电解生产中各工艺参数的关系.pptx

电解生产中各工艺参数的关系及提升电流效率的措施;一、电解生产中的主要工艺参数;二、各项工艺参数与电流效率的关系;2）.电解温度： ◆电解温度是影响电流效率的重要因素之一，它的高低主要由电解质的初晶温度与过热度的高低所决定。电解温度对电流效率的影响如下： ①电解温度高增加铝在电解质中的饱和浓度。 ②电解温度高增加铝在电解质中的扩散速度，加大铝的二次反应。 ③电解温度高，使炉帮熔化、分子比升高、氧化铝浓度和电解质水平上升、铝水平下降、阴极电流密度降低、铝的溶解损失增加。 有研究表明，当电解温度在930--945℃时，电流效率也随温度的降低而降低，但幅度不明显。如果电解温度过低，氧化铝的溶解速度减慢，槽底易产生沉淀，电解槽的稳定性变差，同时，电解质的导电性变差，极距降低，铝损失增大，电流效率也随之降低。 ; ◆过热度：控制较低窄的过热度（8--15℃），是获得较高电流效率的必要条件。如果过热度较高，铝液与电解质液面的表面张力减小 ，铝在电解质中的溶解度增大 ，铝的二次损失就会增加，电流效率降低；但如果过热度过低 ， 则会导致电解质发粘 ，电解质导电率下降，极距缩小 ，另一方面 ，氧化铝的溶解性能变差 ，电解槽发冷，槽况变差，电流效率也会降低。 ;3）.槽电压 在一定条件下，槽电压即可以反映极距的大小。一般认为，电解槽在较高的工作电压下运行，容易获得较高的电流效率，主要原因是,工作电压较高，电解槽的有效极距增大，减少了铝的二次反应，有利于提高电流效率。但并非电压越高，效率越高，因为槽电压增高，极距增大，热收入增加，电耗增加，槽子转热甚至出现病槽。有研究表明，当极距增大到7cm左右时，电流效率与极距的变化率接近于零，意味着此时再提高极距，电流效率也不再提高。一般情况下极距在4--5.5vm,同样极距降低1cm,电流效率降低4%。;4）.两水平 ◆铝水的作用： ①作为阴极，防止铝在碳阴极表面上析出 ②传导阳极中心热量，调节热平衡 ③削弱电磁力稳定磁场 通常我们认为，适当提高铝液高度，可有效降???水平电流，同时电解槽热容存储能力增强，可提高电解槽热稳定性，从而提高电解槽电流效率。但是，过高的铝液水平可能会造成槽侧部通过铝液层散热增加，易导致槽底沉淀产生，增加槽帮结壳伸腿的厚度。 ◆电解质的作用： ①阴、阳极之间的导体 ②电化学反应的区域 ③电解槽热稳定的基础;5）.电解质成分 ①分子比 分子比是电解质酸碱度的重要标志，是影响电解质温度的主要因素，也是影响电流效率的主要因素之一。传统电解质条件下，分子比降低，有利于电流效率的提高，主要原因是分子比降低时，电解质中的初晶温度随之下降，铝液--电解质的界面张力增大，铝的溶解度下降，Na离子的活度降低，放电的可能性减少，因而提高电流效率。但分子比过低，电解质粘度增加，氧化铝溶解性降低，电解质的导电性减弱，电阻增大，降低电流效率。 ②添加剂的影响 电解质的主要成分NaF和AlF3对电流效率有较大影响，除此之外，如KF、LiF、MgF2、CaF2等，对电流效率也有一定影响。 ; KF、LiF是碱性杂质。KF含量升高能降低电解质的初晶温度，增加氧化铝的溶解性，但是它中和了电解质中的过剩AlF3，从而降低电流效率。LiF的添加，有利于降低电解质的初晶温度，提高电解质的导电性能，从而释放极距，提高电流效率。但是传统认为，当电解质中LiF含量超过2%时，不仅中和了过剩AlF3，还会使电解质的初晶温度过低，氧化铝的溶解性变差，从而降低电流效率。MgF2、CaF2 均能降低电解质的熔点，也能使电解质温度降低 ，同时还能增大铝液--电解质之间的界面张力，减少铝在电解质中的溶解，有利于提高电流效率。 总之，添加剂对电流效率的影响实际上是对电解过程的综合影响，一切能降低铝损失量的添加剂都有利于提高电流效率。; 添加剂对电解质的影响如下表： ;③氧化铝浓度 氧化铝浓度也是影响电流效率的主要因素。通常情况下，当氧化铝浓度在1.5%--3.5%时，既可使生产稳定，又可获得较高的电流效率。我厂目前控制氧化铝浓度范围为≦2.5%，主要优点是：氧化铝很快溶解，熔体中无悬浮的氧化铝固体颗粒，对熔体的黏度、导电以及防止在槽底产生沉淀都有良好的作用，有利于稳定生产，提高电流效率。 氧化铝浓度与电流效率的关系如下表：;6）.效应系数 科学合理地利用阳极效应是保证电解槽正常生产的重要手段，同时也能提高电流效率。利用效应可以校正氧化铝浓度，清洁电解质，清理炉底沉淀，均衡电解槽各部位温度的，规整炉膛的作用。但效应也对稳定生产破坏