电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响及分析

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年3月第7期   作者:徐万斌
[导读] 在电解铝的生产中,电解铝预焙阳极质量起到了重要的影响,

        摘要:在电解铝的生产中,电解铝预焙阳极质量起到了重要的影响,好的阳极质量有助于电解铝的生产,增强电解效果,相反质量不达标则会带来阳极脱落、松散等问题。因此,要加强对阳极质量的重视,做好质量监控工作,避免带来生产安全问题。本文从阳极质量对电解铝生产的影响出发,探讨了如何更好地提升阳极的质量,带动电解铝的高质量生产,助力电解铝行业的发展。
        关键词:电解铝;预焙阳极;影响
       
        在电解铝生产中,预焙阳极在铝电解槽中是极其重要的部分。阳极的质量直接影响到了日常的电解铝生产,对铝液质量以及其它各项技术指标有着重要的影响。因此,要高度重视阳极质量的控制工作,贯穿到电解铝生产的整个过程中去。基于生产成本的考虑,要注重生产的经济性,要持续创新预焙阳极的生产,促进阳极质量的提升,从而整体提升电解铝的生产效益。
        一、阳极质量的重要影响
        预焙阳极在电解铝的生产中,有着重要的影响,工作人员在生产过程中,要及时地更换阳极炭块,防止出现阳极质量问题。阳极质量出现问题,容易带来电解质出现裂纹、阳极氧化等问题,不利于电解铝的安全稳定生产,具体来说,有以下几个方面。
        (一)对原铝质量的影响
        在阳极质量不过关的情况下,原铝的消耗量会大大得以增加,在更换阳极的时期,就可能带来原铝脱极、化爪等问题,严重的情况,还会带来铝液铁质量增加的问题,直接影响到原铝的使用需求。
        (二)对电解槽温度影响
        预焙阳极也会影响到电解槽的温度,如果电阻率缺乏可靠性和稳定性,在阳极电流不断增加的情况下,阳极电压容易发生改变,偏离正常值,进一步抬升电解槽的电压。从而产生更多的热量,热量的激增容易带来电解质的其他参数的改变,出现阳极掉块和脱落等问题。在出现这些情况的时候,就要及时地清理电解槽,增加电解槽内部的沉淀物。然而,沉淀物的不断增加又导致了炉底返热的问题,大大增加了电解质的温度,如此一来,就形成了一个恶性循环。此外,阳极炭渣过多,也会持续增加炭渣层的厚度,在角部形成大量的残留物,容易带来阳极附近电流出现短路等问题,影响生产的开展。同时,阳极底部炭渣在与铝水进行接触后,也容易发生短路的问题,产生大量的热量,推动电解质温度的上升。实践证明,电解槽的温度与电流效率有着显著的反向关系,电解槽温度每上升10度,电流的工作效率便会下降2%。因此,在电解铝的生产过程中,要认识到电解槽温度与电流之间的关系,调节好电解铝的日常生产。
        (三)对导电效率的影响
        预焙阳极对导电的效率也有着重要的影响,减少阳极的电阻率,可以很好地减少电能的消耗。同时,阳极发生掉渣等问题,也会使得铝炭的消耗量得以增加,提升了炭渣的比例。实践证明,在电解质生产的过程中,炭渣比例越高,电解质的导电性能就越差,一般来说,炭渣含量增加0.4%,就会降低1%的导电性能。因此,如果阳极的电阻率持续升高,提升一级炭渣的含量,会导致电流的效率大大下降,增加铝电的消耗,提升电解质生产的成本,不利于经济效益的提升,阻碍了企业的可持续发展。
        (四)对电流分布的影响
        预焙阳极的质量对电解铝的生产质量是有直接影响的,阳极出现掉块、掉落等问题,会导致阳极的电路产生变化,不利于电解过程的高效进行,容易带来阳极电流分布失衡,影响电流流转的效率。同时,阳极电流的问题,也容易对电压产生影响,进一步影响到电流效率的提升,提升了生产的用电消耗。因此,针对预焙阳极对电流分布的影响要引起足够的重视。


        二、提升阳极质量的策略
        (一)控制原料的质量
        在竞争日趋激烈的商业社会,成本的控制能力,是企业的核心竞争力,良好的成本控制能力,有利于企业在行业中立于不败之地。因此,很多企业出于成本控制的考虑,在采购的时候,采购了质量不达标的原料,从而出现了因为原料问题带来阳极质量不过关的现象。因此,为了更好地提升阳极的质量,要做好原料采购的工作,保证预焙阳极的生产有良好原材料的支持,更好地助力电解铝的生产。在采购环节,工作人员应当在沥青焦、煤沥焦等原材料的选取上,谨慎选择。同时,还要考虑到各种原材料的用量比例控制,为阳极质量的提升提供一个良好的保障,确保阳极的质量可以达标,促进电解铝的高效生产。
        (二)控制生产的过程
        加强对阳极生产的过程控制,也是提供阳极质量的重要措施。具体来说,有以下几个方面。其一,提升原料的煅烧温度,促使原料的组织结构可以在高温中发生显著的改变,从而促进预焙阳极原料的性能得以提高。其二,采用密度最优的生产原料以及电阻率更低的材料来科学开展生产,提升电流的效率。其三,保证成型工序的质量,通过预热骨料等措施可以有效帮助提升糊料的可塑性,提升产品的成形率,促进电解铝产品质量的提升。其四,加强预焙阳极的焙烧。焙烧这一道工序,可以有效地保证预焙阳极的温度达到合适的区间,促进电解铝产品质量的提升。在具体生产的过程中,不同部位的焙烧温度也有着重要的影响,不同部分的温差会对阳极的均质水平有着很大的影响。在大型的电解槽中开展生产的时候,采用低分子比的生产方法,可以有效平衡电解槽的热平衡度,避免出现阳极脱落等情况,有利于阳极质量的提升。其五,针对电解质残渣的问题,也要引起足够的重视,可以通过添加氟化镁和冰晶石等材料,从而有效地分离残渣,提升电流的流转效率。
        (三)科学密封电解槽
        因为电解铝生产的过程中,会产生一定的残渣废液,对环境造成了一定的影响。现阶段,社会对环保问题越来越重视,电解铝生产必须符合安全生产、绿色生产的需要,以更好地满足社会和人民对健康的需求,因此,也对电解槽密封提出了更高的要求。在生产的过程中,要加强对电解槽密封工作的控制,避免发生电解液泄漏等问题,对环境造成危害。通过科学合理的电解槽密封,可以有效降低阳极四周的空气浓度,减缓氧化反应,提升阳极的质量。同时针对电解槽生产带来的废气问题也要引起重视,比如沥青烟气和硫化物等。如果不进行密封控制,气体直接排入到环境中,会对人们的生产生活带来严重的影响,对人体健康带来危害,因此,科学密封电解槽具有重要的现实意义。
        (四)提高控制精准度
        为了更好地提升阳极的质量,也要提升槽控机的控制精度,有效控制生产过程中的槽电压和氧化铝的浓度。具体来看,可以利用计算机技术,优化升级槽控机的操作系统,完善槽控机的功能,可以有效对生产原料的参数值进行监控,一旦发生参数变化,能够实现及时地检测与分析,避免出现参数变化带来的重大生产安全问题,促进电解铝生产效率的提升。通过检测分析,也能够实现生产过程中的物料与能量的平衡,降低能源消耗量,保证阳极的质量,促进电解铝生产的经济效益提升。
       
三、结束语:
        总的来说,预焙阳极对于电解铝生产影响重大。加强预焙阳极的质量控制,促进预焙阳极质量的提升具有重要的现实意义。为了保证阳极的质量过关,应当加强原料质量的控制,确保生产的过程可以高效地进行,减少能源的消耗,提升阳极的质量。要充分认识到阳极在电解铝生产的核心作用,工作人员应当做好生产监控,对生产的各个阶段的安全问题有一个清晰的认知与准备,可以及时有效地发现安全隐患,并做出有效的应对,促进阳极性能指数的提升,有效提高电流的效率,实现电解铝的高质量生产,推动电解铝行业的长远发展。


参考文献:
[1]魏银菊,李凯.铝用预焙阳极质量新型电解铝生产的影响研究[J].世界有色金属,2018(13):8+10.
[2]杨新兴.浅析铝用预焙阳极质量对电解铝生产的影响[J].化工管理,2016(26):273.
[3]张平.提高电解铝预焙阳极质量的研究[D].中南大学,2004.
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