大型预焙铝电解槽打壳系统的改进

预焙阳极生产工艺流程

3.3 生产工艺 （1）工艺流程 图3-7 生产工艺流程图 （2）流程说明 电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、沥青和返回料（电解铝厂返回的电

解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф17?20m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф8?8m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。 粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配料仓外,还有部分送经磨粉机磨粉成粉料。 生碎料在残极处理工段经两级破碎到20mm以下粒度后,经带式输送机,斗式提升机,直接运入生碎料仓使用。

第一章——现代预焙铝电解槽的基本结构—2

第二篇：铝电解生产的工程技术 1、现代预焙铝电解槽的基本结构 现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽，并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽（预焙槽）。因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。 工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。各类槽工艺制度不同，各部分结构也有较大差异。图1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图；图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图（总图）。 图 1 预焙铝电解槽断面示意图 铝液 阳极炭块 电解质液 下料器 阴极炭块 电解质结壳 耐火与 保温内衬 钢壳 阴极钢棒 集气罩 阳极导杆 氧化铝 覆盖料 图2 预焙铝电解槽三维结构模拟图

图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图 1.混凝土支柱； 2.绝缘块； 3.工字钢； 4.工字钢； 5.槽壳； 6.阴极窗口； 7.阳极炭块组； 8.承重支架或门；9.承重桁架；10.排烟管；11.阳极大母线；12.阳极提升机构； 13.打壳下料装置；14.出铝打壳装置；15.阴极炭块组；16.阴极内衬 1.1 阴极结构 电解铝工业所言的阴极结构中的阴极，是指盛装电解熔体（包括熔融电解质与铝液）的容器，包括槽壳及其所包含的内衬砌体，而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素（阴极炭块为主体）与侧衬材料，阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。 阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标（包括槽寿命）产生决定性的作用。因此， 图3 我国的一种200kA 预焙铝电解槽（照片） 13 1 2 3 5 7 11 10 8 4 6 15 14 12 16 9

铝电解槽发展史

铝电解槽发展史 从1886年到现在，Hall—Heroult的冰晶石—氧化铝熔盐电解法，已经快有120年历史了，在此期间，此电解炼铝的工艺和方法原理没有变化，然而期电解槽的结构发生了很大变化。铝电解生产由最初的电耗40kWh/kg.Al【】电流效率75%，（1889年Heroult槽）】和电耗31 kWh/kg.Al【电流效率80%，（1892年Hall槽）】，降到现在的电耗12.5 kWh/kg.Al（直流电耗），电流效率96%以上。电解槽的容量（电流）由最初的几千安培，增加到现在的500kA。电解槽结构按阳极特性来划分，经历了从预焙阳极到侧插自焙阳极，到上插自焙阳极，又到预焙阳极的阶段。期间也出现过连续预焙阳极试验电解槽，但未成功推广。 电解槽初期阶段，是小型预焙阳极电解槽，图1. 图1 1912年Heroult的12000A电解槽 电耗25000k W·h/tAl,阴阳极电流密度1.0～1.2A/㎝2当时槽容量是12000A，电耗25000kw.h/t.Al，阳极电流密度1.0—1.2A/㎝ 2 ,特点是电流小，电压高，阳极电流密度大，电耗高，电流效率低。 现代铝工业上有两类、共四种形式的电解槽： ·自焙阳极电解槽 侧插棒式 上插棒式 ·预焙阳极电解槽 不连续式 连续式 自焙槽起始于1923年，是由挪威人在生产铁合金电路连续自焙电极的基础上发展起来

的。在20世纪60年代，侧插自焙槽最大电流达到100kA，上插自焙槽在20世纪50—70年代，在世界范围内得到了很大发展，其电解槽的最大电流达到了170—180kA，当时指标是：电流效率88～90%，电耗15000 kw.h/t.Al。 自焙槽特点有： ①使用的阳极糊靠电解槽自身的热量使其焙烧成良好的导电体，使电解槽上部散热得到合理利用。综合节能。 ②由于直接使用阳极糊，节省了预制阳极过程的成型，被烧，加工，阳极组装等工艺与工序工程，以及该过程需要的燃料和各种消耗及劳动费用于投资。阳极的制造成本。 ③不需要定期更换阳极，工艺简单，劳动强度低，对电解正常运行干扰少。 ④机械化和自动化操作程度低，劳动强度大。 ⑤集气效率低，劳动条件差。 ⑥阳极糊产生的大量碳氢化合物等气体不能同电解产生的氟化氢等气体分开，混在一起，不容易回收，对环境污染。 图2、图3、图4为各个时期铝电解槽简图 图2 连续式预焙阳极电解槽简图 1—阳极炭块 2—阳极棒 3—阳极母线 4—槽壳 5—阳极炭块接缝 6—阴极炭块 7—阴极棒 8—保温层

铝电解预焙阳极电解槽的介绍与展望

铝电解预焙阳极电解槽的介绍与展望摘要：本文主要是对电解铝工业生产中的主要设备——电解槽的相关介绍，重点讲述预焙阳极电解槽的相关技术参数、指标、工艺等指数。其后介绍现代关于铝电解槽的新工艺、新设备。 关键词：电解槽预焙阳极阳极炭块阴极炭块 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。 abstract: this article is mainly to the aluminum industrial production of main equipment-electrolytic cell related introduction, focuses on pre-baked anode cell related technical parameters, index, craft index. Introduced by modern about aluminum cell of new technology, new equipment. Key words: pre-baked anode cell anode block cathode carbon blocks Aluminum electrolytic aluminum is through get. Modern aluminum industrial production adopts BingJingShi-alumina melts salt by electro-dialysis. Molten BingJingShi is solvent, alumina as solute, with carbon body is used as an anode, liquid aluminum as a cathode, ventilation with powerful dc, in 950 ℃-970 ℃, the poles in the electric in the electrochemical reactions, both electrolysis. 1 预焙阳极电解槽的介绍 电解槽是电解炼铝的核心设备，一百多年来铝电解槽的结构有了许多改进，其中以电解阳极的变化最大。其经历的顺序大致是：小型预备阳极→侧部导电自焙阳极→上部导电自焙阳极→大型不连续预焙阳极→中间下料预焙阳极。 预焙阳极电解槽 该电解槽由阳极装置、阴极装置和导电母线系统三大部分组成。 1.1 阳极装置 它包括三部分：阳极母线大梁、阳极炭块组和阳极升降机构 1.1.1 阳极炭块组 预焙槽有多个阳极炭块组，每一组包括2～3块预制炭块。炭块、钢爪、铝导杆组装成电解用阳极。钢爪由高磷生铁浇铸在炭碗中，与炭块紧紧地黏在一起，铝导杆则是采用渗铝法和爆炸焊与钢爪焊在一起的。铝导杆通过夹具与阳极母线大梁夹紧，将阳极悬挂在大梁上。炭块组数取决于电解槽的电流强度、阳极电流密度以及炭阳极块的几何尺寸。如180KA预焙槽，若阳极电流密度为0.7A/cm2左右，阳极规格为1520*585*535（mm)，即可算出阳极炭块为30炭。 1.1.2 阳极母线大梁 阳极母线大梁承担着整个阳极的重量，并将电流通过阳极输入电解槽。它由铸铝制成，由升降机构带动上下移动，以调整阳极的位置。 1.2 阴极装置 它由钢制槽壳、阴极炭块组和保温材料砌体三部分组成。 1.2.1槽壳 铝电解槽的槽壳是用钢板焊接，或铆接而成的敞开式六面体。分为有底和无底槽壳；并有背撑式和摇篮式两种。目前多采用有底槽。 无底槽壳是个空的框架，底没有钢板。槽壳四周和底部用钢筋和工字钢加固。

大型预焙槽

西安高新机电技师学院2012--2013学年 《大型预焙铝电解生产》课程考试卷 学号姓名分数 . （一）填空题 32分 1、电解槽预热焙烧的目的是（）（）。 2、电解槽启动的必要条件是1（） 2（）。 3、槽膛内形的形成由电解槽体的（）和保温条件所决定；常见的 槽膛内形有（）槽膛、（）槽膛和正常槽膛。 4、阳极更换的原则是1（）， 2（）在换阳极中，进行捞块操作时有一项“三摸一推”的工作，这里的“三摸”是指（）、（）和摸邻近残极的情况。 5、电解温度的高低主要取决于（），它又取决于（）。 6、400KA 系列电解槽正常生产工艺技术参数：槽工作电压（）V、 分子比（）、电解温度（）度、电解质水平（）。 7、槽工作电压是不包括（）电压在内的槽电压，控制槽电压实质 是通过增减（）来变更电解质电压。 8、熄灭阳极效应的操作控制点是（）的稳定和（） 的长短。 9、测量两水平的方法是（）；电解温度的测量工具是（） 测量阳极电流分布的目的是（）；为了解电解槽破损情况，可以测定( ) 10、发生针振的根本原因是（）。 11、原铝中主要杂质有（）和气体杂质（）。 12、热槽是（）。 13、启槽前做“花叉”实验是检测（）的导电情 况。 14、实际阳极更换中，考虑到新阳极导电的滞后性，新极安装位置比残极

（）cm。 15、难灭效应是由于（）造成的。 常常发生在（）、电解质水平低等非正常运行槽上。（二）、单项选择题 10分 1、预焙槽换阳极采取的方法是按（）。 A、自然数顺序法 B、交叉法 C、随机抽样 D、无顺序 2、从电解槽出铝是利用（）原理。 A、虹吸 B、负压真空 C、机械 D、重力倾倒 3、电解槽更换阳极操作代号是（） A、 NB B、RR C、 RC D、AC 4、下列病槽中不能影响电流分布的是（） A、热槽 B、压槽 C、针振 D、滚铝 5、电解槽三个平衡不包括下列哪一项（）。 A、能量平衡 B、动量平衡 C、物料平衡 D、物理场平衡 6、每1cm极距所对应的电压降，对预焙槽而言一般为（） A、0.2V左右 B、0.3V左右 C、0.4V左右 D、0.5V左右 7、大型预焙铝电解槽极距一般控制在（） A、2.0—2.5cm B、3.0—3.5cm C、4.0—4.5cm D、5.0—5.5cm 8、不能影响阳极消耗速率的是（） A、阳极电压降 B、电流效率 C、阳极电流密度 D、阳极假密度 9、槽子焙烧结束时槽温一般要达到（）。 A、400～600℃ B、600～800℃ C、800～950℃ D、950～1050℃ 10、用红外测温仪测量槽底钢板温度读取（）。 A、最小值 B、最小值 C、平均值 D、一般值 （三）多项选择题 10分 1、铝电解槽预热焙烧常见的方法有：（）。 A、铝液预热法 B、焦粒焙烧法 C、石墨粉焙烧法 D、燃料预热法 2、槽膛内型形成的好坏，一般由（）状况而定。 A、伸腿形成 B、炉帮厚薄 C、炉底沉淀 D、结壳完整 3、阳极更换过程中的质量控制点有（） A、联系计算机（操控箱） B、扒料程度 C、捞电解质块 D、新阳极安装精度

铝电解预焙阳极生块裂纹问题的探讨

铝电解预焙阳极生块裂纹问题的探讨 丁邦平 摘要：根据四川启明星铝业公司铝用阳极生产新线特点，对阳极生块生产中经常出现的几种裂纹以及阳极焙烧后较大的抗压强度进行了原因分析，并 提出了一些具体措施，以期对生块生产有所指导。 关键词：预焙阳极、生块、裂纹、抗压强度 1、前言 目前世界铝产量3500万吨，国内产量已达900万吨以上，产能已超过1000万吨。预焙阳极的需求将达 600万t。生块经焙烧而成预焙阳极，因而生块质量对预焙阳极的质量至关重要。就四川启明星铝业有限责任公司阳极生产而言，生块经常出现的质量缺陷主要缺损、掉棱、尺寸超标、裂纹、表面粗糙等，其中裂纹出现最多，也最难解决。本文就生块裂纹以及阳极焙烧后较大的抗压强度产生的原因进行探讨，并提出一些措施，供参考。 2、铝用阳极生产新线简介 2.1生产工艺流程新配置 中碎系统生产的四种不同粒级通过七台配料秤配料形成骨料，由集合螺旋、斗式提升机及过渡螺旋输送到四周预热螺旋加热到180—190℃，热骨料与180—190℃液体沥青连续进入到强力混捏机混捏4－5分钟，一般混捏温度在200—210℃，高温混捏后的糊料进入强力冷却机由喷入的冷却水均匀冷却到160—

165℃，冷却后糊料通过振动给料机送到真空型成型机振动成型，成型制品由悬链带入冷却水池经过两小时左右水浴冷却，制品继续被悬链带入到输送辊道处，再由推进器推到辊道上输送到制品库。 2．2生产工艺新线特点 该新线特点较多，这里仅列出可能产生裂纹有关系的工艺新线特点： ●选用EIRICH立式高速混捏机作为糊料混捏设备，替代传统的低速单轴或 双轴卧式混捏机。 ●采用真空型振型机，振型温度可达160±5℃，高于非真空型温度混捏温 度（145±5℃），高温振型要求高温混捏，因此混捏温度远高于非真空 型混捏温度。 ●混捏机虽无加热装置，但因混捏机高速运行发热，由此带来混捏温度高 于热骨料和沥青的混合温度。 ●强力冷却机不仅起到冷却作用，还对混捏后的糊料在冷却过程中再混捏。 ●真空成型机的真空度能达到730—745mmHg。 ●真空成型机的预压气囊可以在振动前充进3—5kg压力的压缩空气对糊 料提前预压实。 3、问题的由来 启明星自2005年1月28日投产以来生产近两年半的时间，产量已达25万吨，期间除生产自用产品以外，还生产有不同规格的国内铝电解需求的产品以及国外俄罗斯铝电解需求的产品，各类产品都出现过不同类型的裂纹，以下列出不同阶段一些典型裂纹案例，包括焙烧后出现的可能是上工序引起的生块暗裂纹。 （1）生产初期，成型后的生块经冷却水池冷却后出现较多的裂纹，并伴有爆裂声，一般出现在长侧面的垂直裂纹，严重时出现生块断裂。 （2）2006年年初，焙烧制品出现大面积的裂纹，焙烧废品率超过30％，同时这批制品在组装过程中也产生裂纹，进入电解槽出现较多的阳极垂 直断裂而化爪现象，导致电解槽生产不正常。 （3）2007年年初，生产外销制品时，生块出冷却水池放置几天后出现数量较多的炭碗内部各向裂纹，并伴有爆裂声。 （4）生产过程中有时发生长侧面横向裂纹，裂纹处非常光洁。

预焙阳极生产工艺流程

生产工艺 （1）工艺流程 图3-7 生产工艺流程图 , （2）流程说明 电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、沥青和返回料（电解铝厂返回的电解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，

再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф1720m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф88m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 ￥ （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。 粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配料仓外,还有部分送经磨粉机磨粉成粉料。 生碎料在残极处理工段经两级破碎到20mm以下粒度后,经带式输送机,斗式提升机,直接运入生碎料仓使用。

大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法

大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法 https://www.sodocs.net/doc/912774212.html,来源：铝博士2013-03-06 15:33 阅读次：86 信息来源：全球铝业网更多信息请参考https://www.sodocs.net/doc/912774212.html, 摘要：简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤。 简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤，干法启动及湿法启动的工艺技术对比，分析了焙烧预热启动时影响铝电解槽寿命的诸多因素，在焙烧预热启动过程中所采取的预焙铝电解槽早期破损的措施。 关键词：电解槽；铝液焙烧；焦粒焙烧；干法启动；湿法启动 1 概述 现代大型预焙铝电解槽的焙烧启动，国内近几年新建电解铝厂大多采用铝液焙烧启动和焦粒焙烧启动两种方法，尤其是焦粒焙烧启动，目前更是各新建电解铝厂广泛使用的焙烧预热工艺技术，它较铝液焙烧启动预热时间短、温度梯度不大，可弥补槽内衬及材料质量问题的缺陷等优点，但是，也有它的不足之处，那就是较铝液焙烧启动操作复杂，技术条件要求高，阴极电流分布不均匀，电解质含碳量过高，能耗增加。还有两种焙烧启动方法就是石墨粉焙烧启动技术方法和气体焙烧启动技术方法。前者价格太高，造成费用增加，操作复杂(此法国内仅丹江铝厂在114.5kA铝电解槽的启动中使用过)，后者易氧化碳块，用于启动的设备复杂，操作难度大，所以，这两种方法很少被铝电解生产厂家采用。 铝电解槽的预热焙烧启动是影响槽寿命的重要因素之-，而槽寿命又直接影响到铝电解的生产成本的稳定，尤其是对大型预焙铝电解槽的焙烧启动。但是，无论采用那种技术方法，几乎都难以避免使阴极碳块及内衬产生裂纹或孔隙，可是，不让铝液浸入裂纹和孔隙是可以避免的，焦粒焙烧启动方法就具有这种优点，在白银铝厂应用较早，近年来才在国内新建铝厂及自焙槽改造的预焙槽厂家陆续广泛采用。 2 铝电解槽焙烧启动技术

关于大型预焙电解槽过热度控制的探讨

关于大型预焙电解槽过热度控制的探讨摘要：在国际上，有的电解工作者提出了对铝电解槽的过热度的控制，而且取得了不错的效果，国外许多先进铝厂电解槽过热度控制在8—10℃，效率达到95%以上，而我国对过热度的控制还不够重视，一般控制在15—20℃，本文针对过热度控制的要点，详细控讨了怎么样通过调整物料平衡和热平衡控制好过热度。 关键词：过热度初晶温度电解质成分极距热平衡物料平衡 一、我国工艺技术控制现状 从我国引进日轻160KA大型电解槽后，逐步开发了“四低一高”的铝电解生产工艺制度，并为现代电解槽工艺技术管理所广泛采用。“四低一高”也就是低电解温度，低分子比，低AE系数、低氧化铝浓度，高极距。随着电解槽设计软件的不断开发更新，电解槽的磁场设计得到了很好的改善，所以现在也有“五低一高”的理论，也就是低电解温度、低分子比、低AE系数、低氧化铝浓度和低铝水平，高极距。无论“四低一高”还是“五低一高”工艺制度，都是要求用尽可能低的电解温度实现的高的电流效率。低温电解一直指导着我们的生产，有些文献报道，电解温度每降低10℃，可使电流效率提高1％～2％。实验研究表明，降低电解温度会使电流效率连续升高，然而，过低的电解温度容易在槽底产生沉淀和造成槽膛不规整，易引发槽子不稳定，从而影响电流效率，造成能耗的增加。而且从目前的电解质体系来说，要想达到低温电解且保持电解过程稳定高效进行，还有待改善电解质成分，不断优化电解质体系。 二、过热度控制的提出

国际著名的铝冶金专家Haupin对大量的电流效率数据的统计分析表明[1]，电解槽的电流效率更依赖于过热度，而不是电解质温度。在国际上，有的电解工作者提出了对过热度的控制，国外有的大型电解槽过热度控制在8—10度，而且取得了不错的效果。过热度是电解质温度与电解质初晶温度之差，我国一般控制在15—20度左右，一直以来我们对过热度的控制并没有引起足够的重视。下表是法国彼斯涅电解槽的一些技术数据情况统计表： 从上表可以看出，尽管电解质的初晶温度高，但只要控制好电解质的过热度，仍能得到很高的电流效率，这也是我们提出对电解质过热度控制的原因，从电解发展情况来说，以后控制好电解质的过热度，可能会是电解槽大幅提高电流效率的突破点。 三、最佳过热度的机理 Solheim研究指出[1]，较低的过热度可以在铝阴极表面沉积一层冰晶石壳膜，因而可阻止铝的溶解损失，提高电解槽的电流效率。然而过热度太低时也会引起过多的冰晶石沉积和沉淀，而导致电解槽的不稳定，最佳的过热度的大小应与电解质的分子比、电解质初晶温度有关。分子比较低时，需要适当提高一点过热度，因为在此时，电解质的初晶温度的变化受电解质分子比变化的影响较大。 四、过热度的控制方法

预焙阳极生产工艺流程

3.3 生产工艺（1）工艺流程

气 图3-7 生产工艺流程图 （2）流程说明 （电解铝厂返回的电沥青和返回料电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、． 解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф17?20m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф8?8m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配

第一章现代预焙铝电解槽的基本结构

第二篇：铝电解生产的工程技术 1、现代预焙铝电解槽的基本结构 现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽， 并主要采用容量在 160kA 以上的大型预焙阳极铝 电解槽（预焙槽）。因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。 工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。各类槽工艺制度 不同，各部分结构也有较大差异。图 1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图； 图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图（总图） 。 阳极导杆 阳极炭块 电解质液 铝液 阴极炭块 阴极钢棒 下料器 集气罩 氧化铝 覆盖料 电解质结壳 钢壳 耐火与 保温内衬 rrT|i|TITTT 图1预焙铝电解槽断面示意图 图2预焙铝电解槽三维结构模拟图

图3我国的一种200kA 预焙铝电解槽（照片） 1.1阴极结构 电解铝工业所言的阴极结构中的阴极，是指盛装电解熔体（包括熔融电解质与铝液）的容器, 包括槽壳及其所包含的内衬砌体， 而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素（阴极炭块为主体） ■n n J 10- ］ 【 1 - 心 L — L J — — J 图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图 1.混凝土支柱； 2.绝缘块； 3.工字钢； 4.工字钢；5?槽壳；6.阴极窗口； 7.阳极炭块组; 8.承重支架或门；9.承重桁架；10.排烟管；11.阳极大母线；12.阳极提升机构； 13.打壳下料装置；14.出铝打壳装置；15.阴极炭块组；16.阴极内衬 r M 〒■■ m T X T I I 5 6 nu

与侧衬材料，阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。 阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标（包括槽寿命）产生决定性的作用。因此，阴极设计与槽母线结构设计一道被视为现代铝电解槽（尤其是大型预焙槽）计算机仿真设计中最重要、最关键的设计内容。众所周知，计算机仿真设计的主要任务是，通过对铝电解槽的主要物理场（包括电场、磁场、热场、熔体流动场、阴极应力场等）进行仿真计算，获得能使这些物理场分布达到最佳状态的阴极、阳极和槽母线设计方案，并确定相应的最佳工艺技术参数（详见本书第三篇“铝电解槽的动态平衡及物理场”），而阴极的设计与构造涉及到上述的各种物理场，特别是它对电解槽的热场分布和槽膛内形具有决定性的作用，从而对铝电解槽热平衡特性具有决定性的作用。 1.1.1槽壳结构 槽壳（即阴极钢壳）为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，它不仅是盛装内衬砌体的容器，而且还起着支承电解槽重量，克服内衬材料在高温下产生热应力和化学应力迫使槽壳变形的作用，所 以槽壳必须具有较大的刚度和强度。过去为节约钢材，采用过无底槽壳。随着对提高槽壳强度达成共识，发展到现在的有底槽。有底槽壳通常有两种主要的结构形式：自支撑式（又称为框式）和托 架式（又称为摇篮式），其结构图分别见图5a， b。过去的中小容量电解槽通常使用框式槽壳结构，即钢壳外部的 加固结构为一型钢制作的框，该种槽壳的缺点钢材用量大，变形 程度大，未能 很好地满足强度要求。大型预焙铝电解槽采用刚性极大的摇篮式槽 壳。所谓摇篮式结构，就是用40a工字钢焊成若干组”型的约束 架，即 摇篮架，紧紧地卡住槽体，最外侧的两组与槽体焊成一体，其余用 螺栓与槽壳第二层围板连结成一体（结构示意图如图6所示）。 图6 大型预焙铝电解槽槽壳结构图 a —纵向； b —横向图5铝电解槽的槽壳结构示意图 a—自支撑式（框式）；b—托架式（摇篮式）

提高电解铝预焙阳极质量的研究

提高电解铝预焙阳极质量的研究 铝电解槽中阳极是铝电解生产技术关键之一,是铝电解工艺中最主要的组成部分,阳极常被誉称为铝电解槽的心脏.其质量的好坏将直接影响着铝电解的正常生产及经济技术指标的提高,因此提高预焙阳极质量显得尤为重要.本文结合青海黄河水电再生铝业公司炭素预焙阳极生产的实践经验,就生产过程中出现的阳极质量问题进行探讨。 主要从原料控制、煅烧温度、配方优化、改善混捏效果以及加强焙烧管理等方面加以分析并采取措施.从生产实践中探索出提高阳极质量的途径,主要研究内容及获得的主要研究结论是:(1)对影响预焙阳极质量的因素进行了研究,研究表明原料质量是前提,成型配料是关键,焙烧制度是保证.(2)对石油焦质量进行了研究,研究表明石油焦除了控制其理化指标外,粒度分布也很重要,应该建立这方面的正式标准.(3)对沥青质量进行了研究,研究表明沥青质量指标中软化点固然重要,但其它指标亦不能忽视.尤其是甲苯不溶物含量不应小于28﹪,喹啉不溶物含量在8﹪~12﹪、β-树脂含量在18﹪~25﹪为宜.(4)对煅烧工序进行了研究,研究表明煅烧温度应保持在较高水平,达到1240~1300℃、真密度应达到2.00~2.05g/cm<'3>.(5)对成型工序进行了研究,研究表明稳定的成型生产条件是一个关键因素,它直接影响到焙烧阳极质量.尤其是-0.074mm粉料比例应严格控制,它对阳极生产的稳定影响较大.生产质量稳定的阳极其重要性丝毫不亚于提高阳极质量;混捏效果的好坏影响到阳极的使用性能.(6)对焙烧工序进行了研究,研究表明焙烧中温的升温速率、最高温度、保温时间及火道平衡影响到体积密度、比电阻值及外观合格率,应严格控制.通过改善工艺条件,稳定了生阳极生产质量,预焙阳极外观质量及理化指标也有了改善,预焙阳极在电解使用过程中掉渣、脱极现象明显降低,返回残极均匀,每组重量为120~140kg,使用周期由原设计的33天提高至34天,阳极毛耗由原来的594kg/t-Al降至564kg/t-Al.

山铝电解铝厂电解槽设计特点

《山东冶金》2006年第4期 -------------------------------------------------------------------------------- 山铝电解铝厂电解槽设计特点 王庆义 （山东工业职业学院，山东淄博256414） 摘要：山铝电解铝厂在技术改造中采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽，该槽型具有优异的磁流体稳定性，合理的电热场设计，采用了窄加工面、阳极升降、“船形”槽壳、实腹板梁等多项先进技术和高性能的内衬材料。目前，电解槽已连续生产986天，电流效率达到了94.5 %，吨铝直流电能消耗13100 kW.h，氟化氢和粉尘等主要污染物排放量全部达到了国家排放标准。 关键词：电解槽；技术改造；设计特点；电流效率 中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：1004-4620（2006）04-0031-02 Design Characteristics of the Electrolytic Tank in the Electrolytic Aluminum Plant of Shanlv WANG Qing-yi （Shandong Industrial Vocational College, Zibo 256414, China） Abstract：200kA prebaked anode cell is adopted by in the Electrolytic Aluminum Plant of Shandong Aluminum Co., Ltd instead of 60kA self-baking cell in technical modification. This prebaked anode cell has excellent magnetohydrodynamic stability and reasonable electric heating field design and adopts new techniques such as narrow treating surface, the anode rise and drop, ship-pattern pot shell and solid web plate girder; and inner lining of high performance. The electrolytic tank has kept running for 986 days up to now,the power yield reaches 94.5 %，while the direct electric power consumption is only 13100 kW.h, furthermore, the discharge of main pollutants such as hydrogen fluoride and dust etc is up to the national effluent standard. Key words：electrolytic tank; technical modification; design characteristic; power yield 1 前言 山东铝业股份有限公司电解铝厂（简称山铝电解铝厂）60kA自焙槽工艺始建于1958年，由于自焙槽自身的结构特点，难以实现自动化控制和解决电解烟气污染的问题，因此技术经济指标较差，生产成本也相对较高。自焙槽与预焙槽在电流效率上相差约4%～5%，吨铝直流电耗相差1000kW.h左右，造成能源与资源的浪费。为此，山铝电解铝厂从2002年起开始对自焙槽实施预焙化改造，采用200kA预焙阳极电解槽取代60kA自焙槽，以彻底解决自焙槽烟气的环境污染问题，为提高电解铝厂技术装备水平，实现低耗高效奠定了基础。 2 200kA预焙阳极电解槽的设计特点 现代铝电解槽以高效、节能、长寿为特征，而电解槽的设计无疑十分关键。铝生产的实践证明，电解槽的稳定性是获得良好生产指标的根本保证。磁流体的稳定性、热平衡、电解

我国大型预焙铝电解槽工艺技术发展

大型预焙槽工艺技术发展 一、我国大型预焙电解槽的发展 我国现代大型预料电解槽的发展起步较晚。国外在六十年代较快发展了大型预焙槽生产，而我国于1973年才开始于抚顺铝厂进行大型预焙槽的开发研究工作，经两年的筹建，1975年4月10日我国第一台135kA预焙槽投入工业试验。经过二十年的努力，至1995年，通过引进和消化引进技术，我国已形成大型预焙槽各具特色的生产系列，拥有135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、280kA 大型预焙槽，总槽数达近1600台，产能为60万吨。至2002年底，我国电解铝企业已达136家，生产能力达到5300kt/a，居世界首位；其中年产100kt/a生产规模的企业已达17家，产能2650kt/a，占总产能的50%；电解槽容量在160kA 以上的企业有35家，能力达2800kt/a，占总产能的53%。 我国电解铝企业技术改造、扩建和新建的项目，一直以200～240kA电解槽为投资主流，对于300kA级电解槽的三场、槽寿命等问题，许多人一直持有怀疑态度。随着我国第一个200kt/a规模300kA级电解系列在河南豫港龙泉铝业有限公司的顺利建成投产，不但使SY300（300kA）电解槽在国内外得到广泛认可，而且它还标志着中国电解铝工业的综合技术已达到世界先进水平。SY300电解槽已成为国内众多新建的200～250kt/a规模电解铝项目的主要槽型。 西方发达国家的原铝生产主要集中于加铝、美铝、俄铝、法铝、海德鲁、科马尔科等大型企业集团，主要槽型为AP18、AP21、AP30、Hydro23和CD200等，单系列产量为100～250kt/a。在20世纪90年代，建成的电解铝系列（除中国外）80%采用了法国彼施涅公司的电解铝技术，特别是300kA级预焙阳极电解槽技术几乎全部采用AP30技术，单系列产能达到250kt/a。 加入WTO后，中国电解铝工业面临进一步发展，做大做强的机遇，为了满足中国电解铝工业全球发展战略的需求，建设一批规模大、技术起点高、有竞争能力的现代化的企业势在必行。2000年，沈阳铝镁设计研究院在总结SY系列电解槽的设计和实践经验的基础上，开发了SY300预焙电解槽。它是目前中国已投产的产能最大的电解系列。 二、我国大型预焙电解槽的槽型及主要技术参数 大型预焙槽中，从进电方式上分为：两点进电、四点进电和五点进电三种；从电解槽槽壳结构上分为：摇篮式和臂撑式两种，其中摇篮式约占94%；从下料方式上分为：现我国大多数电解槽都采用中间下料方式，它包括点式下料、插板式下料和闸刀式下料三种方式，后两种方式正在逐步地进行改造成先进的点式下料方式；从电解槽容量上分为：135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、

400kA预焙槽铝电解车间设计

400kA预焙槽铝电解车间设计 摘要 大型化是当今世界铝电解技术发展的大趋势。在现有的320kA~350kA大型铝电解槽基础上，进一步开发并建设高效、稳定和更为节能的400kA大型铝电解槽技术是当今世界各大铝业公司研究和追求的目标。并且我国已经有多家铝电解企业已经建成400kA级铝电解生产线。 我们紧随时代步伐，设计了400kA预焙槽铝电解车间。车间设计包括厂址选择、电解槽设计、电压平衡、能量平衡劳动定员及成本核算等。该设计的年产量为22万吨，电流效

率高达94%。经过多方论证厂址选择伊川县工业园区。 关键词：铝电解槽，物料平衡，能量平衡，电压平衡，车间设计

The Design of 400kA Pre-baked Anode Aluminum Reduction Plant ABSTRACT

Large-scale is the general trend of aluminium electrolysis technological development in the world nowadays．Developing more efficient，more stable and more energy-saving 400kA aluminium reduction cell technology，based on the existing 320kA~350kA aluminium reduction cell，is the goal studied and chased by worldwide major aluminium companies．And there are a few aluminum electrolysis enterprises that have built 400kA grade aluminum electrolytic production line．Following the pace of times，we complete the design of the 400kA pre-baked aluminum electrolysis

铝电解槽发展史资料讲解

铝电解槽发展史

铝电解槽发展史 从1886年到现在，Hall—Heroult的冰晶石—氧化铝熔盐电解法，已经快有120年历史了，在此期间，此电解炼铝的工艺和方法原理没有变化，然而期电解槽的结构发生了很大变化。铝电解生产由最初的电耗40kWh/kg.Al【】电流效率75%，（1889年Heroult槽）】和电耗31 kWh/kg.Al【电流效率80%，（1892年Hall槽）】，降到现在的电耗12.5 kWh/kg.Al（直流电耗），电流效率96%以上。电解槽的容量（电流）由最初的几千安培，增加到现在的 500kA。电解槽结构按阳极特性来划分，经历了从预焙阳极到侧插自焙阳极，到上插自焙阳极，又到预焙阳极的阶段。期间也出现过连续预焙阳极试验电解槽，但未成功推广。 电解槽初期阶段，是小型预焙阳极电解槽，图1. 图1 1912年Heroult的12000A电解槽 电耗25000k W·h/tAl,阴阳极电流密度1.0～1.2A/㎝2当时槽容量是12000A，电耗25000kw.h/t.Al，阳极电流密度1.0—1.2A/㎝2 ,特点是电流小，电压高，阳极电流密度大，电耗高，电流效率低。 现代铝工业上有两类、共四种形式的电解槽：

·自焙阳极电解槽 侧插棒式 上插棒式 ·预焙阳极电解槽 不连续式 连续式 自焙槽起始于1923年，是由挪威人在生产铁合金电路连续自焙电极的基础上发展起来的。在20世纪60年代，侧插自焙槽最大电流达到100kA，上插自焙槽在20世纪50—70年代，在世界范围内得到了很大发展，其电解槽的最大电流达到了170—180kA，当时指标是：电流效率88～90%，电耗15000 kw.h/t.Al。 自焙槽特点有： ①使用的阳极糊靠电解槽自身的热量使其焙烧成良好的导电体，使电解槽上部散热得到合理利用。综合节能。 ②由于直接使用阳极糊，节省了预制阳极过程的成型，被烧，加工，阳极组装等工艺与工序工程，以及该过程需要的燃料和各种消耗及劳动费用于投资。阳极的制造成本。 ③不需要定期更换阳极，工艺简单，劳动强度低，对电解正常运行干扰少。 ④机械化和自动化操作程度低，劳动强度大。 ⑤集气效率低，劳动条件差。

300KA大型预焙阳极电解槽如何长期平稳运行

300KA大型预焙阳极电解槽如何长期平稳运行 摘要：针对300KA预焙阳极电解槽曾出现的问题，从几个方面论述了如何使电解槽长期平稳运行，使槽寿命延长，以达到平稳高效的目的。 关键词：300KA电解槽，槽型设计，焙烧启动，分子比，非正常期管理，后期管理，操作质量 单位面积产能高，先进技术，投资省，生产工艺先进，净化效率高等优点，300KA以上级大型预焙阳极电解槽的开发和应用，为电解槽工业向大型化发展提供了技术支撑，万基铝业一分厂三期工程一个系列158台电解槽产能12万吨，正是采用了这种槽型。 该槽型虽然在设计上有优点，但在生产实践中也出现了很多缺点，例如：侧部炭化硅砖的粉化，脱落，炉帮易发红，炉底沉淀多，AE系数偏高等问题。 主要从以下几个方面改进 一、电解槽设计的改进 1槽上部由原来的4点下料改为6点打壳下料装置； 2增高了槽膛内部伸腿高度，使铝液镜面收缩，减小了铝液中的水平电流，使铝液与电解质界面波动对侧部硅砖的侵蚀减至最小。 3增加了侧部硅砖的厚度。 4改进了散热系统，抬高零米高度，使电解槽散热部位向下，热量大部分从零米散失。 二、焙烧启动要求严格 采用焦粒湿法无AE启动，这种方法使阳极表面首先接触的是液体电解质，在焙烧过程中，阴极捣固糊表面产生的缺陷和细小裂纹被高分子比电解质所填

充，可有效的阻止铝液的渗漏，对阴极有保护作用。 在通电焙烧时，采用一级分流和二级分流，一级分流指从阳极大母线到一台槽立柱母线用分流片连接，二级分流是指从阳极钢爪到阴极钢棒用分流片边接，目的在于调节通入的电流量，避免强大的电流和局部温度过高对内衬材料冲击过大，造成阳极内衬早期破损，从而平稳过渡到全电流阶段，同时在阳极大母线和阳极导杆安装软连接，可使阳极炭块有一定的自由度，阳极底掌与焦粒充分接触，升温均匀，同时可以获得较稳定的阳极电流分布。 非正常期管理要求 四、电解槽转入正常期后的管理分两个方面 1技术条件的稳定 技术条件搭配要合理，如果搭配不合理，可以说是生产非常糟糕。尤其是两小平、槽温、电压、分子比等技术条件的稳定，对这些技术条件要少调或微调，在没有大的影响下尽量不调。 2抓好作业质量 作业质量主要抓换极质量，封极质量，保温料的管理，AE熄灭控制，出铝精度，大面整形等。 换极质量主要把握好提极前阳极上浮料扒净，避免掉入槽中物料过多形成沉淀，阳极设置必须准确，对炉底检查要仔细，发现有沉淀结壳要扒开，让铝