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浅析210KA电解槽电流效率的影响因素

摘要:电流效率的提高与控制水平、工艺制度、操作技术等紧密相关,更重要的是各技术条件及操作水平要相互配合,相互适应。本文对影响210kA大型预焙电解槽电流效率的因素进行研究,在此基础上探讨了提高电流效率的途径。关键词:210K电解槽电流效率;变量参数:影响因素;
1引言
电流效率是铝电解生产过程中非常重要的一项技术指标,它在一定程度上反映着铝电解生产的技术和管理水平。本文选用210 kA大型预焙阳极电解槽,经过多年实践研究,重点对影响电流效率的主要因素进行了全面总结,优化了工艺参数,并显著提高了铝电解生产的稳定性。
2生产实践中各参数对电流效率的影响

为了更准确的测试炉膛对电流效率的影响,选择电解技术条件相同仅炉膛有差异的电解槽进行测试,具体条件列表1。
结果分析:
(1)-%。a炉膛规整,电流垂直通过炉底,没有任何水平电流产生,既减少电流的空耗又不会产生水平磁力,从而使铝液保持平稳状态,减少了铝液因溶解而二次氧化的机会,因而电流效率较高。b炉膛因侧部不完整有水平电流的产生,增加了电流的空耗,同时伸腿较小,阴极铝液面积较大,增加了铝离子向电解质扩散的机会,也因此增加二次氧化的机会,因而电流效率下降。
c炉膛伸腿较大已深入阳极投影下面,使铝液能够产生水平电流,增加铝液的波动,使电流效率降低。但c炉膛缩小了阴极铝液表面,减少了铝液的蒸发和溶解损失有利于电流效率的提高,但总体上电流效率还是下降了。d炉膛在具有c炉膛的特征同时又增加了底部沉淀,这样又在沉淀处出现了水平电流,再次加剧了铝液的波动,从而再次加快了铝液的溶解而增大二次氧化机会,因而电流效率最低。(2)不规整炉膛增加了水平电流矢量,产生水平磁力,加剧铝液的波动,增大了铝向电解质溶解的速度,?亩?增加铝液的二次反应机会,造成电流效率下降。同时说明规整炉膛能构成电解槽优良的电流场和电磁场,使铝液保持平稳,电流效率提高,210KA预焙槽在其它技术条件相同的情况下,-%。

电解温度是铝电解生产中一个十分重要的技术条件,一般认为,电解温度高则电流效率下降,反之则上升,因此,低温生产是铝电解行业共同追求的目标。随着温度的降低,电解质中熔铝量降低,相当于减小了铝电解熔解度,电流效率得以提高;电解质中熔铝量降低,电解反应生成的气体量减少,对电解质的搅拌强度减弱,相当于增加了扩散层厚度提高了电流效率;扩散系数减小,可以提高电流效率。
相同电流效率的槽炉膛、两水平、极距等技术条件相同,惟独槽温和分子比不同,不同的槽温取得相同的电流效率的差异是分子比不同。因分子比相对于槽温的表现主要是初晶温度,槽温
=初晶温度+过热度,一般分子比高初晶温度就高,分子比低初晶温度就低。由于极距相同,表明电解槽的热收入相同。从以上几点可以得出:
(1)温度对电流效率的影响主要是对电解槽过热度的影响,低槽温生产在保持适当的过热度条件下,通过降低初晶温度,即分子比,能达到高电流效率。
(2)电解槽在其它条件相同的情况下,虽槽温不同,但具有相同的过热度时,能达到相同的电流效率。