)給出的電流效率在3.723.72伏的平均槽電壓情況下，伏的平均槽電壓情況下，與陰極未加改進(jìn)

14、的對(duì)比電解槽的電流效率略高一點(diǎn)。與陰極未加改進(jìn)的對(duì)比電解槽的電流效率略高一點(diǎn)。 l 有的電解鋁廠采用新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽后，雖然槽電壓降低了很有的電解鋁廠采用新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽后，雖然槽電壓降低了很多，電解槽也比較穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)了很大的節(jié)電效果，但電解槽的多，電解槽也比較穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)了很大的節(jié)電效果，但電解槽的電流效率并沒(méi)有提高，反而有些降低。電流效率并沒(méi)有提高，反而有些降低。l 這種差別，反映了有的電解鋁廠還沒(méi)有完全掌握新型陰極結(jié)構(gòu)電這種差別，反映了有的電解鋁廠還沒(méi)有完全掌握新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽工藝和操作上的特點(diǎn)和規(guī)律性。另一方面，在電解槽內(nèi)襯結(jié)解槽工藝和操作上的特點(diǎn)和規(guī)律性。另一方面，在電解槽內(nèi)

15、襯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上也可能存在某些方面的不足。構(gòu)的設(shè)計(jì)上也可能存在某些方面的不足。 四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電流效率問(wèn)題四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電流效率問(wèn)題 1、鋁電解槽可在適當(dāng)高一些的電解溫度下進(jìn)行，但過(guò)熱度不要大于、鋁電解槽可在適當(dāng)高一些的電解溫度下進(jìn)行，但過(guò)熱度不要大于10。人們的思想觀念不要進(jìn)入電解溫度越低越好的誤區(qū)。在低過(guò)熱度、較人們的思想觀念不要進(jìn)入電解溫度越低越好的誤區(qū)。在低過(guò)熱度、較高溫度條件下的電解是最節(jié)能的好辦法。過(guò)低的電解溫度如下缺點(diǎn)：高溫度條件下的電解是最節(jié)能的好辦法。過(guò)低的電解溫度如下缺點(diǎn)：l 過(guò)低的電解溫度，使電解質(zhì)的粘度增加，氧化鋁的溶解度和溶解速度過(guò)低的電解溫

16、度，使電解質(zhì)的粘度增加，氧化鋁的溶解度和溶解速度降低，電解質(zhì)導(dǎo)電性變差。降低，電解質(zhì)導(dǎo)電性變差。 l 過(guò)低的電解溫度使電解槽的陽(yáng)極過(guò)電壓和陰極過(guò)電壓升高。過(guò)低的電解溫度使電解槽的陽(yáng)極過(guò)電壓和陰極過(guò)電壓升高。 l 過(guò)低的電解質(zhì)分子比，常常造成電解質(zhì)過(guò)熱度的增加，槽幫不長(zhǎng)殼，過(guò)低的電解質(zhì)分子比，常常造成電解質(zhì)過(guò)熱度的增加，槽幫不長(zhǎng)殼，槽膛寬。槽膛寬。 l 法國(guó)彼斯涅電解槽的電解溫度都在法國(guó)彼斯涅電解槽的電解溫度都在960以上。但電解質(zhì)的過(guò)熱度要以上。但電解質(zhì)的過(guò)熱度要嚴(yán)加控制。電解質(zhì)的過(guò)熱度一般在嚴(yán)加控制。電解質(zhì)的過(guò)熱度一般在810最好，對(duì)于電解質(zhì)中氟化最好，對(duì)于電解質(zhì)中氟化鋰和氟化鉀含量較多的電

17、解槽而言，電解質(zhì)的電解溫度可以低一些。鋰和氟化鉀含量較多的電解槽而言，電解質(zhì)的電解溫度可以低一些。 l 對(duì)電解質(zhì)中對(duì)電解質(zhì)中KF的存在對(duì)電流效率的影響有待進(jìn)一步的研究。的存在對(duì)電流效率的影響有待進(jìn)一步的研究。對(duì)提高對(duì)提高CE的幾點(diǎn)建議：的幾點(diǎn)建議：四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電流效率問(wèn)題四、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的電流效率問(wèn)題 l 法國(guó)彼斯涅電解槽的電解溫度都在法國(guó)彼斯涅電解槽的電解溫度都在960以上。但電解以上。但電解質(zhì)的過(guò)熱度要嚴(yán)加控制。電解質(zhì)的過(guò)熱度一般在質(zhì)的過(guò)熱度要嚴(yán)加控制。電解質(zhì)的過(guò)熱度一般在810最好，對(duì)于電解質(zhì)中氟化鋰和氟化鉀含量較多的最好，對(duì)于電解質(zhì)中氟化鋰和氟化鉀含量較多的電

18、解槽而言，電解質(zhì)的電解溫度可以低一些。電解槽而言，電解質(zhì)的電解溫度可以低一些。 l 對(duì)電解質(zhì)中對(duì)電解質(zhì)中KF的存在對(duì)電流效率的影響有待進(jìn)一步的的存在對(duì)電流效率的影響有待進(jìn)一步的研究。研究。2、電解槽要具有盡可能少的陽(yáng)極投影區(qū)以外的陰極鋁液、電解槽要具有盡可能少的陽(yáng)極投影區(qū)以外的陰極鋁液面面積。面面積。 3、新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽不要求槽底有過(guò)強(qiáng)的保溫。、新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽不要求槽底有過(guò)強(qiáng)的保溫。 五、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽陰極鋁液內(nèi)的磁場(chǎng)五、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽陰極鋁液內(nèi)的磁場(chǎng) 出電側(cè)出 鋁 端B14B13B12B11B10B9B2B1B8B7B6B5B4B3A14A13A12A11A10A9A

19、2A1A8A7A6A5A4A391011121314151618765432煙 道 端進(jìn)電側(cè)測(cè)量點(diǎn)122新型槽227新型槽118對(duì)比槽210對(duì)比槽P1-12.4-16.7-12.7-P212.77.38.2-P3-8.8-15.7-3.2-P417.2116.2-P5-8.3-12.6-4.1-P611.6-3.313.7-P7-2.7-19.3-8.4-P8-2.54.96.8測(cè)量點(diǎn)122新型槽227新型槽118對(duì)比槽210對(duì)比槽P914.814.121.720P1019.719.428.425.1P1111.820.214.214.3P127.714.610.2-3.4P13-3.2-5.

20、10.66-7.9P14-13.8-11.9-13.5-19P15-22.9-20.6-36.7-26.9P16-26.4-23.8-29-31.3垂直磁場(chǎng)：垂直磁場(chǎng)：六、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽陰極凸起的壽命問(wèn)題六、關(guān)于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽陰極凸起的壽命問(wèn)題 l 華東鋁業(yè)華東鋁業(yè)200kA系列系列94臺(tái)電解槽的近臺(tái)電解槽的近1年的運(yùn)行數(shù)據(jù)，年的運(yùn)行數(shù)據(jù)，凸起高度的消耗速度凸起高度的消耗速度1.0cm/年左右。年左右。 l 重慶天泰鋁廠的重慶天泰鋁廠的3臺(tái)臺(tái)170kA試驗(yàn)槽的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這試驗(yàn)槽的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這3臺(tái)臺(tái)試驗(yàn)槽其陰極碳?jí)K上凸起的消耗平均在試驗(yàn)槽其陰極碳?jí)K上凸起的消耗平均在34cm/年。年。

21、原因：原因： l 凸起的高度設(shè)計(jì)為凸起的高度設(shè)計(jì)為11cm。如果按照。如果按照1cm/年的消耗速年的消耗速度，新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽運(yùn)行度，新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽運(yùn)行67年是不存在問(wèn)題的。年是不存在問(wèn)題的。 這是一個(gè)大家都很關(guān)心的問(wèn)題這是一個(gè)大家都很關(guān)心的問(wèn)題：七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題 一般公式一般公式0abaceVEI RI RI R槽acaI RcI ReI R0E是冰晶石熔體種氧化鋁的理論分解電壓，是冰晶石熔體種氧化鋁的理論分解電壓，對(duì)對(duì) 有影響的因素：有影響的因素：T、CR、 ；陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)電壓陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)電壓影響陽(yáng)極過(guò)電

22、壓的因素：影響陽(yáng)極過(guò)電壓的因素：Ia、T、CR；陰極過(guò)電壓陰極過(guò)電壓影響陰極過(guò)電壓的因素：影響陰極過(guò)電壓的因素：Ia、T、CR；陽(yáng)極電壓降。陽(yáng)極電壓降。I 為系列電流，為系列電流，Ra為陽(yáng)極電阻為陽(yáng)極電阻從表面上看，從表面上看，I與與Ra之間沒(méi)有關(guān)系，實(shí)際上之間沒(méi)有關(guān)系，實(shí)際上23Al O陰極電壓降。陰極電壓降。Rc為陰極電阻為陰極電阻從表面上看，從表面上看， I與與Rc之間沒(méi)有關(guān)系，實(shí)際上之間沒(méi)有關(guān)系，實(shí)際上IRaIRc是電解質(zhì)電壓降。是電解質(zhì)電壓降。Re為電解質(zhì)電阻。為電解質(zhì)電阻。由上述公式可以看出：槽電壓是由上述公式可以看出：槽電壓是 的函數(shù)的函數(shù)0acaceEIRIRIR、0acace

23、EIRIRIR、確定后，槽電壓即可確定。確定后，槽電壓即可確定。0E七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題 要想使槽電壓降低，則必須降低要想使槽電壓降低，則必須降低在在 I 不變的情況下，不變的情況下， 都使都使 減小；減小；如果電解槽保持原槽電壓不變，這些數(shù)值降低，這時(shí)必須使極距增加。如果電解槽保持原槽電壓不變，這些數(shù)值降低，這時(shí)必須使極距增加。0acaceEIRIRIR、CRT、0acaceERRr、I 增加，如果不是增加很大，基本上不會(huì)使增加，如果不是增加很大，基本上不會(huì)使 有很大的變化。有很大的變化。 acIRIR、CRT、

24、 電解質(zhì)中添加電解質(zhì)中添加LiF、KF可使可使Re降低，在槽電壓不變的情降低，在槽電壓不變的情況下會(huì)使電解槽的極距增加。況下會(huì)使電解槽的極距增加。 極距與電解質(zhì)電阻的關(guān)系極距與電解質(zhì)電阻的關(guān)系 電解質(zhì)的電阻大小，代表電解質(zhì)導(dǎo)電性的好壞，電解質(zhì)的電阻大小，代表電解質(zhì)導(dǎo)電性的好壞，文獻(xiàn)中常以電導(dǎo)表示。電導(dǎo)是電阻率的倒數(shù)，即文獻(xiàn)中常以電導(dǎo)表示。電導(dǎo)是電阻率的倒數(shù)，即1exR意義是意義是 x 越大，導(dǎo)電越好。越大，導(dǎo)電越好。2322ln2.0156 0.0207(%)0.005(%)0.0166(%)0.0178(%)0.0063(%)0.21752068.4xAl OCaFMgFLiFNaClCRT

25、國(guó)內(nèi)外廣泛使用的電解質(zhì)熔體導(dǎo)電率的公式是：國(guó)內(nèi)外廣泛使用的電解質(zhì)熔體導(dǎo)電率的公式是：七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題 表表1 不同溫度不同分子比和不同不同溫度不同分子比和不同LiF、KF含量電解質(zhì)熔體的電導(dǎo)率含量電解質(zhì)熔體的電導(dǎo)率（Li3AlF6=0，Al2O3=2%，CaF2=5%，MgF2=0）電解質(zhì)號(hào)電解質(zhì)號(hào)123456789CR2.42.22.32.42.52.62.62.72.8t/950940945950955960965965970LiF/%012345667KF/%012345667x/cm-12.182.11

26、2.222.352.472.612.692.752.89 下面以例說(shuō)明極距與電解質(zhì)分子比、溫度、電解質(zhì)中下面以例說(shuō)明極距與電解質(zhì)分子比、溫度、電解質(zhì)中LiF和和KF組組份含量的關(guān)系，份含量的關(guān)系，CR、T、LiF、KF對(duì)電解電導(dǎo)的影響列于表對(duì)電解電導(dǎo)的影響列于表1所示。所示。 目前尚無(wú)目前尚無(wú)KF對(duì)電解質(zhì)熔體電導(dǎo)影響的數(shù)據(jù)，在此計(jì)算式中，把對(duì)電解質(zhì)熔體電導(dǎo)影響的數(shù)據(jù)，在此計(jì)算式中，把KF和和NaCl對(duì)電導(dǎo)影響看成是相同的。對(duì)電導(dǎo)影響看成是相同的。 在表中將在表中將LiF和和KF對(duì)電解質(zhì)電導(dǎo)的影響加以重點(diǎn)說(shuō)明，是因?yàn)槲覍?duì)電解質(zhì)電導(dǎo)的影響加以重點(diǎn)說(shuō)明，是因?yàn)槲覈?guó)河南等地區(qū)的鋁土礦含國(guó)河南等地區(qū)的鋁

27、土礦含Li和和K，導(dǎo)致用其所生產(chǎn)，導(dǎo)致用其所生產(chǎn)Al2O3中含中含K2O和和Li2O，從而使電解質(zhì)熔體中富集，從而使電解質(zhì)熔體中富集LiF和和KF 。七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題七、關(guān)于電解質(zhì)成份在降低鋁電解槽槽電壓上的作用問(wèn)題 7112.692.180.5123.4%2.182.18xxx假定，在電解質(zhì)分子比為假定，在電解質(zhì)分子比為2.4，電解溫度為，電解溫度為940， Al2O3=2%，CaF2=5%時(shí)的極距為時(shí)的極距為4.5cm。則：則：CR2.6，t965，LiF6，CaF2=5%時(shí)，極距為時(shí)，極距為5.6cm。因此，對(duì)這樣的電解槽，將極距降低因此，對(duì)這樣的電解槽，將極距降低1cm（約（約0.3伏電壓），即