240 kA铝电解槽新型节能阴极内衬结构的研究与应用

某公司采用的铝电解槽在低电压生产工艺下存在角部伸腿肥大、电解质水平偏低、换极后电压摆动偏多等问题,利用电解槽大修机会,通过选用异型阴极钢棒、高石墨冷捣糊,改进人造伸腿,采用磷生铁浇铸阴极钢棒炭块组装技术和新型内保温材料,对电解槽阴极内衬结构进行优化改进。改进后,新型节能阴极内衬结构电解槽炉底压降降低了39 mV,铝液电解直流电耗降低了249 kW h/t-Al,保温效果和节能效果显著提高,确保了铝电解槽在低电压生产工艺下的能量平衡和长期稳定运行。     

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。     

浅谈异型阴极铝电解槽的焙烧技术

铝电解槽在快速推广应用异型阴极技术之际,传统的启动前焙烧技术由于阴极结构的变化成为制约本项技术发挥优势的重要技术瓶颈,行业内在用的或新开发的铝电解槽铝焙烧方法,探讨如何通过优化更适于异型槽的焙烧。     

专利信息

专利名称:异型阴极结构铝电解槽焙烧方法专利申请号:CN201010125436.5公开号:CN101956216A申请日:2010.03.13公开日:2011.01.26申请人:山西关铝股份有限公司本发明具体为一种异型阴极结构铝电解槽焙烧方法,解决了现有异型阴极结构铝电解槽,采用燃烧焙烧方法,存在安装拆卸复杂、电解槽阴、阳极氧化严重,且破坏电解槽槽底保温性能的问题.由石墨粒和焦粒混合作为焙烧介质,焙烧前阴极表面及凸台     

曲面阴极铝电解槽结构改进及等温线温度测量的分析研究

介绍了针对300 k A曲面阴极铝电解槽生产中存在的问题,采取优化改进电解槽结构,开展等温线温度测量分析研究,表明改进后的曲面阴极电解槽能满足安全、平稳、高效生产的要求,其工艺技术及经济指标达到了国内先进水平。     

铝电解槽阴极碳块的分类,评价与质量保证

铝电解槽阴极碳块的分类、评价与质量保证于军，王凤宝，冯乃祥（浑江铝厂）（东北大学）１引言工业铝电解槽阴极块是铝电解槽阴极结构的主要部分。它在铝电解生产过程中既承担着阴极导体的作用，要求具有良好的导电性，又作为电解槽容器的内衬材料，要求其在高温下抵抗槽...     

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。     

铝电解槽电磁流强耦合仿真及其在新型阴极上的应用

已在工业应用的各新型阴极结构铝电解槽的电磁流场行为仍未完全明晰.论文首先在ANSYS平台上建立铝电解槽瞬态三维三相磁流体模型,并应用该模型对采用3种新型阴极结构的某420 kA槽开展电磁流场强耦合计算.结果表明,相较于普通阴极,3种新型阴极方案均可使槽内铝液、电解质流速下降,其中,凸台型阴极对应的电解质流速降幅较大,不利于氧化铝颗粒的熔解和扩散;在降低铝液-电解质界面波动方面,3种方案均有一定程度的效果,凸台型结构可使得界面大变形面积减小;此外,在电流效率上,应用凸台型阴极结构将使电流效率略微降低.该模型可为大型铝电解槽结构方案的选型提供基础工具.      

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     

500kA铝电解槽阴极破损分析及对策

某电解铝厂500 kA铝电解槽由于电磁场、热平衡设计不合理，工艺运行参数不匹配，电解槽早期破损严重，给电解槽长寿命、高效率运行带来巨大的风险。本文通过对电解槽进行解剖，深入分析电解槽阴极炭块破损机理，可知电解槽早期破损主要分为槽壳变形、阴极炭块破损、侧部破损等几大类。为了解决阴极破损问题，在不改变阴极母线结构的前提下对电解槽内衬、工艺技术参数等方面进行深度优化，最终有效解决了电解槽早期破损的问题，实现了延长电解槽寿命的目的。     

铝电解高效节能技术应用与研究现状

近年来,新型阴极结构铝电解技术在国内众多铝厂得到推广与应用.本文介绍了新型阴极结构电解槽的结构特点.结合数家铝厂的新型阴极结构电解槽实际运行情况,分析与探讨了新型阴极结构电解槽内衬结构、热平衡、电流效率、铝液面稳定性、槽内磁场特点,以及阴极凸起的磨蚀与消耗问题,以及新型阴极结构电解槽在操作与管理上的若干问题.     

168kA新型阴极高效节能铝电解槽磁流体运动的数值模拟

建立了168 kA新型阴极铝电解槽磁流体运动的数学模型,对电解质与铝液交界面的流场、电解质的流场以及阴极铝液的流场进行了模拟,并对新型阴极电解槽阳极导杆等距电压降进行了测量。研究结果表明：新型阴极铝电解槽可隔断槽内铝液流动,降低槽内阴极铝液的流速。新型阴极铝电解槽铝液与电解质交界面的速度矢量和较普通阴极铝电解槽铝液与电解质交界面的速度矢量和低2～3倍,且极值分布更为均匀。新型阴极电解槽内铝液与电解质界面处的磁流体速度最大,然后以界面为中心线逐渐减小。     

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。     

华东铝业成功应用新型节能技术

采用国内外最先进的新型阴极结构电解槽技术,每吨铝节电可达1000千瓦时以上,直流电耗达到了国内外先进水平。项目主要内容是采用新型阴极高效节能电解槽技术,将现行的200KA、240KA铝电解系统结合电解槽大修进行节能改造和技术升级。新型阴极电解槽采用火焰--铝液二段焙烧法启动。     

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。     

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。     

新型阴极结构铝电解槽成套技术引领铝电解行业节能新方向

东北大学、中国铝业股份有限公司等自2007年起开始对铝电解重大节能技术进行系统研究,并成功开发出新型阴极结构铝电解槽成套技术。该成果建立了高效节能新型阴极结构电解槽的基础理论,攻破了铝电解电耗难于大幅度降低的技术难题,提出了铝电解生产大幅度节电的技术路线,引领了当代世界铝电解节能技术的一场重要变革。项目组在世界上首创了具有减波功能、提高电解槽内铝液面稳定性的新型阴极结构。     

新型稳流保温铝电解槽节能技术的工业推广应用

在大量铝电解槽物理场研究的基础上,中国铝业郑州有色金属研究有限公司开发了新型稳流保温铝电解槽节能技术,该技术的目标在于降低电解铝吨铝能耗。基于模拟仿真计算结果,集成铝阴极稳流优化技术、电压平衡优化技术、热场设计优化技术、工艺参数匹配优化技术,形成了新型稳流保温铝电解槽的设计准则。新型稳流保温铝电解槽节能技术自2013年起在200~500kA系列800多台电解槽上推广实施。新型稳流保温铝电解槽稳定运行电压3.75~3.85V,电流效率92.0%~94.0%,吨铝直流电耗12 200~12 500kWh。     

新型结构电解槽技术的研发及工业应用

总结了近年来中铝公司新型结构电解槽技术的研发历程及工业试验结果.中铝公司首次提出通过改变阴极结构和性能,采用可湿润阴极、设置水平网络沟槽及蓄铝池结构系统的新型结构电解槽的技术思路,并于2005年在4 000 A自热式电解槽上试验成功,形成了新型结构电解槽的技术原型.在随后的几年内设计、安装了160 kA新型结构电解槽系列,并进行了工业试验,验证了新型结构电解槽技术工业应用的可行性.工业试验结果证明,该项技术大大抑制了由于磁场引起的铝液层的流动和波动,为铝电解槽降低极距和槽电压提供了基本条件和技术支撑,从而实现大幅度节能.同时,还首次提出了新型结构电解槽实现保温节能和零阳极效应系数的技术理念,通过提高能量利用率和加强保温,实现电解槽的热平衡.经过持续优化,目前已将该项技术应用于不同容量的电解槽上,形成了整套生产操作和控制技术.     

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