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。     

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。     

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。     

石墨化阴极炭块在400kA节能型电解槽上的应用

石墨化阴极具有良好导热性、高电导率、低电阻率、低钠膨胀率等特点,采用石墨化阴极炭块及其配套技术可以提高电解槽的磁流体稳定性,降低电解槽的阴极压降,延长电解槽寿命,为电解槽在低电压下稳定运行创造条件。本文详细阐述了铝电解槽阴极炭块的选择标准、石墨化阴极的特点和石墨化阴极炭块的工程应用实例。     

全石墨质阴极磷生铁浇铸铝电解节能技术工业试验研究

为实现铝电解节能降耗,某企业采用全石墨质阴极和高导电阴极钢棒磷生铁浇铸方式来降低炉底压降,降低电解槽内水平电流来提高电流效率,同时优化电解槽的内衬结构、电压平衡和能量平衡等方面来匹配全石墨质阴极电解槽低电压高效运行。在某企业300kA系列电解槽进行全石墨质阴极铝电解节能技术工业试验,结果表明全石墨质阴极铝电解节能技术试验槽阴极压降可稳定保持在200-220mV,较50%石墨质阴极电解槽低40-50mV。正常期全石墨质电解槽较50%石墨质电解槽平均电压降低69mV,电流效率提高1.29%,吨铝直流电耗降低521kWh/t-Al,能耗大幅降低。     

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。     

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。     

300 kA大型电解槽阴极新材料的应用

对我国伊川电解铝厂300 kA大型预焙槽进行大修时,采用了不同石墨质的碳阴极、振动成型TiB2涂层阴极和刷涂TiB2涂层阴极等新材料,通过研究电解槽启动后一段时间内不同阴极材料的炉底电压降、电阻随时间的变化关系和铝液中Ti含量的变化规律等,寻找综合性能较佳的阴极材料,使其可达到降低炉底压降,形成完好的炉帮,从而有效地提高槽寿命的目的.研究发现TiB2质量分数为30%的振动成型阴极碳块的阴极电压降和铝中Ti的质量分数均较低,分别为261mV和0.002 5%;认为采用全石墨化阴极和振动成型硼化钛涂层阴极可以节省电能降耗.     

石墨化阴极365kA预焙阳极铝电解槽启动后期管理

通过对石墨化阴极大型预焙槽启动后期管理工艺的分析研究,总结提出适合350 kA以上大型预焙阳极电解槽的启动后期管理工艺思路.对某铝厂365 kA型石墨化阴极预焙铝电解槽进了启动后期管理的工业试验,考察启动后期电解槽槽况的变化、炉膛建立、生产指标完成情况等,对管理方案进行实验验证.指出启动后期管理中应避免的一些问题和方法.     

石墨化阴极365 kA预焙阳极铝电解槽启动后期管理

通过对石墨化阴极大型预焙槽启动后期管理工艺的分析研究,总结提出适合350 kA以上大型预焙阳极电解槽的启动后期管理工艺思路.对某铝厂365 kA型石墨化阴极预焙铝电解槽进了启动后期管理的工业试验,考察启动后期电解槽槽况的变化、炉膛建立、生产指标完成情况等,对管理方案进行实验验证.指出启动后期管理中应避免的一些问题和方法.