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河南湖南電解槽如何提高電流效率?
時(shí)間: 2021-08-07 17:50:00來(lái)源: 株洲南方冶金爐窯設(shè)備有限公司

湖南電解槽如何提高電流效率?影響電解槽電流效率的因素又有哪些呢?

1、氧化鋁質(zhì)量

氧化鋁對(duì)電流效率有直接影響的主要是其雜質(zhì)中的多價(jià)元素,如磷和釩,將會(huì)降低電流效率。

2、陽(yáng)極質(zhì)量

陽(yáng)極質(zhì)量對(duì)電流效率的影響大部分是間接的。國(guó)內(nèi)陽(yáng)極易氧化,電解質(zhì)中炭渣過(guò)多,會(huì)降低電流效率,陽(yáng)極氧化還能造成陽(yáng)極有效工作電流密度增高,即陽(yáng)極壓降增高,在恒電壓控制下,相當(dāng)于降低了極距,對(duì)提高電流效率不利。另外,陽(yáng)極炭塊中的釩會(huì)降低電流效率。

3、電解質(zhì)中過(guò)剩氟化鋁量

電解質(zhì)中過(guò)剩氟化鋁含量越高,鋁在電解質(zhì)中的溶解度越低,也就是電流效率越高。國(guó)外專家分析證明,在保證氧化鋁溶解不發(fā)生困難的前提下,過(guò)剩氟化鋁應(yīng)保持在12-14%,這時(shí)電解質(zhì)與鋁液的密度差更大,有利于提高電流效率。電解質(zhì)每降低0.02的摩爾比,可提高電流效率0.55%。

4、電解質(zhì)溫度

電解質(zhì)溫度降低,鋁液在電解質(zhì)中的溶解度就會(huì)降低,有利于提高電流效率。

5、過(guò)熱度

過(guò)熱度降低,爐幫會(huì)增厚,鋁液鏡面會(huì)收縮,可以提高電流效率。適合的過(guò)熱度宜保持在8-15℃。

6、電解質(zhì)中炭渣

炭渣的存在,會(huì)和溶解在電解質(zhì)中的鋁液產(chǎn)生炭化鋁,炭化鋁在電解質(zhì)中的溶解度約為2%,炭化鋁又和CO2反應(yīng)生成氧化鋁和炭渣,造成電流效率損失。

7、氧化鋁濃度控制

電解質(zhì)中氧化鋁濃度降低,可使CO2在電解質(zhì)中的溶解度明顯降低,減少二次反應(yīng),有利于提高電流效率,另外,氧化鋁濃度降低,可使陽(yáng)極下氣泡的表面積減少,一可使CO2在電解質(zhì)中的溶解量減少,二可以降低氣泡壓降和陽(yáng)極過(guò)電壓,提高了極距,有利于提高電流效率。據(jù)分析,氧化鋁濃度在2-5%的區(qū)間,每降低1%氧化鋁濃度,可提高電流效率0.4%。對(duì)于應(yīng)用開槽陽(yáng)極的電解槽來(lái)說(shuō),氧化鋁濃度可控制在1.5-2.5%,對(duì)于未應(yīng)用開槽陽(yáng)極的電解槽來(lái)說(shuō),氧化鋁濃度可控制在2-3%。

8、陽(yáng)極電流密度

陽(yáng)極電流密度越高,單位陽(yáng)極和陰極面積的產(chǎn)鋁量就越多,電流效率就越高,提高陽(yáng)極電流密度,一定要在提高陽(yáng)極質(zhì)量的前提下進(jìn)行。

9、極距

從理論上來(lái)說(shuō),電解槽的極距越高,鋁液向電解質(zhì)擴(kuò)散,和CO2接觸的機(jī)會(huì)就越少,二次反應(yīng)就越少,電流效率會(huì)提高。

10、電解槽穩(wěn)定性

電解槽電壓振幅越小,電解槽穩(wěn)定性就越好,鋁液界面就越平穩(wěn),電流效率就越高;反之,電流效率會(huì)下降。

11、鋁電解槽幾何形狀設(shè)計(jì)

實(shí)踐證明,適當(dāng)縮小電解槽兩個(gè)加工面的尺寸,縮小中縫的尺寸,會(huì)提高電流效率。

12、鋁電解槽陰極設(shè)計(jì)

一是應(yīng)用TiB2對(duì)陰極表面涂層或處理,可有效增加鋁液對(duì)陰極表面的濕潤(rùn)性,提高電流效率1-2%,但是其性價(jià)比及耐磨性值得考慮;二是國(guó)內(nèi)朂近普遍興起的在大修槽上修改陰極炭塊形狀、或在生產(chǎn)槽上對(duì)鋁液流動(dòng)進(jìn)行阻擋的技術(shù),從理論上和計(jì)算機(jī)上模擬分析,該阻擋技術(shù),可有效大幅降低鋁液的流速,減緩了鋁液向電解質(zhì)的傳質(zhì)過(guò)程,有利于提高電流效率。

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