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1、一、电解生产工艺流程,直流电,预焙阳极,氧化铝,冰晶石,添加剂,电解槽,供料净化,排空,载氟氧化铝,铝,1.1、供电系统,220KV交流电110KV交流电 供电整流,1.2、氧化铝,氧化铝的物理性能:白色、熔点2050、真密度3、体积密度1g/cm3.工业氧化铝含量在99%左右工业氧化铝中含有的杂质:SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、CaO、H2O氧化铝分类:砂型、中间型、粉型;安息角生产吨铝氧化铝需量:理论1889kg,实际在1920-1940kg左右,1.3、冰晶石,电解生产的熔剂冰晶石来源:天然冰晶石产于格林兰岛,无色或雪白,比重2.5g/cm3,熔点1010人造冰晶石分酸法冰晶
2、石和副产冰晶石,1.4、添加剂,目前电解生产中使用到的添加剂:CaF2、MgF2、BaCl2、NaCl、LiF、AlF3对添加剂的基本要求:(1)不被电解成它的组成元素(2)对电解质的性质有所改善(初晶点、密度、导电性、挥发性、流动性)(3)吸水性小,挥发性小(4)对氧化铝的溶解性影响不大(5)来源广、价格低,二、电解槽,电解槽的发展南山铝业电解槽结构怡力电业(4)NEUI400KA电解系列配置怡力电业(4)NEUI400KA电解系列基本设计指标(1)产能:40万吨,最大50万吨(2)主要指标:400Ka/94%/13150KWH/4.1V/2000d/系列960V/Al2O3-1920/Al
3、F3-22/冰晶石-1/阳极毛耗-540/整流效率-98.5%/电解温度955,三、电解基本原理,两极上的放电反应:阴极:2Al3+6e=2Al阳极:2O2-+C-4e=CO2两极副反应:阴极副反应:铝的溶解、Na的析出阳极副反应:CO、阳极效应阳极效应临界电流密度湿润理论、阳极过程改变,四、电解生产日常操作,4.1、生产正常电解槽的基本特征(1)火苗有力,呈淡紫蓝色或稍带黄线(2)槽电压稳定在一定范围(3)电解质温度稳定在规定范围(4)阳极四周电解质沸腾均匀,炭渣分离良好(5)结壳完整,结壳疏松好打(6)电解质、铝液界面分离清晰(7)槽膛规整,4.2、电解工艺参数的调整系列电流电解温度两水平
4、分子比举例:已知电解质的重量为6吨,其中氧化铝及其它成分的含量占8%左右,电解质的分子比为3,今欲将电解质的分子比调整为2.6,问所需加入氟化铝的量。先求出电解质中氟化钠的重量为:6000*(1-0.08)*3/(3+2)=3312Kg在求出电解质中氟化铝的重量为:6000*(1-0.08)*2/(3+2)=2208Kg假设需加入氟化铝的量为X,那么有3312*2/(2208+X)=2.6,得X=332Kg槽电压效应系数,4.3、电解生产日常操作换极:设极准确、炉底临极检查出铝:准确熄效应:利与弊巡视:电压、泡机头、冒火、设备、异常维护:壳面、设备、工具炭渣打捞数据检测,4.4、提高电流效率电
5、流效率的定义:电流效率=(实际产铝量/理论出铝量)*100%=(实际需电量/理论需电量)*100%举例:系列电流400KA一电解槽,一个月(30天计)共出铝96000Kg,月初盘存槽内铝水30000Kg,月末盘存槽内铝水30500Kg。问该槽本月电流效率为多少?电流效率降低的原因:铝的二次溶解/其它离子的放电/电流空耗影响电流效率的因素:电解温度极距电解质成分:分子比和氧化铝浓度电流密度铝水高度延长槽寿命,增加槽昼夜数,4.5、降低吨铝能耗吨铝直流电耗=2980*V平均/电流效率V平均:减小母线压降、减小电解质压降、减小阳极压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压,4.6、节约原材料氧化铝阳极氟盐4.7、提高原铝质量控制Fe、Si、Ca、Mg、Cu、P、Ti、V、Zn、Ga等,五、电解生产常规测量,电解温度两水平:电解质水平和铝水平分子比极距炉帮厚度其它:阴、阳极电流分布,16h等距离压降,残极形状,瞬时电流效率,