电解工艺及日常操作

关于电解工艺及日常操作一、电解生产工艺流程直流电预焙阳极氧化铝冰晶石添加剂电解槽供料净化排空载氟氧化铝铝第2页,共16页，2024年2月25日，星期天1.1、供电系统220KV交流电110KV交流电供电整流第3页,共16页，2024年2月25日，星期天1.2、氧化铝氧化铝的物理性能：白色、熔点2050℃、真密度3.5-3.6g/cm3、体积密度1g/cm3.工业氧化铝含量在99%左右工业氧化铝中含有的杂质：SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、CaO、H2O氧化铝分类：砂型、中间型、粉型；安息角生产吨铝氧化铝需量：理论1889kg，实际在1920-1940kg左右第4页,共16页，2024年2月25日，星期天1.3、冰晶石电解生产的熔剂冰晶石来源：天然冰晶石产于格林兰岛，无色或雪白，比重2.5g/cm3，熔点1010℃人造冰晶石分酸法冰晶石和副产冰晶石第5页,共16页，2024年2月25日，星期天1.4、添加剂目前电解生产中使用到的添加剂：CaF2、MgF2、BaCl2、NaCl、LiF、AlF3对添加剂的基本要求：(1)不被电解成它的组成元素（2）对电解质的性质有所改善（初晶点、密度、导电性、挥发性、流动性）（3）吸水性小，挥发性小（4）对氧化铝的溶解性影响不大（5）来源广、价格低第6页,共16页，2024年2月25日，星期天二、电解槽电解槽的发展南山铝业电解槽结构怡力电业（4）NEUI400KA电解系列配置怡力电业（4）NEUI400KA电解系列基本设计指标（1）产能：40万吨，最大50万吨（2）主要指标：400Ka/94%/13150KWH/4.1V/≥2000d/系列960V/Al2O3-1920/AlF3-22/冰晶石-1/阳极毛耗-540/整流效率-98.5%/电解温度955第7页,共16页，2024年2月25日，星期天三、电解基本原理两极上的放电反应：阴极：2Al3++6e=2Al阳极：2O2-+C-4e=CO2两极副反应：阴极副反应：铝的溶解、Na的析出阳极副反应：CO、阳极效应阳极效应临界电流密度湿润理论、阳极过程改变第8页,共16页，2024年2月25日，星期天四、电解生产日常操作4.1、生产正常电解槽的基本特征

(1)火苗有力，呈淡紫蓝色或稍带黄线（2）槽电压稳定在一定范围（3）电解质温度稳定在规定范围（4）阳极四周电解质沸腾均匀，炭渣分离良好（5）结壳完整，结壳疏松好打（6）电解质、铝液界面分离清晰（7）槽膛规整第9页,共16页，2024年2月25日，星期天4.2、电解工艺参数的调整系列电流电解温度两水平分子比举例：已知电解质的重量为6吨，其中氧化铝及其它成分的含量占8%左右，电解质的分子比为3，今欲将电解质的分子比调整为2.6，问所需加入氟化铝的量。先求出电解质中氟化钠的重量为：6000*（1-0.08）*3/（3+2）=3312Kg在求出电解质中氟化铝的重量为：6000*（1-0.08）*2/（3+2）=2208Kg假设需加入氟化铝的量为X，那么有3312*2/（2208+X）=2.6，得X=332Kg槽电压效应系数第10页,共16页，2024年2月25日，星期天4.3、电解生产日常操作换极：设极准确、炉底临极检查出铝：准确熄效应：利与弊巡视：电压、泡机头、冒火、设备、异常维护：壳面、设备、工具炭渣打捞数据检测第11页,共16页，2024年2月25日，星期天4.4、提高电流效率电流效率的定义：电流效率=（实际产铝量/理论出铝量）*100%=(实际需电量/理论需电量）*100%举例：系列电流400KA一电解槽，一个月（30天计）共出铝96000Kg，月初盘存槽内铝水30000Kg，月末盘存槽内铝水30500Kg。问该槽本月电流效率为多少？电流效率降低的原因：铝的二次溶解/其它离子的放电/电流空耗影响电流效率的因素：电解温度极距电解质成分：分子比和氧化铝浓度电流密度铝水高度延长槽寿命，增加槽昼夜数第12页,共16页，2024年2月25日，星期天4.5、降低吨铝能耗吨铝直流电耗=2980*V平均/电流效率V平均：减小母线压降、减小电解质压降、减小阳极压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压第13页,共16页，2024年2月25日，星期天4.6、节约原材料氧化铝阳极氟盐4.7、提高原铝质量控制Fe、Si、Ca、Mg、Cu、P、Ti、V、Zn、Ga等第14页,共16页，2024年2月25日，星期天五、电解生产常规测量电解温度两水平：电解质水平和铝水平分子