电解工艺及日常操作.ppt

一、电解生产工艺流程,直流电,预焙阳极,氧化铝,冰晶石,添加剂,电解槽,供料净化,排空,载氟氧化铝,铝,1.1、供电系统,220KV交流电110KV交流电供电整流,1.2、氧化铝,氧化铝的物理性能：白色、熔点2050、真密度3.5-3.6g/cm3、体积密度1g/cm3.工业氧化铝含量在99%左右工业氧化铝中含有的杂质：SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、CaO、H2O氧化铝分类：砂型、中间型、粉型；安息角生产吨铝氧化铝需量：理论1889kg，实际在1920-1940kg左右,1.3、冰晶石,电解生产的熔剂冰晶石来源：天然冰晶石产于格林兰岛，无色或雪白，比重2.5g/cm3，熔点1010人造冰晶石分酸法冰晶石和副产冰晶石,1.4、添加剂,目前电解生产中使用到的添加剂：CaF2、MgF2、BaCl2、NaCl、LiF、AlF3对添加剂的基本要求：(1)不被电解成它的组成元素（2）对电解质的性质有所改善（初晶点、密度、导电性、挥发性、流动性）（3）吸水性小，挥发性小（4）对氧化铝的溶解性影响不大（5）来源广、价格低,二、电解槽,电解槽的发展南山铝业电解槽结构怡力电业（4）NEUI400KA电解系列配置怡力电业（4）NEUI400KA电解系列基本设计指标（1）产能：40万吨，最大50万吨（2）主要指标：400Ka/94%/13150KWH/4.1V/2000d/系列960V/Al2O3-1920/AlF3-22/冰晶石-1/阳极毛耗-540/整流效率-98.5%/电解温度955,三、电解基本原理,两极上的放电反应：阴极：2Al3+6e=2Al阳极：2O2-+C-4e=CO2两极副反应：阴极副反应：铝的溶解、Na的析出阳极副反应：CO、阳极效应阳极效应临界电流密度湿润理论、阳极过程改变,四、电解生产日常操作,4.1、生产正常电解槽的基本特征(1)火苗有力，呈淡紫蓝色或稍带黄线（2）槽电压稳定在一定范围（3）电解质温度稳定在规定范围（4）阳极四周电解质沸腾均匀，炭渣分离良好（5）结壳完整，结壳疏松好打（6）电解质、铝液界面分离清晰（7）槽膛规整,4.2、电解工艺参数的调整系列电流电解温度两水平分子比举例：已知电解质的重量为6吨，其中氧化铝及其它成分的含量占8%左右，电解质的分子比为3，今欲将电解质的分子比调整为2.6，问所需加入氟化铝的量。先求出电解质中氟化钠的重量为：6000*（1-0.08）*3/（3+2）=3312Kg在求出电解质中氟化铝的重量为：6000*（1-0.08）*2/（3+2）=2208Kg假设需加入氟化铝的量为X，那么有3312*2/（2208+X）=2.6，得X=332Kg槽电压效应系数,4.3、电解生产日常操作换极：设极准确、炉底临极检查出铝：准确熄效应：利与弊巡视：电压、泡机头、冒火、设备、异常维护：壳面、设备、工具炭渣打捞数据检测,4.4、提高电流效率电流效率的定义：电流效率=（实际产铝量/理论出铝量）*100%=(实际需电量/理论需电量）*100%举例：系列电流400KA一电解槽，一个月（30天计）共出铝96000Kg，月初盘存槽内铝水30000Kg，月末盘存槽内铝水30500Kg。问该槽本月电流效率为多少？电流效率降低的原因：铝的二次溶解/其它离子的放电/电流空耗影响电流效率的因素：电解温度极距电解质成分：分子比和氧化铝浓度电流密度铝水高度延长槽寿命，增加槽昼夜数,4.5、降低吨铝能耗吨铝直流电耗=2980*V平均/电流效率V平均：减小母线压降、减小电解质压降、减小阳极压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压,4.6、节约原材料氧化铝阳极氟盐4.7、提高原铝质量控制Fe、Si、Ca、Mg、Cu、P、T