低电压节能铝电解槽生产技术及指标优化控制探究

正本文结合某公司低电压生产技术实践,分析低电压生产技术条件下电解槽稳定性变化的原因,结合电解槽日常生产管理的关键技术要点,探究低电压生产电解槽技术经济指标的优化控制措施。当前,低电压节能主流技术有:一是在线能量优化技术。在现运行电解槽上通过提高阳极电流密度、降低电压、研究利用富裕极距,节能挖潜。二是新型结构阴极技术。改变阴极结构形状、减缓铝液流速和改善阴极电流分布,降低临界极距,大幅降低电压。三是双阴极钢棒技术。改进阴极钢棒设计、减少阴极     

350kA铝电解槽节能技术改造的应用实践

在大修350 kA铝电解槽节能技术改造中,可以通过采用提高电解槽磁流体稳定、新式阴极钢棒结构和保温型内衬结构等设计,达到节能降耗的目的。在设计过程中,以现有电解槽生产技术参数为基础,根据节能型电解槽的特点,通过电一热仿真模拟,优化电解槽内衬结构。生产实践表明,优化后的350 kA节能型电解槽在低电压下稳定运行,并达到高效节能的目的。     

200kA铝电解槽内衬结构优化对生产指标的影响

某厂200 kA电解系列在运行一定时间后,普遍存在阴极破损、侧部炭块掉落、整体稳定性差、电解生产指标较差等问题,因此,在2012年已改进电解槽的基础上采用新型阴极钢棒技术再次对内衬结构进行优化改进。优化后,通过对比分析实际生产数据发现,与2012版改进电解槽相比,2019版改进电解槽的冲击电压较低,槽内衬裂纹的产生和电解槽早期破损现象减少,伸腿适宜,炉膛较为规整,电解槽稳定性更好,槽寿命延长,电流效率提升,直流电耗降低。     

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。     

新型阴极在200kA系列电解槽上的应用实践

在对新型阴极的相关技术特点进行讨论的基础上,针对200 kA系列铝电解槽,就内衬结构的优化设计、焙烧启动工艺、后期及正常管理等相关技术进行了探讨。实践结果表明:良好的保温设计是新型阴极结构电解槽的关键;火焰-铝液二段焙烧工艺是较佳的焙烧-启动方法,该电解槽可在低电压状态下稳定运行,吨铝交流电耗平均下降662 kW·h/t-Al,节能效果显著。     

240kA铝电解槽内衬结构优化

对240kA铝电解槽内衬结构进行优化,开发一种新型内衬结构电解槽,并对新型内衬结构进行了电热场仿真计算。生产实践表明,新型内衬结构电解槽解决了低电压下能量不平衡的问题,提高了电解槽在低电压下运行的稳定性,实现了平均槽电压3.80V和吨铝直流电耗12 282kWh的技术经济指标。     

铝电解槽在低电压下的能量平衡研究

铝电解生产过程中保持能量平衡是电解槽平稳高效运行的基本条件,特别是近年来随着无效应低电压技术、新型结构电解槽技术和异型阴极钢棒技术的出现,槽电压不断降低,在其生产过程中,对能量平衡的调整要求越来越高。本文通过分析能量平衡的原理,总结了四项低电压技术运行时能量平衡调整方向,即将内衬结构由散热型改为保温型设计、适当提高阳极电流密度、注重区域能量调整和合理匹配技术条件,并列举了完善焙烧启动制度、控制突发阳极效应、优化阳极更换作业、增加必要的外保温、适时调整烟气流量和加强日常生产管理六项能量平衡调整措施。中国铝业某企业在采用低电压技术过程中,通过合理的能量平衡措施,使普通电解槽的工作电压从4.15V降至3.90V,新型结构电解槽降低到3.77V,取得了明显的节能效果。     

保温型内衬结构在240kA铝电解槽上的应用

基于240 kA铝电解槽低电压运行过程中热收入不足的情况,在大修电解槽上开展了保温型内衬结构的应用试验。结果表明,保温型内衬结构电解槽在低电压下能够稳定运行,且明显降低了电解槽的散热量,提高了电能利用率,大幅降低了吨铝直流电耗。     

500 kA铝电解槽新式节能阴极结构技术的应用研究

本研究将新式节能阴极结构技术应用于某铝厂500kA铝电解槽,通过电解槽电热平衡仿真模拟,设计保温型内衬结构,成功减少了铝液中水平电流,并降低了电解槽阴极电压降。与传统铝电解槽相比,节能降耗效果显著。     

350kA电解槽新型阴极钢棒技术应用及生产实践

随着我国铝电解节能降耗的发展,新型阴极钢棒技术在国内电解铝行业已经发展了一段时间,该技术的主要创新点是改变阴极钢棒的结构、尺寸和组装工艺,在电解槽运行过程中显著降低铝液中的水平电流,提高电解槽磁流体稳定性,实现电解槽的高效平稳生产,达到降低电解铝能耗的目的。     

铝电解槽阴极内衬材料及结构的改进

论述了近年来铝电解槽设计中阴极内衬材料和结构形式的改进,通过对比说明新型阴极内衬材料及结构形式所具有的优点以及应用的必要性.     

高导电阴极钢棒结构铝电解槽电热场仿真计算

采用有限元仿真计算的方法对高导电阴极钢棒结构240kA铝电解槽进行了电热场计算。分析高导电阴极钢棒对铝液水平、槽电压以及电解槽温度分布的影响。结果表明,阴极压降可以有效降低107mV,并可有效减少铝液中的水平电流。     

铝电解槽阴极内衬材料及结构的改进

论述了近年来铝电解槽设计中阴极内衬材料和结构形式的改进，通过对比说明新型阴极内衬材料及结构形式所具有的优点以及应用的必要性。     

高导电钢棒技术在400 kA电解槽上的应用

叙述了新型阴极节能技术高导电阴极钢棒在400 kA电解槽上的应用实践。详细介绍了阴极的组装、筑炉施工工艺、电解槽的焙烧启动和后期操作管理,以及采用高导电阴极钢棒取得的节能效果。     

全保温型内衬配置在300 kA铝电解槽上的应用

针对低电压运行电解槽能量收入减少的情况,在300kA大型凸型阴极铝电解槽上开展了全保温型内衬配置应用试验。1 100天运行情况表明,配置全保温型内衬的电解槽的散热量明显降低,电能利用率得到提高,吨铝电耗大幅降低。     

中铝贵州工服电解阴极钢棒热熔焊接试验成功

中铝贵州工服公司采用热熔焊接铝电解槽阴极钢棒的试验获得成功,标志铝电解槽阴极钢棒焊接工艺引入了全新的技术。热熔焊接铝电解槽阴极钢棒,是将铝热反应药剂放入位于两段阴极钢棒间并进行加热熔化焊接。     

综合节能技术在240kA铝电解槽上的应用

通过应用分段式高导电率阴极钢棒、电解槽内衬结构优化升级、预焙阳极外观结构改进,从而使240kA电解槽运行更加稳定运行,实现电解槽节能降耗的目的。     

降低水平电流减少铝液动态波动铝电解节能技术研究

通过计算机模拟仿真研究复合稳流综合节能技术对铝电解过程中阴极铝液内水平电流的影响。结果表明,以高导电方钢为核心的复合稳流综合节能技术可明显降低阴极铝液内水平电流大小,降低电解质-铝液界面变形,提高电解槽内磁流体的稳定性,以此来降低槽电压和提高电流效率,达到节能降耗的作用。为验证仿真模拟结果,在某企业300 kA系列电解槽进行复合稳流综合节能技术工业化试验,采用以高导电钢棒为核心的复合稳流综合节能技术,电解槽内水平电流降低明显,获得了非常小的铝液界面变形量,电解槽生产运行稳定性明显提高,吨铝直流电耗较系列传统槽、201技术槽、双钢棒技术槽都低。     

铝电解低电压高效节能技术研究

本文主要分析了铝电解槽阴极结构、铝电解工艺及控制改革、以及以铝电解槽工艺、结构和控制综合改革方法对低电压节能技术的影响,得出铝电解低电压节能方法很难实现稳定、长久的节能效果,"平底并具有一定保温性能"的铝电解槽能稳定并长期的获得较完善的能耗指标。     

中铝郑研院研发国际领先新型稳流保温铝电解槽节能技术

正8月30日,中国有色金属工业协会在中铝郑州研究院召开“新型稳流保温铝电解槽节能技术开发及推广应用”等6项科技成果评价会。专家组一致认为:“新型稳流保温铝电解槽节能技术”,建立了铝液、阴极碳块、钢棒及组装同步优化组合的稳流模式,创新了电解槽能量平衡设计理念,开发出稳流高