2-铝电解新技术

铝电解技术铝电解基础介绍铝电解新技术铝电解发展方向铝电解

3.1铝电解工艺：氧化铝

直流电

冰晶石

氟化盐

炭素

3.2铝电解分类：自焙电解槽：干法净化←烟气←电解→残极

上插式和侧插式↓↓预焙电解槽：

载氟氧化铝

铝液连续式和不连续式↓↓净化铝电解反应：↓阴极主反应：Al3+配离子

+3e＝Al铸造阳极主反应：2O2-配离子

+C+4e＝CO2↓

铝锭云南铝业股份有限公司是云南冶金集团总公司将其全资企业——云南铝厂的生产经营性资产，以独家发起，整体改制，社会公开募集股份方式设立的股份有限公司。公司于1998年3月20日正式成立，同年4月8日“云铝股份”股票在深交所上市。现有员工3200余人，总资产50亿元，产能规模为铝冶炼40万吨、炭素18万吨、铝加工16万吨。是国家重点扶持的14家铝企业之一。1997年被列为国家重点扶持的512家国有企业之一，1998年取得了ISO9002质量体系认证证书，被评为省级“管理一级企业”和第一批“优秀管理达标企业”，1998年被中国国家有色金属工业局确定为中国13家重点铝企业之一。

2000年通过了ISO14001国际环保认证，成为中国“百家环保高新技术企业”至2004年底，公司主要技术装备达到了国际先进、国内一流水平，规模及主要技术经济指标跃居全国铝行业前列，企业的综合实力得到显著增强。

主要产品有重熔用铝锭、预焙阳极、铝铸轧卷、冷轧铝板、铝型材、电工圆铝杆、铝棒、铝母线、铸造铝合金和民用铝制品等。云铝生产能力：电解铝30万t、铝加工10万t、碳素18万t，综合生产能力达到58万t。属全国48家重点铝企业之一。云铝主要产品：重熔用铝锭、预焙阳极、冷板、铝型材、电工圆铝杆、铝棒、铝母线、铸造铝合金、民用铝制品等。云铝建于1970年，经过3次大规模技术改造：1995年投资15亿元建成年产10万t186KA预焙糟电解厂（1998年投产）；“十五”期间投资20亿元建成320KA预焙槽系列；2004年底云铝各项生产指标达到国际先进水平，运输量达到120万t。

氧化铝超浓相输送：风动溜槽186KA电解槽系列：电解一厂年产10万t电解铝，采用的是186KA预焙阳极电解槽，该厂有2座厂房，每座厂房有101台槽子从南到北单排横向排列。槽子的烟道端配有一台槽控机，厂房有2组供配料系统。干法净化烟气。（1）技术特点①大面四点进电②点式下料③计算机自适应系统④氧化铝超浓相输送（火车到料仓用浓相输送）⑤干法净化烟气⑥四低一高：低氧化铝浓度、低电解温度、低分子比、低效应系数、高极距。（2）主要技术经济指标电流效率：95.5~96%电流强度：186KA槽电压：4.10~4.20V效应系数：〈0.3电解温度：940~950℃铝水平：〉25cm电解质水平：16~18cm阳极周期：30天槽寿命：2000天分子比：2.3~2.4

电流密度：0.7吨铝消耗：氧化铝：1930Kg氟化铝：20Kg

阳极碳块：500Kg(净耗370Kg)电耗：13400电解槽

母线：采用大面四点进电方式，四根立柱母线的电流强度比为：4：5：5：4阳极碳块组：包括阳极导杆、钢爪和碳块三部分。有28块阳极，阳极规格为：1500×660×540mm阴极装置：侧壁砌一层碳块和一层耐火砖，槽底铺一层阴极碳块，一层碳素垫，二层耐火砖，一层氧化铝分粉和三层保温砖。更换阳极电解槽的焙烧启动⑴焙烧预热焙烧目的：①预热阴极，阴极炭块间边缝和槽周边的扎糊进行烧结焦化，形成密实的碳素槽堂。②烘干电解槽内衬，通过一定时间的缓慢加热排除槽体内耐火材料、保温材料等砌体的水分。预热焙烧的方法：铝热预热法、焦粒焙烧法、石墨粉焙烧法、热料预热法。云铝采用的是焦粒焙烧法。⑵启动启动的任务是在槽内熔化足够的电解质，启动的方法有两种，即干法启动与湿法启动。云铝采用的是干法启动。干法启动是利用电解槽阴、阳极之间产生的电弧将冰晶石熔化成液体电解质，其做法是不断提升阳极，使之部分脱离铝液镜面产生电弧来熔化电解质。当液体电解质埋住阳极后电流逐渐稳定，再保持一定时间的高电压直到有足够液体电解质为止。当温度达到要求时就加入氧化铝，启动即告结束。阳极效应外观特征：阳极周围发生明亮的小火花，并带有特别的劈啪声，阳极与电解质界面上的气泡不再大量析出，电解质停止沸腾槽电压上升到30~50V。发生效应的原因：阳极底掌与电解质之间被一层气膜隔开致使阳极效应到来而气膜的形成则有几中说法。一是当电解质中氧化铝浓度降低到一定程度后电解质的上湿润能力不足以排挤气泡离开阳极表面最终形成气膜。二是电解质中氧离子减少到一定程度后有氟析出，它与阳极相互作用生成碳的氟化物，碳的氟化物在分解时又析出细微的碳粒，这些碳粒附在阳极表面上，而电解质又不能很好的湿润阳极最终形成气膜。三是当氧化铝浓度降低到一定程度后气泡由带正电变为带负电被阳极吸附最终形成气膜。熄效应：一般采用效应棒，将效应棒插入槽中使电解质波动而且效应在燃烧过程中会产生大量CO2从而挤破气膜。熄效应之后，炭渣浮出，要及时将炭渣捞出。云铝新技术2002年：延长换极周期，降低生产成本2002年：优化焦粒焙烧启动过程2003年：氧化铝浓相输送系统技术创新2003年：中温寻优浓度控制项目阳极底部开槽（有利于气体的排放）不停电大修钢爪下部改为铝制（降低压降20~30mv）项目名称获奖称号获奖年份开发脱氧铝省优质产品称号1989铝合金生产线省优质产品称号1989开发牙膏铝圆片新产品部优产品1987开发稀土电解铝锭云南省优秀新产品三等奖19861500吨铝板生产线

20KA-60KA铝电解技术改造项目省优质产品称号1987铝合金型材加工生产线云南省优秀技术改造项目三等奖1986省优质产品称号1998国产直径50x200不可逆板热轧适当加大坏断面的时间云南省冶金工业总公司科技进步三等奖19911250吨铝型材挤压机压筒国产化云南省冶金工业总公司科技进步三等奖1991消化吸收引进技术开发铝铸轧卷云南省科技进步三等奖1993云南省冶金工业总公司科技进步一等奖1991省级新产品19923~10铝卷开卷机

铝电解自焙槽铝豆焙烧的改进方案云南省冶金工业总公司科技进步二等奖1991中国“八五”科学技术成果选1996A356.2铸造铝合金云南省科技进步三等奖1995省级新产品1995云南省冶金工业总公司科技进步三等奖1995后一万吨铝电解工程的阳极铸型、通电焙烧、启动及后期管理云南省冶金工业总公司科技进步三等奖1996铝除气系统旋转石墨转子涂层处理云南省冶金工业总公司科技进步三等奖1995调整铝电解工艺、节能降耗增产云南省冶金工业总公司科技进步一等奖1995新产品开发铝合金花格网

国产铸轧机除气箱技术改造云南省科技进步三等奖1998云南省冶金工业总公司科技进步二等奖199860KA自焙槽到186KA预焙槽环境治理技术改造工程国家双加工程云南省重点工程

栓流式浓相输送氧化铝新技术开发及产业化成果云南省冶金工业总公司科技进步一等奖200012000吨冷轧生产线

20000吨电工圆铝杆生产线

专利名称专利类型专利号专利申请日授权日期铝电解自熔槽的焙烧方法发明（职务）91103797991.05.3195.03.03铝电解槽阴极母线短接板实用新型(职务)91209064.291.05.2393.05.27铝电解自熔槽的铸型、焙烧启动工艺发明（职务）93109384.893.07.2796.07.19铝电解槽阴极炉膛结构实用新型(职务)93219596.293.07.2194.04.08生产铝基低铁合金坩锅实用新型(职务)93219596.293.07.2194.04.08铝电解自熔槽内衬结构实用新型(职务)96205825.496.03.1897.11.19门帘外观设计(非职务)96301941.496.03.1897.02.08锁车一体的自行车防盗锁实用新型(非职务)96207092.096.04.05

一种铝合金卷帘片型材实用新型(职务)97216850.894.04.3098.10.17型材（1）外观设计(职务)97314711.397.06.2498.08.09型材（2）外观设计(职务)97314712.197.06.2498.08.22一种可折式烟筒实用新型(职务)97221878.597.07.1998.11.21烟筒外观设计(职务)97324005.997.07.1998.11.21一种组合式健身哑铃实用新型(职务)98208502.898.03.2099.05.05一种伸缩式手杖实用新型(职务)98208557.598.03.2099.04.15一种折叠式手杖实用新型(职务)98208557.398.03.2099.05.12型材外观设计(职务)99325491.899.01.2699.09.04电解槽铝导杆钢铝过渡块加固装置实用新型(职务)00245276.600.12.11

自焙铝电解槽改造技术创新工业试验自焙铝电解槽改造创新技术基于现场总线的全分布式铝电解自能控制系统铝电解槽烟气净化新技术的开发与应用焙烧炉新设备新工艺技术开发焙烧炉自动化燃烧新技术开发超大型出口碳阳极的研制煅烧炉余热利用新技术开发AP-6-6型汽轮机主轴泵及推力轴承研制铝电解用新型阳极提升机的研制与开发

铝电解的新技术氧化铝输送——浓相输送和超浓相输送；阳极制备——降低阳极过电位和长寿命；电解槽操作与管理的计算机控制；磁场的研究——多端供电使阴极铝液平稳；电磁冶金在低氧铝制取方面的应用；惰性阳极电解——金属陶瓷NiFe2O4，氧化物膜；氯化铝电解；惰性阴极技术——TiB2，导电氧化物膜电解槽侧壁耐铝水材料——Si3N4，SiC；电解槽底部耐火防渗保温技术BF-Ⅱ；电解质改良——低温电解；铝电解槽焙烧启动技术；熔盐电解生产铝基