Chemical reaction model of cathode failure in large prebaked anode aluminum reduction cells

By partial and general dissection of large prebaked alumina electrolysis cells, the macro appearance, chemical composition and phase variations were studied employing actual observations and measurements on the cells together with X ray diffraction phase analysis and scanning electron microscopy of samples from different locations. According to the practical production, a chemical reaction model of aluminum reduction cell failure was set up in order to reduce the incidence of cell failure and extend pot service life.

预焙阳极铝电解槽阳极电、热场的数值仿真与优化

根据傅里叶传热定律和基尔霍夫导电定律,建立了预焙阳极铝电解槽阳极传热、导电的数学模型。用三维控制容积法推导了传热、导电的有限差分方程。在合适的边界条件假定下,采用C语言编程对其进行耦合数值求解,以此确定阳极内部的电位分布和温度分布,并分析了阳极的热平衡状态。通过模拟计算给出阳极和钢爪尺寸对电、热场和热平衡的影响,以此指导设计出阳极电位降尽可能小和散热量尽可能少的阳极和钢爪尺寸。

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。

复合型抗氧化剂对预焙阳极材料抗氧化性能的影响

首次提出了在预焙阳极材料用煤沥青输送至熔化槽脱水前直接添加抗氧化剂的方法并制备了新型预焙阳极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)检测和抗氧化性能分析等方法表征了预焙阳极材料的显微结构、氧化度以及添加抗氧化剂前后沥青的微观结构,并探讨了预焙阳极材料的抗氧化机理。结果表明:添加1%的AlF3/Li2CO3(AlF3与Li2CO3质量比为2∶3)的预焙阳极材料的体积密度达到1.55 g/cm3,经过900℃煅烧后其氧化度值仅为15.7%,比不添加抗氧化剂的预焙阳极材料的氧化度值降低了10.6%。在沥青炭化成焦过程中,这种复合型抗氧化剂镶嵌在炭质本体中,使得沥青焦与石油焦的活性状态趋于一致,直接降低了沥青焦中不饱和键的活性点数量,阻挡O2、CO2等氧化性气氛与阳极接触面微孔的接触,从而减少预焙阳极材料的过量消耗。

大型铝电解预焙槽气体焙烧启动传热特性

利用铝电解预焙槽槽底导热的三维数学模型 ,研究大型铝电解预焙槽气体焙烧启动时 ,槽底阴极的升温速度、温度分布与加热制度的关系 ,并讨论气体焙烧启动加热的最少时间及阴极下表面所能达到的最高温度 .确定了实际采用的加热制度 ,并论证了其加热工艺的合理性 .

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%。

300kA大型预焙电解槽电流效率影响因素的研究

分析了大型预焙电解槽中电解质温度与电流效率、直流电耗的关系,研究发现电解槽在目标电解温度下可获得最佳的电流效率和最低的直流电耗,高于或低于目标电解温度都将影响生产效率。同时分析了电解质分子比、氧化铝浓度、添加剂以及铝水平、电解质水平等因素对电解质温度及电流效率的影响,并对工艺因素的最佳值进行了探讨。

21世纪伊始铝电解工业的新进展

21世纪伊始 ,法国 5 0 0kA特大型预焙阳极电解槽 ,以及中国 32 0kA大型电解槽的出现 ,标志着铝电解工业的重要新进展。文章从理论上分析了大型电解槽的优越性 ,论述了减少电解槽的热损失系数 ,即减少按单位电量核算的热损失量 ,便是大型槽能够节省电能的理论基础 ;

铝电解槽预焙阳极开槽的研究与实践

电解铝行业作为高耗能产业,各项技术进步一直与节能降耗密切相关。通过开槽预焙阳极的研究,在不提高阳极生产成本的前提下,实现开槽预焙阳极的工业化生产。并通过在电解槽中运用,进一步论证了开槽预焙阳极降低了阳极过电压中的电阻型电压,达到了节能降耗效果,取得了良好的经济效益和社会效益。

60kA旁插自焙槽改预焙槽的可行性分析

面对着日益严格的环保要求 ,贵州铝厂目前正在使用的旁插自焙阳极槽必须加以改造。将自焙槽改为预焙槽是最可取的方案。本文将传统 6 0kA旁插自焙槽的技术经济数据与改成预焙槽后的数据进行了对比。研究结果表明 ,在自焙槽现有阴极结构和阴极母线排列不变的情况下 ,这种改造在技术上是可行的 。

国内外大型预焙槽生产技术开发应用历程回顾及展望

文章重点介绍了国内外大型预焙槽生产技术的开发应用历程,分析了国内外大型预焙槽技术方面的主要差距,提出了一些大型预焙槽技术创新的目标和方向,并对如何解决电解铝工业面临的战略问题提出了思考。

对河南电解铝工业发展的研讨

通过对河南电解铝行业发展中存在的问题和优势的调研分析,借鉴国内外经验,为自焙槽综合治理改造和改型提出了几种方案。

预焙槽阳极压降改善试验研究

在国内M厂300 k A系列铝电解槽生产线上进行阳极炭块炭碗连通沟槽试验,改善预焙槽阳极压降。研究结果表明:换极后第3天、第5天和第10天,第1、2、3、4、5组连通极114-A9、115-B3、119-B13、120-A7、123-A17和同槽装入的普通极114-A10、115-B4、119-B14、120-A8、123-A18相比,钢-炭平均压降分别减小了10.22 m V、17.33 m V、15.89 m V、13.34 m V、11.65 m V;5组连通极和普通极相比,钢-炭压降平均降低13.69 m V。推广应用阳极炭块炭碗开连通沟槽、炭碗直径扩大和炭碗内部开竖槽技术,能够有效改善钢爪弯曲变形、磷生铁浇铸质量、预焙阳极组装、炭块消耗及残极处理等问题,降低劳动强度,减少吨铝电耗,更加平稳运行电解槽。

浅析中间下料预焙槽电解质分子比的控制方法

采用低分子比电解质进行铝电解生产是现代中间下料预焙槽的重要标志.低分子比电解质虽然有一定的缺点,但优点远远大于其缺点.在铝电解生产中只要调整好工艺条件,采用低分子比生产是能够实现高效低耗的.

华鹭210kA预焙槽快速启动转入正常生产的工业实践

新启动大型预焙电解槽通过焙烧启动管理,调整技术条件,操作上严格执行"三降低、一提高"管理模式,做到生产组织有序,有效杜绝高温、高电压,高电解质水平对生产的影响,可实现快速转入稳定的生产状况,并良好的技术经济指标。

自焙槽改造为同级中间点式下料预焙槽的技术经济分析

介绍了我国铝工业现状及其与国外的差距,阐述了其主要原因,论述了解决中小型自焙槽铝厂继续生存所面临的环保及节能两大障碍的措施。以工程实例详细进行了不同改造方案的技术经济分析及经济效益预测。

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 。

预焙铝电解槽阳极导电装置研究与工业试验

研发一种新型铝电解槽阳极导电装置,采用铜炭结合过渡连接的方式,将铝导杆的电流通过阳极导电卡具传导给阳极炭块,降低阳极导电装置电压降;采用阳极导电卡具组装的方法,简化阳极炭块的组装工艺,替代现有的阳极钢爪和磷铁环与阳极炭块组装构造的连接方式,取消阳极组装车间和阳极残极清理工序,达到减少电解铝生产工艺成本和降低电耗的目的。

铝电解槽阳极导杆组修复实践

通过分析阳极导杆组组成部分下线原因,制定有效的改善措施,提出相应的修复技术方案,延长了阳极导杆组使用周期,降低了生产运行成本。

大型铝电解槽生产初期工艺控制优化

文章介绍了大型预焙铝电解槽生产初期的特点,根据在某铝厂进行成功试验的结果提出了在大型预焙电解槽生产启动初期的工艺参数的设置,以达到电解槽高效、节能、低耗、环保、高槽寿命的目的。