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控製工藝技術條件延長電解槽壽命

時間:2015-4-16 16:49:47

      工藝控製和操作是電解過程中影響槽壽命的最重要的因素,電解槽技術條件的平穩、科學、合理保持是電解槽能否高效、平穩運行的基本條件,而電解槽的平穩運行對電解槽的使用壽命起一定的積極作用。在生產中要抓住關鍵要素鋁水平、電解質水平、氧化鋁濃度和分子比的保持來有效一致地控製電解質溫度,使其隨著季節氣溫的變化而作相應的調整。要及時發現問題及早處理,把問題消滅在萌芽狀態。
  電解質溫度的影響。電解溫度是指電解質溫度,是鋁電解過程中極為重要的一項工藝參數,對電解槽壽命及生產影響很大。溫度既是電解槽的效率晴雨表,又是電解槽的生命線。各種技術條件要圍繞電解槽溫度進行匹配、調整和優化。研究表明:電解質溫度每降低10℃,電流效率可提高1%-2%,而且低溫可減少槽殼和內襯材質熱應力變形及損壞程度,延長槽壽命,同時低溫還可減少熱損失,提高能量利用率。
  根據“電解質溫度=電解質初晶溫度+過熱度”可知,降低電解溫度有兩種方法,即降低電解質溫度和降低過熱度,其實質都是通過調整電解質成分來實現的,包括AlF3(%)含量,Al2O3(%)濃度,LiF添加劑等,但電解溫度並非越低越好,因為磷鐵球溫度過低,會導致操作上的困難,造成電解質發黏,流動性差,氧化鋁溶解度降低,炭渣不易分離,沉澱多爐幫厚,電解質萎縮,生產紊亂,電壓擺動等現象增多,甚至導致病槽,影響槽壽命。所以保證正常合適的電解溫度,對提產增效,節能降耗,延長槽壽命大有益處。
  (2)分子比的影響。目前電解槽都采用“低分子比,強酸性電解質”進行生產。在酸性電解質中,初晶溫度和電解溫度都相對較低,降低分子比可降低電解質溫度和初晶溫度,有利於電流效率的提高。研究表明:分子比每降低0.1,電流效率提高約0.5%。但分子比不能保持過低,因為過低會降低氧化鋁溶解度和電解質的導電率,使電解質揮發性增加。調整分子比主要是靠添加AlF3來實現,而且還要與鋁水平相互匹配,過高或過低都會影響電解槽穩定與壽命。
  (3)電解質水平和鋁水平的影響。電解質被稱為電解槽的“血液”,它對電解槽熱穩定性影響很大。電解質水平高,槽子熱穩定性大,抗風險抗挫折能力大;而電解質水平低,槽子熱穩定性小,溶解Al2O3量少,易產生沉澱,導致熱槽。鋁水平是支配電解槽側部散熱的重要因素,也是調整槽子熱平衡的重要手段,調整好鋁水平是規整爐膛有效的管理途徑。不僅可以調控電解溫度和過熱度,促使電解槽形成合理爐幫和伸腿,而且可以提高槽內鋁液和穩定性,在電壓穩定的情況下,電解質盡量保持高限,鋁水平保持低限,是保持電解槽穩定,提高槽壽命的有效措施之一。
  (4)槽工作電壓的影響。槽工作電壓與電流效率、電耗和熱平衡有直接的關係。在一定的電解質成分下,工作電壓的高低直接關係到極距的高低,電解槽熱收入的多少,是電解槽能量平衡的一個最主要因素。
  (5)陽極效應和氧化鋁濃度的控製。電解槽效應是電解生產過程中的一種自然現象,通過效應能反映電解槽生產狀況,具有提高電解溫度、消化爐底沉澱等功能,但是不能依靠頻繁發生陽極效應來處理爐底沉澱,其負麵影響很大:熔化爐幫,增加無功消耗(一個效應耗電幾百度到上千度)、影響熱平衡,加劇鋁損失,降低電流效率,陽極底表麵附近電解質溫度大幅升高,加劇大氣汙染,會破壞技術條件、引發事故。要有“零效應管理目標、低效應管理過渡”的新思路。