鋁電解槽正常生產(chǎn)管理

槽啟動后，經(jīng)過三個月的調(diào)整漸漸形成規(guī)整的爐膛，各項技術(shù)條件進(jìn)入正〔或參數(shù)〕有：槽電壓、加料量、鋁液和電解質(zhì)水平、陽極效應(yīng)系數(shù)和電解質(zhì)成分等。在保證電解槽操作質(zhì)量的前提的電解槽有如下特征：從火眼噴出有力的淡紫藍(lán)色火苗。槽電壓穩(wěn)定在肯定范圍，大型預(yù)焙槽為4.0～4.2V〔3〕電解溫度940～960℃，電解質(zhì)顏色為紅色。陽極四周電解質(zhì)沸騰均勻，炭渣分別良好。用釬子檢查電解質(zhì)與鋁液水尋常，電解質(zhì)液與鋁液界面清楚。槽膛規(guī)整，槽底無沉淀，槽面結(jié)殼完整，并掩蓋肯定厚度的氧化鋁保溫層。規(guī)定的范圍，屬于正常生產(chǎn)。正常生產(chǎn)的技術(shù)條件與參數(shù)電解槽生產(chǎn)的技術(shù)參數(shù)是生產(chǎn)中重要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它是依據(jù)電解槽的類型、必需作出相應(yīng)變化，才能到達(dá)穩(wěn)定生產(chǎn)。正常技術(shù)條件的保持電解生產(chǎn)中，因槽型不同，電流強(qiáng)度不同，所要求的技術(shù)條件亦不同。為保保持電解槽具有較好的技術(shù)指標(biāo)和平穩(wěn)地生產(chǎn)。表8-1為常見的大型預(yù)焙槽的正常技術(shù)條件：表8-1〔kA〕320300200160〔V〕電解溫度〔℃〕4.15945～9854.15～4.18940～9604.15～4.2945～9654.15～4.2940～960分子比2.1～2.32.3～2.52.1～2.32.3～2.4〔cm〕20～2221～2320～2218～22〔cm〕18～2017～1918～2018～20〔cm〕4～4.24～4.54～4.54.0效應(yīng)系數(shù)〔次/天〕0.30.30.30.4氧化鋁濃度〔〕2.32～32～32～3氟化鈣〔〕42～44～65～7系列電流強(qiáng)度每個電解系列都有額定的電流強(qiáng)度、額定的電壓、與之對應(yīng)有肯定的產(chǎn)鋁時，才實(shí)行降低系列電流的手段，來維護(hù)整流設(shè)備的安全。2～3的變化狀況。表8-2300kA預(yù)焙槽陽極效應(yīng)時系列電流系列電壓關(guān)系同時發(fā)生陽極效應(yīng)同時發(fā)生陽極效應(yīng)的電解槽效應(yīng)時間占總時間的百分?jǐn)?shù)〔時間系列電壓〔V〕系列電流〔A〕N=077.141031.86300000N=120.031066.86300000N=22.591101.86300000N=30.221136.86300000N=40.021136.86285975槽工作電壓〔槽電壓表讀數(shù)〕。它是并聯(lián)在電解槽上的電壓表直接測量出來的〔電壓表一端接在陽極母線立柱的底部，另一端接在陰極母線末端〕。生產(chǎn)中的計算機(jī)報表常涉及到以下四種電壓：VBASEVNOM設(shè)定電壓：亦稱公稱電壓，是治理者依據(jù)槽子狀態(tài)而確定的電壓值。計算機(jī)按此電壓值對槽電壓進(jìn)展掌握。VNET凈電壓，亦稱槽工作電壓，它是不包括效應(yīng)電壓在內(nèi)的槽電壓。它與設(shè)定電壓的差值反映了槽子是否存在著特別電壓。一般VNOM設(shè)定電壓=VNET+〔0.02～0.03V〕為正常。VACT效應(yīng)分?jǐn)傠妷海核ㄐ?yīng)分?jǐn)傠妷涸趦?nèi)的槽電壓。它等于凈電。VAEVAEVACTVNET分別或靠攏都屬于設(shè)定電壓等影響熱平衡保持不當(dāng)造成的。大致關(guān)系如圖8-1示：ACB區(qū)———設(shè)定電壓適當(dāng)，無特別電壓和效應(yīng)超時。槽工作電壓的組成是由陽極壓降、電解質(zhì)壓降、陰極壓降、極化電壓和母線化。電解車間中，由于電解槽與槽之間是串聯(lián)在一起的，并與整流器串聯(lián)起來構(gòu)連接母線電壓的總和。槽平均電壓VVV=V÷N式中：N———系列中工作的總槽數(shù)。槽平均電壓不僅包括了槽工作電壓，還包括了陽極效應(yīng)上升電壓的分?jǐn)傊蹬c槽上電壓表測量范圍以外的金屬母線的電壓降的分?jǐn)傊担碫平均=V槽+ΔV效+V槽外式中：V統(tǒng)計報表中多承受平均電壓。要降低槽平均電壓，主要是降低槽電壓。應(yīng)從槽電壓的組成來著手分析解500mV有關(guān)。爐底干凈，鋁水與陰極炭塊外表接觸良好，該處壓降小，假設(shè)爐底有而增大。Al2O3Al2O3質(zhì)成分、電解溫度、極距變動，都使電解質(zhì)壓降變動，其中，極距的影響最大。效應(yīng)分?jǐn)倝航蹬c效應(yīng)系數(shù)、效應(yīng)時的電壓凹凸、持續(xù)時間長短有關(guān)。陽極壓降主要由陽極生產(chǎn)單位去保證，母線壓降、陰極壓降的初始值由設(shè)計、建材、建熱量收入增多，會使電解走向熱行程，并使鋁的質(zhì)量受到影響，進(jìn)而影響電流效技術(shù)事故。部短路現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)查明緣由準(zhǔn)時處理。極距通常所說的極距系指陽極底掌到陰極鋁液鏡面之間的距離。它既是電解過程接影響。引起極距變化的主要因素有以下幾方面：水平降低，從而使極距上升。水平上升，使極距降低。槽底產(chǎn)生大量沉淀時，使鋁水平上升造成極距減小由于槽電壓保持過高過低，造成極距的上升和降低出鋁后造成鋁水平下降，極距上升。增加極距，電解質(zhì)的攪拌強(qiáng)度減增多，槽溫度上升，電耗加大，這又對電流效率產(chǎn)生不利的影響?？s短極距，可降低槽電壓，節(jié)約電能，但過多降低極距使鋁的損失增加，電持盡可能低的極距，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。預(yù)焙槽由于由多組陽極炭塊組距太低的炭塊，否則易造成電流分布不均，造成局部過熱和消滅槽電壓搖擺。電解溫度二次損失隨電解溫度的上升而增加，溫度每上升10℃，則電流效率降低約1%系數(shù)等。保持電流的相對穩(wěn)定，不隨便地增大或減小。槽電壓上升，也會造成熱收入增加，從而引起電解溫度上升。熱，造成電解溫度上升，電解質(zhì)水平較低時，熱穩(wěn)定性差，溫度簡潔波動。鋁水平過高，底部散熱量大，電解質(zhì)熱支出增加，溫度降低，陽極系數(shù)高，相應(yīng)增加電解槽熱收入，溫度上升。電解溫度的凹凸主要取決于電解質(zhì)的初晶溫度，由于電解溫度總是要比其初晶溫度高10～15℃，而初晶溫度又取決于電解溫度過低，造成電解質(zhì)粘度增大、密度增加、電導(dǎo)率下降、氧化鋁的溶解度降電解溫度的目的。整各項技術(shù)參數(shù)的合理性，使電解穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，其溫度范圍視電解槽的類大型預(yù)焙槽多承受較低電解溫度下的操作制度。電解質(zhì)成分電解質(zhì)主要是由熔融的冰晶石和溶解在其中的氧化鋁和添加劑組成。目前工82%～90%2.0～2.6；氧化鋁含2%～5%4%～6%3%～5%2%～3%〔含有游離氟化鋁的電解質(zhì)〕，這是由于它可降低電解質(zhì)的初晶溫度，進(jìn)而降低電解溫度。削減鈉離子的放電。降低電解質(zhì)的密度和粘度，有利于金屬鋁從電解質(zhì)中分別。有利于炭粒從電解質(zhì)中的分別，削減鋁在電解質(zhì)中的溶解度。電解質(zhì)結(jié)殼疏松好打。但假設(shè)過酸，則造成氧化鋁的溶解度降低，電解質(zhì)的電導(dǎo)率降低，揮發(fā)損失表8-3表8-3電解質(zhì)酸堿度液體電解質(zhì)觀氧化鋁殼面固體電解質(zhì)斷面鋼釬插入電解質(zhì)檢查堿性亮黃色很硬很致密電解質(zhì)層厚顏色發(fā)黑易脫落中性桔黃色較硬致密電解質(zhì)層致密呈白色酸性深紅色較酥松有空隙電解質(zhì)層薄致密呈白色弱酸性暗紅色酥松多空隙電解質(zhì)層薄呈白色不易脫落電解質(zhì)水平和鋁液水平平，對電解槽平穩(wěn)而有效地進(jìn)展生產(chǎn)有重要的作用。不同的槽型及同一槽型每臺電解槽，都有它自己最適宜的電解質(zhì)水平和鋁液或者由于撈炭渣、出鋁時帶出電解質(zhì)，槽溫低作業(yè)時間長造成電解質(zhì)下降。電解質(zhì)水平高，電解槽具有較大的熱穩(wěn)定性，電解溫度波動小，有利于氧化流效率下降。影響鋁水平變化的因素，主要是由于電解時間過長，鋁液增多，使鋁液水平這些會造成電流效率的下降。陽極效應(yīng)系數(shù)陽極效應(yīng)系數(shù)是指每日分?jǐn)偟矫颗_槽上的陽極效應(yīng)次數(shù)。陽極效應(yīng)的發(fā)生通確實(shí)定，應(yīng)依據(jù)槽的類型和生產(chǎn)實(shí)際具體制定，主要依據(jù)槽內(nèi)月Al2O3投入量的偏小一點(diǎn)。在定時下料槽上依據(jù)加料間隔的長短，效應(yīng)系數(shù)一般在0.3～1.0次/應(yīng)掌握好效應(yīng)熄滅的時間。效應(yīng)持續(xù)時間目前一般規(guī)定為5分鐘左右，不超過8160kA300kA例說明來效應(yīng)時的電能消耗。如正常槽工作電壓為4.0V，效應(yīng)持續(xù)時間為3分35V，則耗電為160000×〔35-4〕×3/1000×60=248kWh300000×〔35-4〕×3/1000×60=465kWh綜上所述，鋁電解工藝的技術(shù)參數(shù)從不同方面對電解過程產(chǎn)生影響，它們之間既親熱相連又相互制約。因此各項參數(shù)的選擇和尋常調(diào)整應(yīng)權(quán)衡利弊，綜合考才能平穩(wěn)，才能取得較好的技術(shù)指標(biāo)。鋁電解槽正常生產(chǎn)治理槽電壓治理壓降、電解質(zhì)壓降和效應(yīng)分?jǐn)倝航档恼莆?，其中陽極壓降則由陽極生產(chǎn)單位去保證。由于各個槽安裝質(zhì)量有異，槽工作狀態(tài)不一.每個槽的電壓并不確定全都，治理。質(zhì)電壓降，由于槽電壓與極距呈現(xiàn)確定的線性函數(shù)關(guān)系，即隨著極距的增長而上升。當(dāng)槽電壓恒定，但爐底、陽極電壓降增高時，或電解質(zhì)電阻變大時，極距就并使這些工程穩(wěn)定。設(shè)定電壓在以下狀況時需要上升。槽子熱量缺乏，效應(yīng)多發(fā)或早發(fā)；電解質(zhì)水平連續(xù)下降，需投入大量氟化鹽提高電解質(zhì)高度而補(bǔ)充熱量時；槽幫變厚，爐底消滅沉淀或結(jié)殼；消滅電壓搖擺〔又稱針擺時〕；鋁水高度超過基準(zhǔn)值10mm以上；在8系列較長時間停電，恢復(fù)送電時；消滅病槽時。在以下狀況時要降低設(shè)定電壓；槽子熱量過剩，效應(yīng)推遲發(fā)生時；電解質(zhì)水平連續(xù)在上限基準(zhǔn)之上時；投入的物料巳熔化，無須再補(bǔ)充熱量時；電壓搖擺消逝后；爐底沉淀，結(jié)殼消退后；病槽好轉(zhuǎn)時。4.30V以上時，每次+0.10V；4.20～4.10V+0.05V；4.10～4.00V時，每次+0.02-0.03V；4.00+0.02V。對于病槽狀態(tài)和大量投入冰晶石提高電解質(zhì)水平的狀況，每次更改幅度可0.20～0.50V其他狀況的變更，應(yīng)按療程原則進(jìn)展調(diào)回，即3～5熱平衡的措施〔如調(diào)整出鋁量和極上保溫料〕，不能單靠變更電壓來維持。應(yīng)注意，嚴(yán)禁在無干擾因素的狀況下每天變動。加料治理的投入量。在鋁電解中，每獲得1kg1.889kgAl2O3。2Al2O3+3C→4Al+3CO2+3×16=102〔g〕；Al27g。設(shè)獲1kgAl2O3為xg，由反響式可得以下比例式：2×102/4×27=x/1000x=1000×2×102/4×27=1889〔g〕=1.889〔kg〕Al2O398.5%損失，在撈炭渣、換陽極時會有帶出損失，所以工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1要Al2O3量實(shí)際上在1920～1960kg1930kg，放開式槽損失較大，最高達(dá)1960kg。Al2O398.5%0.3%炭渣、換陽極帶出的損失約為0.32%，該廠每生產(chǎn)1Al2O3為：WAl2O3=1889÷98.5%÷〔1-0.3%-0.32%〕=1889÷0.985÷0.994=1929.73≈1930〔kg〕Al2O3解槽電流強(qiáng)度、電流效率、Al2O3單耗而定。300kA，93%Al2O31930kg時，每天每槽需要參加的Al2O3量為：M=0.3356×3000