浅析400kA电解槽铝水平高度的控制

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:孙剑 罗祥波
[导读] 摘要:铝电解生产中,铝液在生产过程中保护阴极底块和人造伸腿,可使槽内的温度趋于稳定,调节电解槽的热平衡,可以提高电流效率。
        云南云铝海鑫铝业有限公司  云南昭通  657000
        摘要:铝电解生产中,铝液在生产过程中保护阴极底块和人造伸腿,可使槽内的温度趋于稳定,调节电解槽的热平衡,可以提高电流效率。因此保持在适宜的铝水平高度,可让电解槽整个生产周期经济效益最大化。本文就生产过程铝水平的管理和电解槽工艺稳定的有关参数匹配进行新的探讨。
        关键词:铝水平 电流效率 氟化铝单耗
        前言
        电解生产过程中,铝液有良好的热导电性能,铝水平的高度是电解生产过程中的一个重要的工艺技术参数,因此,适宜铝水能保证电解槽良好的热稳定性,并减缓因磁场作用的流动性,在工区电压波动较大时,可有效减少电压波动大摆起的阳极效应,铝水平控制到适宜高度时,槽温降低,将减少阳极的消耗和电解质中碳渣含碳量,氟化铝单耗明显降低,原铝质量也得到提高。
        1 电解生产过程中铝水平的高低的影响
        铝水平在电解生产过程中起稳定磁场和调整热平衡,应遵循从低到高的原则,铝液保持在合适的铝水平高度利于保证电解槽的稳定平衡性。
        2 铝水平与氟化铝单耗的关系
        如图所示在电解槽正常状态下,铝水平的高度从27cm提高到31cm氟化铝单耗成下降趋势,铝水平的高度从31cm提高到34cm氟化铝单耗无明显变化。因此在电解槽稳定的情况下,其他工艺参数恒定,铝水平越高,氟化铝单耗越低。
 
        3 铝水平与电流效率的关系
 
        如上图所示铝水平的高度从27cm提高到31cm稳定阶段,铝水平越高电流效率越高,但铝水平的高度从31cm提高到34cm此阶段电流效率则无明显变化。因此,要想获得较高的电流效率须保证电解槽的其他工艺稳定的前提下,根据每台电解槽的槽况进行合理控制适宜的铝水平高度,进而提高电流效率。
        4 铝水平与直流单耗的关系
 
        从铝液高度由低到高的变化趋势,能看出直流电耗随铝水平高度的升高而降低,图5是电解厂某工区上半年不同铝水平高度下的直流电单耗的变化情况,从图中铝水平高度的走势和直流电单耗的走势,体现出来在铝水平的高度从26cm提高到30.5cm这个稳定阶段,铝水平越高直流电单耗越低,但是铝水平的高度从30.5cm提高到33cm此阶段直流电单耗成上升趋势。因此,在实际生产中,综合考虑,既要考虑高铝水平对提高电流效率带来的优势,又要考虑高铝水平对直流电单耗的损失。
        5铝水平与侧部炉帮的关系
        根据某工区400kA槽型结构炉膛尺寸可知,阴极沟槽高度为7cm,人工伸腿高度为27cm,说明炉帮最薄弱点在从沟槽往上34cm处,由经验得知极距一般在4cm-5cm,若铝水平低于29cm,电解槽热源中心就能基本在炉帮薄弱点以下,能较好保护薄弱点,若铝液高度大于32cm时正好热源中心就处于炉帮薄弱点,冲刷炉帮,炉帮逐渐被屑薄,对炉帮影响非常大。
        6结论
        综上所述,在电解槽进入正常管理期后铝水平高度控制在30cm-31cm时,能获得较理想的经济指标并降低员工劳动强度,因此应始终秉持“稳定且长期稳定”管理理念,不能追求单一的技术指标,而破坏电解槽的稳定缩短电解槽寿命。
        参考文献
        [1]李发强.浅谈240kA预焙阳极电解槽铝水平的调整及控制[J].有色冶金节能,2017,33(05):15-18.
        [2]覃海棠.铝电解槽电压与铝水平管理新思路探讨[J].轻金属,2013(11):37-41.
        [3]高连山.工艺技术条件和阳极更换对预焙铝电解槽槽电压的影响及防治措施[J].有色冶金节能,2013,29(03):19-21.
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