炭阳极质量对铝电解生产经济技术指标的影响1VIP免费

炭阳极质量对铝电解生产经济技术指标的影响炭阳极作为铝电解槽的心脏，其质量和工作状况对铝电解生产是否正常及电流效率、电能消耗、产品等级等经济技术指标影响十分巨大。工业电解槽，优者电流效率在95％以上，直流电单耗每1t铝在13000kW·h以下；劣者电流效率在85％以下，直流电单耗每吨铝达20000kW·h以上。劣质电解槽的特征主要表现为阳极本体及其周围的工作状况不佳，一般是电解质及阳极发热，出现以阳极为中心的各类故障，阳极工作状况不好等。阳极故障电解槽故障中有70％发生在阳极。电解槽经常出现的阳极故障（病状）有：阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断层、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳、阳极四周氧化燃烧、阳极倾斜等。这些故障，主要由阳极质量问题及电解作业不当引起。故障发生，破坏了电解槽正常生产技术条件使电解槽出现紊乱状况：电压摆动、电压升高、铝水滚动、电解质表面不结壳、电解槽局部不导电、不工作、引起电流效率急剧下降、直流电单耗及原材料单耗急剧上升、电解操作困难、铝品位下降等恶劣后果，甚至导致停槽。预焙阳极常见的故障有阳极掉块（脱钩）、阳极长包、阳极裂纹分层等，是预焙阳极不定期更换的主要原因。（1）阳极掉块（脱钩），预焙阳极炭块因磷生铁浇铸不牢或阳极炭碗缺陷，当在电解槽上使用时，其受热膨胀，会发生阳极炭块与钢爪脱离的现象。发生此情况需从电解槽中捞出炭块，更换新的预焙阳极。阳极炭块出现大裂纹，也会裂开掉块。（2）阳极长包，由于炭块内部质量不均匀，在电解槽上使用过程中，电解消耗速度不一，造成炭块下表面局部突出的现象，称为阳极长包。预焙阳极有时也会发生阳极长包。发生此情况需取出阳极，砸掉阳极炭块下面的长包后，该阳极炭块可继续上槽使用。电解槽工作不正常，炭渣多也会造成“长包”。（3）阳极裂纹，预焙阳极炭块因成型或焙烧等原因，有时会有横向或纵向裂纹。一般说来，阳极浇铸前发现的有裂纹的阳极炭块，都不浇铸；在电解槽上使用过程中发现了，需取出更换新的预焙阳极。阳极故障对槽温和电流分布的影响各类阳极故障是铝电解槽的“急性症状”，严重影响电解槽经济技术指标，已如前述。阳极质量不好引起的慢性病症，它使得阳极和电解槽的温度过高、电流分布不均，同样也严重影响铝电解槽的经济技术指标。铝电解槽通过的电流高达几十至几百千安，阳极电阻率和阳极导电距离、结构形式的变化，严重地影响到电能消耗。阳极欧姆压降所产生的热量相当于一个30-160kW的电炉连续运转，阳极各部电阻的变化不仅影响到能耗，而且影响到阳极和电解槽工作温度，从而对电流效率产生巨大影响。如果将炭阳极电阻率由75μΩ·m降为50μΩ·m，每1t铝可节电500kW·h。另外，落入电解质中的炭渣也影响电流效率和电耗。研究表明，电解质中炭渣含量为0.04％，可使其电流效率下降1％；若电解质中含炭渣1.0％，则可使电导率下降11％。炭阳极与空气和CO2氧化反应，占炭阳极消耗的20％以上。此反应是选择性的，它与阳极质量、阳极工艺、电解槽设计和电解操作关系极大。碳与空气的反应，对铝电解槽引起两大危害：一是该反应为放热反应，引起阳极和槽温升高；温度升高，在空气流通时会使反应加速，形成恶性循环，不仅使炭耗增大，而且影响电流效率；二是该反应选择性氧化，引起大量炭渣脱落，进一步危害电解槽的各项技术经济指标。炭阳极氧化掉渣和裂纹掉块的危害炭阳极在正常电解生产中，电流从上部阳极导入，阳极下部浸在熔融的电解质中。炭阳极参与电化学反应与热平衡等作用，炭阳极中部被电解质壳块所包围，上部覆盖保温的氧化铝粉和碎电解质块。炭阳极下部因不断参与电化学反应被消耗。生成CO2气体。工作中的炭阳极在高温下处于CO、CO2、空气和电解质壳、氧化铝粉等的包围之中。电解铝过程是无渣冶炼过程，阴极析出铝液，阳极析出CO、CO2气体。现代中心下料预焙阳极电解槽，每约2min，自动点式打壳加一次氧化铝，每日固定时间抽出阴极铝液，每24-28天更换一遍炭阳极。正常生产的电解槽，在炭阳极周围的电解质中极少有炭渣和碎阳极块，电解质洁净下含炭渣，析出的阳极气体...