電解槽效應管理

2021-01-16 電解鋁生產技術交流

一、效應發生時的特徵

1、火眼冒出的火苗顏色由淡藍色變紫進而變黃,在陽極周圍發生明亮的小火花,並帶有特別的響聲和吱吱聲;


2、陽極周圍的電解質有如被氣體撥開似的,陽極與電解質界面上的氣泡不再大量析出,電解質沸騰停止;


3、與電解槽並聯的低壓燈泡發亮。在高電壓和高電流密度下,電解質和陽極都處於過熱狀態;


4、排出的氣體除CO 和CO2外,還有炭氟化合物氣體如CF4和C2F6。


二、效應產生的原理

當氧化鋁濃度降低時,電解質同炭陽極之間的溼潤性變差,析出的氣體容易進入陽極和電解質的界面上;

隨著陽極氣泡的逐漸增多,由小氣泡聚合成較大氣泡,形成連續的氣體膜,由於氣體的絕緣性,阻礙了電流的通過;

當陽極的導電面積有相當部分被氣膜覆蓋,其有效面積減少,使其電流密度增大,超過該條件下的臨界電流密度,於是陽極效應發生。


三、效應管理

效應管理是一項系統工程,它是建立電解槽達標的基礎之上的。

效應是否受控,是電解生產工藝控制與操作管理水平的綜合反應,是物料平衡和熱平衡管理的結果

效應異常主要有熱平衡因素和物料平衡因素,同時設備故障、陽極質量和操作也是引起效應異常的原因。電解槽由於熱支出大於熱收入,電解槽呈冷行程,造成效應突發(熱平衡);氧化鋁下料量偏少,易發生突發效應(物料平衡);陽極質量差時,一方面惡化槽電阻的穩定性,影響氧化鋁濃度控制,另一方面陽極掉塊和炭渣,引發效應。同時謹防迫於考核壓力採取非正常手段降低效應係數,如過多下料、高分子比、高溫等能實現低水準下的低效應係數,不利於技術經濟指標的提升。

物料:氧化鋁粒度、載氟氧化鋁均勻性

設備:定容下料器單次下料量、打殼氣缸、打擊頭長短粗細

工藝:電壓管理、兩水平管理、保溫料管理

操作:中縫封堵、收邊、火眼封堵、堵料處理


四、陽極效應優點

檢查物料與槽的生產能力相匹配(物料平衡);

促進炭渣與電解質的分離;

發生效應時產生的熱量,溶解氧化鋁沉澱;

清理陽極底掌,規整爐膛,調整槽子的熱平衡。


五、陽極效應危害

陽極效應耗費較多電能;

揮發增加,造成氟鹽損失;

在發生陽極效應後一段時間內,槽溫較高,降低電流效率;

效應持續時間長,化爐幫,增加漏槽風險

多槽同來時效應會引起系列電流波動。


六、控制及注意事項

保持合適的過熱度,減少電解槽堵料卡錘的發生;

NB設置合理,保證電解槽的氧化鋁濃度;

加強設備的檢查和現場電解槽的巡視作業,隨時保證電解槽的設備和打殼、下料點的正常和暢通;

效應發生時,要正確判斷效應發生的原因,合理及時正確熄滅;

效應發生時,電壓控制在35V以下,防止電壓過高擊穿短路口絕緣板發生短路口爆炸事故;

效應發生時,根據電解質的量進行效應加工處理,保證電解質中氧化鋁的濃度,再進行效應熄滅(新啟動槽手動效應處理一至兩次);

效應熄滅時,效應棒一定要插入導電低陽極底掌,控制極距,電壓保持在3.7V以下;




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