铝电解生产过程中碳渣产生原因及对策分析

发表时间:2021/2/26   来源:《科学与技术》2020年第29期   作者:李晨
[导读] 近些年,整体经济不景气,致使铝电解生产单位面临巨大挑战,再有国家更加重视治理相关生产单位,

        李晨
        包头铝业有限公司 内蒙古包头市 014000
        摘要:近些年,整体经济不景气,致使铝电解生产单位面临巨大挑战,再有国家更加重视治理相关生产单位,基于此,生产单位想要在严酷的环境中获得发展,则务必针对铝电解生产模式实施优化,最大程度减少碳渣的形成,进一步提升生产效率与经济效益。
关键词:铝电解生产;碳渣;原因;对策
铝电解生产伴生物为碳渣,其会随着电解生产持续地产生,结果导致电解质电压与温度上升,及其电解槽内铝二次反应与突发效应提升,电流率减少等,不但电能消耗上升,而且给电解槽日常运转数据与经济标准带来干扰,同时电解槽管理困难程度与人工劳力强度有所提升。所以如何降低铝电解生产中碳渣的产生已被视为关键环节。
1铝电解生产过程中碳渣产生原因
        1.1原料品质不达标
        铝电解生产当中采用碳素阳极,主要有石油焦与沥青等原料生成。其中石油焦中的杂质含有诸多微量元素,会给阳极性能产生干扰,降低抗氧化能力。另一种生产原料沥青,跟阳极糊料塑性有着密切关联。以上两种原料品质不达标,则会导致铝电解生产中碳渣形成。
        1.2阳极制作不合规
        阳极制作技艺也会干扰阳极品质,从而干扰碳素生成。尤其在加工阳极进程中,不按照相应流程进行,例如:阳极原料分配不均匀及其压实度不达标等。结果制作的阳极在铝电解生产中产生掉渣状况,进而加速碳渣形成。
1.3不按时清除填充料
不但阳极里面给碳渣带来干扰,其外面附着填充料同样会产生碳渣。参照相关规定,铝电解生产前期阳极则要清除外部的填充料,将填充料随着阳极进入到电解池。此进程中,填充料会有阳极外表掉落,进而产生碳渣。
1.4不按照规范操作电解
铝电解进程中,人为不按照规定操作也是造成阳极形成碳渣的原因。技术员在替换阳极时,把阳极位置调制太低,导致电解进程中无法全电流运转,从而阳极和电解质产生碳渣。即使位置正确,也因电流过高,阳极产生损坏,结果碎片掉落至电解池产生碳渣。此外,阳极封盖程序不规范,致使阳极接触到空气中氧气,从而形成氧化反应,最终产生碳渣。
1.5阴极内部掉落
铝电解过程中,阴极遭受打击,致使自身破裂,碎片掉落至电解池中形成碳渣。即为阴极物质进入电解质当中,结果产生碳渣。此外,钠元素对于阴极产生巨大干扰,则使阴极体积扩张,外部产生诸多孔隙,进一步加快阴极炭块掉落。


        1.6二次反应
    铝电解生产中会发生二次反应,其氯元素把阳极的一氧化碳与二氧化碳恢复成碳元素,产生固态碳,其在电解池中属于游离动态。实际为二氧化碳转向一氧化碳、一氧化.
碳向碳元素变化。
2铝电解生产中碳渣相应对策分析
2.1严格把控原料品质
在精挑细选阳极过程中,首先,石油焦选用杂质较少与煤粉含量少的。其次,重视沥青相关结焦值等参数,寻找干扰阳极性能小的产品。另外,生产单位可多对比符合资质的供货商,实施产品检测,最终选用价廉物美的产品。
2.2按照规定制作阳极
铝电解生产单位务必按照规定制作阳极,其制作进程中务必遵循相关规定,保障阳极煅烧温度适合、原料分配均匀、每项标准符合规定,从加工层面降低碳渣形成。此外,加强生产单位技术人员的培训,提高其自身综合能力。并且,激励技术人员自学,进一步提升自身知识储备,及其技能提高,将阳极制作进程进行更加规范化管理。
2.3按时清除填充料
铝电解生产单位务必加大力度进行填充料的清除工作,确保阳极外部面的清洁,进一步规避填充料进入电解池,从而保障阳极不能掉落,结果碳渣含量大幅度减少。生产单位务必拟定清除流程,督促相关技术人员严格按照相关规定来执行。并且,设置专门人员针对清除工作实施监管,进一步保障填充料的清除工作落实到位。
2.4按照规章制度操作铝电解
铝电解进程不但影响碳渣形成,也牵涉到生产单位经济收益,基于此,生产单位务必重点关注。其在拟定铝电解生产程序时,需要把注意事项详尽地列举出来,同时加强操作人员相关培训工作,保障每一名操作技术员熟悉操作进程。尤其是阳极替换、电流控制、封盖等步骤,强化培训强度,进一步减少碳渣数量。
2.5选用优质阴极
抵抗冲击的能力取决于阴极质量,因此则要选用优质的阴极。选用指标和原料选用相同,经过供货商供货产品实施检测,把性能不达标的剔除,从而选择价廉物美的阴极,进一步降低碳渣数量。
        2.6 减少二次反应
        铝电解生产单位务必完善生产条件,保障电解反应在低电压、低氧化铝浓度、适宜的过热度等情况下实施,此方式能降低二次反应,有助于减少碳渣数量产生。此外,生产单位也要学习其他单位丰富的经验,进一步提升单位生产水平。
3总结:
        总之,电解铝生产单位当前务必解决的难题即为降低碳渣含量,需要生产单位严格把控原料品质、按照规定制作阳极、按时清除填充料等措施来确保电解质性能优良、生产温度适合、电流效率高、电解能耗小,从而才能达成铝电解生产和环境保护的协同发展。
参考文献:
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[2]夏尚斌.浅谈开槽阳极对铝电解生产的影响[J].有色冶金节能,2011,(1).28-30,20.
[3]赵东方,杨玉卓.探析铝电解生产中碳渣的危害性[J].科技创新导报,2013,(10).154.
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