阴极炭块材料对铝电解槽电热场影响的研究

阴极炭块材料的选取与铝电解槽的经济效益密切相关。以某180 kA级铝电解槽为例,采用有限元分析软件ANSYS建立电热场数学模型,分析比较了半石墨质、半石墨化和石墨化三种阴极炭块材料对电解槽电热场的影响。结果表明,上述三种情况下的阴极炭块欧姆压降分别为0.286 V、0.226 V和0.142 V,总散热量分别为333 kW、339 kW和346 kW,采用石墨化阴极炭块的节能效果最好,而半石墨化阴极炭块次之。     

铝电解槽石墨化阴极的性能分析及改善措施

铝电解槽阴极炭块作为电解槽的内衬和阴极导电材料,直接关乎到电解槽的使用寿命及生产指标,在电解铝生产中起到非常重要的作用。本文重点介绍了铝电解槽石墨化阴极炭块电阻率低、热导率高、抗热冲击性能高、钠渗透膨胀率低等主要特点,以及其在降低电解槽能耗、提高电流效率、延长电解槽寿命等方面的作用,并结合东兴铝业公司500k A电解槽实际情况提出该公司采用石墨化阴极后在炉底保温、筑炉质量、技术条件调整以及电解槽日常管理等方面的一些改善措施。     

我国铝用阴极材料的生产及发展趋势

本文总结了我国铝用阴极材料的生产现状及发展方向。石墨含量为30%、50%的石墨质阴极炭块是我国铝用阴极炭块的主导产品,石墨化阴极炭块已在300KA、400k A电解槽系列上得到了工业应用,越来越多的电解铝厂采用了环保且易于施工并能保证筑炉质量的冷捣糊砌筑电解槽。本文提出我国大型铝电解槽铝用阴极材料的发展方向是:采用抗电解质侵蚀能力强、导热导电性能好的石墨化阴极炭块、高石墨质阴极炭块以及高质量环保冷捣糊。     

国内石墨化阴极炭块生产情况及标准化现状分析

在对国内石墨化阴极炭块生产市场进行调查后,对国内石墨化阴极炭块生产的发展过程、产品标准制订状况进行了介绍并对其前景进行了预测。通过所收集数据的比较分析和比较,对石墨化阴极炭块在电解槽上应用情况和存在不足进行分析与说明。     

石墨化阴极在400kA系列电解槽的应用

作为以电力、炭阳极、氧化铝为主力需求的高耗能电解铝企业,为积极响应国家“碳达峰,碳中和”战略目标,某公司率先通过技改措施以达到减碳降耗,采用高导电钢棒、高导电石墨化阴极炭块、强保温底层内衬材料等优化改造方案提高电能利用率,降低综合电耗。以400 kA系列铝电解槽为研究对象,探索石墨化阴极内衬在400 kA系列电解槽上的生产应用研究。石墨化阴极炭块相比石墨质阴极炭块具有更优良的导电性和导热性,可以提高电流效率和电解槽稳定性,阴极压降、平均电压、效应系数和交直流电耗明显降低,电解槽槽寿命亦有所延长,实现了电解槽内衬优化、节能降耗的目标。     

铝电解用高石墨质阴极炭块的应用分析及工业实践

前言Preface阴极炭块是铝电解槽阴极结构的主要组成部分,它在铝电解生产中既起着阴极导电体的作用,又可作为电解槽内衬材料。阴极炭块的质量直接影响着电解槽的使用寿命和电能消耗,因此国际铝业界十分重视高质量阴极炭块的应用。目前,西欧和北美以及其他地区应用最多的是含有电煅无烟煤50%70%和人造石墨30%50%的高石墨质炭块。而国内最广泛应用的半石墨质阴极炭块(指人造石墨含量小于20%的炭块)与之相比存在着较大的差距,这是造成我国铝电解槽平均寿命短以及其它经济技术指标偏低的主要原因之一。阴极炭块的现状及发展趋势Status quo of ca…     

240kA铝电解槽综合节能技术的应用

优化升级铝电解槽控制系统;使用新型电解槽内衬结构如应用分段式高导电率阴极钢棒、电解槽内保温、冷捣糊、30%石墨化阴极炭块等技术;优化阴极组装检测方法和改进预焙阳极外形结构;从而使240 kA铝电解槽运行更加稳定,达到了电解槽节能降耗的目的。     

石墨化阴极炭块的性能及在大型铝电解槽上的应用

介绍了我国自行研制开发的石墨化阴极炭块的技术指标及在300 kA铝电解槽上进行的工业试验.试验表明石墨化阴极可以降低炉底阴极压降90mV,提高电流效率1.5%以上,900天左右可收回所增加的大修成本,是大型铝电解槽筑炉内衬材料今后发展的主要方向.     

半石墨质阴极炭块在铝电解槽上的应用

通过对普通炭块的理化指标和半石墨质阴极炭块的理化指标的对比,介绍了在铝电解槽上使用半石墨质阴极炭块,有利于延长槽寿命,提高电流效率,降低炉底压降,节约电能。     

石墨化阴极炭块的性能及在大型铝电解槽上的应用

介绍了我国自行研制开发的石墨化阴极炭块的技术指标及在300kA铝电解槽上进行的工业试验。试验表明：石墨化阴极可以降低炉底阴极压降90mV，提高电流效率1．5％以上，900天左右可收回所增加的大修成本，是大型铝电解槽筑炉内衬材料今后发展的主要方向。     

废阳极生产高石墨质阴极炭块新工艺

本项目开发了新的铝电解槽炭质内衬材料，采用废预焙阳极炭块为原料，利用快速石墨化的生产技术生产废阳极石墨碎，使用废阳极石墨碎、电煅煤和中温沥青等原料生产高石墨质阴极炭块。项目关键技术和创新点：     

电解铝用阴极制品的石墨化度的测定方法

国内大型槽的容量越来越大,但砌筑大型槽的炭块还是阴极炭块,平均槽寿命一般仅为1000-1300天,而国外大型槽平均槽寿命在2500天以上。针对中国铝电解槽寿命仅为国外先进铝厂槽寿命一半的现状,提出在目前普遍采用电煅无烟煤阴极炭块（简称ECA炭块）的基础上,进一步采用碳块中石墨含量更高或石墨化度更高的碳块。     

半石墨化阴极炭块在铝电解槽上的应用

山西碳素广和东北工学院联合研制的半石墨化阴极炭块在青铜峡铝厂80kA上插阳极电解槽上试用,经过20个月的测量,两台试验槽平均节电153kW·h/t·A1,电流效率提高1.19%,炉底电压降低56.5mV。分析了试验槽底衬结构及其节电原因,指出了应用半石墨化阴极炭块时应注意的几个问题。     

冷捣糊在石墨化阴极炭块上的应用

随着国家对铝行业节能降耗的要求,电解铝企业对阴极炭块的性能要求越来越高,从普通的无定型炭块,石墨质炭块到现在大规模使用的石墨化炭块.铝用阴极导电性得到很大提高,阴极压降降低明显.大多铝厂陆续在新开槽和大修槽上使用石墨化程度高的阴极炭块,从而获得好的经济效益.但随之而来的问题是石墨化阴极炭块对应的各种糊料的要求也要相应的变化,才能更好地防止启动漏炉破损,提高槽寿命,发挥石墨化阴极炭块的优势.     

改进炭素内衬,提高电解槽寿命

本文根据丹江铝厂进行技术改造8年来在提高电解槽阴极内衬寿命方面的生产实践,着重从节能型半石墨质底部炭块、异型侧部(角部)炭块和冷捣糊几方面谈了提高电解槽寿命的有效措施。     

稀土电解槽阳极炭块材料对电场影响的数值模拟

以3 kA稀土电解槽为研究对象,采用有限元分析软件AYSYS WORKBENCH建立电解槽的数学模型,分析几种不同的常用阳极炭块材料对稀土电解槽的电场影响。结果表明,采用半石墨质,半石墨化和石墨化三种阳极炭块,其熔体电压分别是5.8575 V、5.7699 V、5.6791 V。综合计算表明,使用石墨化阳极材料可以降低成本,从而获得良好的经济效益。     

信息动态

科技成果鉴定组讯阴极串接石墨化炉研发项目近日,中国有色金属工业协会组织有关专家对贵阳铝镁设计研究院、万基铝业股份有限公司和成都三键博慧新材料技术有限公司共同完成的“阴极串接石墨化炉研发”项目进行技术鉴定,认为该项目针对铝用阴极炭块的生产技术特点,研究成功了具有自主知识产权的阴极串接石墨化生产技术装备,并应用于生产。该项目①通过热工模拟分析和计算,确定了大截面阴极串接石墨化炉的炉型结构;②研发了独特的阴极串接石墨化炉导电部件;③研发了配套的大规格阴极炭块的石墨化工艺制度;④研发了可靠的炉头连接装置。项目自…     

浅谈500kA铝电解槽平稳运行新技术

该文从建立电解槽在线仿真优化和管控一体化系统,合理采用低氧化锂含量的氧化铝,探索高密度耐火砖和防渗砖等稳定保持阴极耐火防渗材料的质量,提高阴极炭块石墨含量,开发新型惰性阴极技术,研究高锂盐电解质中金属锂的提取新技术以及炉帮控制技术等方面,简要论述了进一步发展500k A铝电解槽平稳运行优化技术进步方向。     

60kA铝电解槽寿命初探

根据 6 0kA铝电解槽炉膛变化情况、大修槽阴极方钢和阴极炭块破损情况分析 ,初步探讨了6 0kA铝电解槽寿命同电解槽炉膛、阴极方钢质量、阴极炭块质量之间的关系     

半石墨化阴极碳块在135kA大型铝电解槽上的应用

半石墨化阴极碳块应用在135kA大型铝电解槽上,可使阴极电压降降低48mV、节约了电能,并提高了电解槽的使用寿命,实践证明,半石墨化阴极碳块是较好的阴极材料。