现代工艺条件下预焙铝电解槽破损原因及解决对策

在综合国内外研究成果的基础上 ,分析了现代工艺条件下预焙铝电解槽的破损原因 ,并提出了延长槽寿命的对策。现行电解槽由于采用低分子比电解质 ,电流效率显著提高 ,但同时由于在电解槽内容易形成界面冰晶石薄膜及氧化铝沉淀 ,使得钠的析出显著增加 ,增强了钠对阴极碳块的渗透 ,从而导致阴极碳块膨胀破损的机率增加 ,为此 ,必须改善电解槽阴极内衬材料以延长电解槽寿命。采用半石墨化或石墨 (化 )阴极内衬 ,或在普通碳块上增加TiB2 涂层 ,可以实现上述目的。半石墨化或石墨化阴极内衬具有较好的抗钠膨胀性能 ,但由于石墨质软 ,机械磨损大且成本高 ,而TiB2 涂层碳块阴极内衬既具有优良的抗钠膨胀和对铝润湿性能 ,又有良好的耐磨性 。

预焙铝电解槽在线仿真槽况诊断专家系统研究

预焙铝电解槽是一个复杂的非线性系统,其工艺过程具有模型的不确定性;应用有限容积方法,根据槽壳温度以及相关工艺参数,基于软测量原理,建立了230KA预焙铝电解槽槽膛内形准三维仿真模型;开发了电解槽温度场的仿真程序,在线显示槽膛内形;根据槽壳温度值、槽膛内形仿真值及电解槽主要工艺参数,用对象—属性—值三元组模式建立了数据库;根据各种病槽的发生原因、现象及处理方法,用产生式方法建立了规则库;并在此基础上开发了铝电解槽槽况诊断专家系统,实现了230KA铝电解槽槽膛内形与槽况的实时诊断。

大中型预焙铝电解槽自适应控制过程的研究（下）

大中型预焙铝电解槽自适应控制过程的研究（下）周铁托，张建（贵阳铝镁设计研究院贵州省贵阳市５５０００１）３电解过程自适应控制３．ｌ控制对象及工艺条件贵铝二电解１６０ｈＡ生产槽采用６点风动下料，每点１５ｋｇ—ＡＩ。Ｏ３，每次６点下料９０ｋｇ一Ａ１２Ｏ３。...

基于CAN总线的预焙铝电解槽智能控制系统抗干扰技术研究

针对铝电解过程存在强电场、强磁场、强热场等干扰问题 ,在基于CAN总线的预焙铝电解槽智能控制系统中 ,采取了有效的软、硬件抗干扰措施 ,提高控制系统的稳定性和可靠性 ,保证了系统安全可靠地运行。

预焙铝电解槽电流效率软测量模型研究初探

针对铝电解槽电流效率难以在线测量的特点,提出了基于模糊C-均值聚类的多神经网络电流效率软测量模型。通过采集某厂200kA预焙电解槽的槽电压、电解质温度、分子比、电解质水平、铝水平、氟化铝投入量等工艺参数的历史数据作为样本;使用自标准化方法对样本数据进行预处理;再将处理后的数据用模糊C方法进行聚类得到优化样本;利用多神经网络对这些样本进行训练,得到电流效率的软测量模型。应用该模型对200kA预焙铝电解槽电流效率进行在线测量发现,测量值与实际值对比,测量误差不超过4.83%。

预焙铝电解槽自动熄灭效应的实现

铝电解槽中常发生阳极效应。常规熄灭效应的方法是通过人工将木棒直接插入阳极底掌熄灭效应 ,这种方法带来大量的生态、环境污染等问题。本文介绍了一种自动熄灭效应的方法 ,通过对工艺技术条件的判断、效应电压的分类检测及处理、阳极行程的精确控制 ,模拟人工熄灭效应 ,实现阳极效应的自动熄灭。实验表明 ,该方法安全可靠有效 ,并已成功的应用在丹江 110KA系列预焙电解槽上。

基于遗传算法的预焙铝电解槽操作参数优化研究

对预焙槽炼铝生产而言,电流效率很大程度上取决于操作参数的合理配置,取得稳定的高电流效率可以降低电能消耗;以铝电解槽电流效率最大为优化目标,选取影响电流效率的6类重要操作参数:槽电压、电解质温度、铝水平、电解质水平、分子比、氟化铝料量为优化变量,建立了铝电解槽操作参数的优化模型;采用遗传算法,获得了最优参数解,并在我国某厂200kA预焙铝电解槽上进行实验,指导生产;实验结果表明,电流效率由平均92.5%提升至93.5%。

82KA预焙铝电解槽三维磁场数值计算

应用等效磁偶极子法对预焙铝电解槽的磁场进行了三维数值计算 ,与实测值比较 ,表明计算结果较为准确 ,可以满足铝电解槽母线设计时的磁场仿真计算的要求。应用自编软件对某厂 82kA预焙槽的磁场分布进行了计算分析 ,表明由自焙槽改预焙槽时 ,采用第三点补偿母线的方式是可取的。

大型预焙铝电解槽直接生产铝硅钛合金试验研究

我国储量丰富的铝土矿资源其主要特点是高硅、高钛低铁的一水硬铝石型 ,用于生产氧化铝的条件十分苛刻 ,工艺流程长 ,能耗高。在大型预焙铝电解槽上添加硅、钛、氧化铝直接电解生产Al-Si-Ti合金新工艺 ,能缩短工艺流程 ,减少投资 ,降低能耗和成本。首次在 14 0kA大型预焙铝电解槽直接生产Al-Si-Ti的工业试验 ,使得该工艺在原来只在中小型自焙槽上实施的基础上有了重大突破。试验期间其平均电流效率为同比铝电解槽电流效率的 90 2 % ,为我国铝土矿提供了冶炼优质合金材料的新途径。实现了铝土矿的综合利用 ,具有明显的经济效益和社会效益。直接电解所得铝硅钛合金作为中间合金 ,根据需要配制成各种含钛铸造合金 ,广泛应用于汽车、摩托车工业 ,内燃机活塞、机械制造、高压电器等行业 ,大量工业试验证明在强度、热稳定性、耐磨损性能方面与传统的熔配法合金相比有着显著的优越性 。

大型预焙铝电解槽侧部破损原因分析及控制措施

300 kA级大型预焙电解槽生产实践中,电解槽侧部炉帮易空,散热窗易出现发红现象。文章结合生产实际,对电解槽侧部破损原因进行了分析研究,提出了可行的解决办法及控制措施,有效地延长了槽寿命。

我国开发大容量预焙铝电解槽技术进展及今后努力方向

回顾了我国开发大容量预焙铝电解槽技术经历的三个阶段—铝电解槽及相关工艺技术理论研究、大型预焙槽技术工业性试验、系列化大型预焙槽技术工业应用 ,指出了我们与国际先进水平的差距和今后努力的方向。

现代预焙铝电解槽焦粒预热焙烧启动研究

本文介绍了在 2 80kA电解槽上最早使用焦粒预热启动的成功经验 ,从焦粒通电焙烧到灌电解质 ,整个过程分步进行了列举说明 ,并且对每个步骤中存在的问题也做了评论。记录了启动过程中的电压、电流值及温度变化 ,特别对温度曲线和阴极钢棒的温度做了详细的描述。使用这种方法 ,我们成功的缩短了焙烧时间 ,减少了能量消耗 ,避免了启动时因铝水的热冲击而导致电解槽内衬早期破损 。

焙烧启动方法对预焙铝电解槽槽寿命的影响

电解槽平均寿命短 ,制约我国电解铝工业的迅速发展。铝电解槽寿命与铝电解槽槽型结构设计、筑炉工艺技术、材质、焙烧启动方法、生产管理技术等诸因素直接相关。分析了导致碳阴极破损的基本过程 ,讨论了焙烧启动方法及其对预焙铝电解槽寿命的影响。指出理想的预热焙烧启动方法应该是热冲击小、温度梯度不大、膨胀应力小、可尽量避免阴极碳内衬破损的方法 ,现行的预热焙烧启动方法中火焰预热焙烧启动法较为理想。国内TiB2 涂层技术研究开展了 10多年 ,如果该技术应用于阴极碳内衬处理 ,并能与火焰焙烧启动法结合起来 ,将会使预热焙烧方法更趋理想。

160kA预焙铝电解槽区域电流效率

论述了区域电流效率的意义 ,利用电流效率综合机理模型和区域参数估计模型计算出了 1 60kA预焙槽的区域电流效率。结果表明 ,1 60kA预焙槽中各区域的电流效率很不均匀 ,最大值与最小值相差 2 0 %以上 ,阳极底掌下的区域电流效率相差可达 4 %以上。采用区域电流效率的观点 ,分析了某厂 1 60kA预焙铝电解槽电流效率的特点 ,认为低电流效率区域的存在和面积偏大导致电解槽平均电流效率偏低 。

大型预焙铝电解槽氧化铝浓度精确控制分析

本文阐述了大型预焙铝电解槽氧化铝浓度的控制,分析了影响氧化铝浓度精确控制的各种因素,针对影响氧化铝浓度精确控制的诸因素,提出了科学有效的解决方案。

预焙铝电解槽烟气的干法净化

预焙铝电解槽烟气中含有一定的HF和CF4气体,若直接排入大气,会造成严重的环境污染。本文介绍了预焙铝电解槽烟气干法净化的基本原理和工艺流程,采用该法净化后,对于年产6万t的氧化铝企业综合效益约为450万元。

大型预焙铝电解槽阳极电热场的计算分析

铝电解槽运行期间，在阳极炭块上不断发生电化学作用，炭块不断消耗，阳极高度不断减小。在这一变化过程中，阳极组（包括：碳块、钢爪、铝导杆）压降、阳极上通过的电流、阳极上部散热量等参数不断变化，这种变化对电解槽的电流分布产生影响，从而影响电解槽的稳定性。这些不断变化的参数也直接影响着电解过程的电能消耗。有研究表明，铝电解槽热耗电压每增加0．1V，每吨铝能耗相应增加338．8kW·h，而阳极上部（包括钢爪和导杆）的热耗量通常占总热耗量的六至七成。因此，研究阳极压降、

低电压生产下预焙铝电解槽的控制策略

随着节能减排要求的不断提高,高电压生产模式已经不能满足铝电解生产要求,越来越多的铝厂已经选择了低电压生产模式。然而,现有的控制软件不能完全满足该模式,尤其在能量补偿和氧化铝浓度异常时的控制等方面需要改进,以提高电解槽的稳定性。本文描述一种新的控制方法,能更好的适应低电压生产模式且已通过试验,并在湖南创元240kA和300kA电解槽上使用,取得了良好的效果。

400kA大型预焙铝电解槽新型焙烧法焙烧启动实践

本文通过对400 kA大型预焙铝电解槽新型焙烧法焙烧启动的数据分析可得出结论,即其焙烧效果理想,节约了大量的电能,降低了焙烧启动的成本,而且铝电解槽运行状态良好,从而取得了良好的经济效益。

320kA预焙铝电解槽阴极内衬早期破损原因分析及预防措施

文章通过对两台320kA大型预焙铝电解槽阴极内衬早期破损的状况及原因进行分析,讨论了如何从焙烧启动、后期管理及正常工艺技术管理的角度出发,预防大型预焙铝电解槽早期破损,从而延长电解槽的寿命。